Water Insight專注于生產用于監(jiān)測水體表面反射率、水色、葉綠素a(浮游植物)、藻藍蛋白(藍藻細菌)、藻華、透明度/濁度、懸浮物及垂直漫衰減系數的水質光譜儀。固定式傳感器和手持設備均為自主研發(fā)生產。此外,Water Insight 還提供基于衛(wèi)星數據的水質測繪服務,服務于科研、水資源管理、水產養(yǎng)殖和疏浚等領域。光學儀器與地球觀測信息服務支持水質數字化監(jiān)測,也能驗證衛(wèi)星制圖數據。
固定式 WISP station 監(jiān)測站可全自動監(jiān)測水質參數,無需化學試劑且高頻次測量,數據近乎實時傳輸。由于傳感器安裝于水面以上,其測量結果不受生物附著影響,維護需求極低。
WISPstation 監(jiān)測站按預設時間間隔(例如白天每15分鐘一次)自動測量,并將結果發(fā)送至云端數據管理系統(tǒng)。數據采集后,系統(tǒng)自動進行校準、質控及參數計算,最終在線發(fā)布。其長期無人值守的監(jiān)測能力使其適用于常規(guī)(預警)監(jiān)測,并為數據驅動(機器學習)預測模型提供輸入。
Water Insight 的核心優(yōu)勢:
抗生物附著:與水下探頭不同,WISPstation 安裝于水面以上,無需頻繁維護。
衛(wèi)星數據校準:可驗證或校準衛(wèi)星圖像,提升大范圍水域的衛(wèi)星數據質量。
適用對象:
科研人員、水資源管理者、水產養(yǎng)殖戶、疏浚公司
技術領域:
傳感器技術與衛(wèi)星監(jiān)測服務
關鍵詞:
光學傳感器、地表水、葉綠素a、藍藻細菌、藻華、水產養(yǎng)殖、疏浚、懸浮物
工作原理:
WISPstation 是一款野外光譜儀,通過可見光及近紅外光譜(350–900 nm,光譜分辨率4.6 nm)測量水色,并根據光學頻率與強度反演生化參數。例如:浮游植物吸收藍光和紅光,反射綠光,傳感器通過檢測綠光進行判定。設備安裝于水面以上,通過計算水體出射光與入射光的比值進行測量?;趨堤卣鳎ㄈ缛~綠素a在672 nm處強吸收),通過算法可推導特定參數的濃度。此外,水體總出射光取決于太陽入射輻射量,因此需將水光與天光比值(反射率)作為核心指標。
WISPstation 的光輻射計通過光纖和切換器連接兩組余弦校正器(測量漫射太陽輻射)及兩組透鏡(測量天光入射輻射、水面反射輻射和水體出射輻射)。設備可自動補償太陽位置變化,并優(yōu)先選用水面反光最小的參數組合。
當前,WISPstation的光譜儀,最大波長范圍220–1000 nm,光柵刻線密度300條/mm,閃耀波長300 nm,配合100 μm狹縫實現4.65 nm光譜分辨率(半高寬),雜散光低于0.2%。光譜特性支持部分定制。該光譜儀專為戶外環(huán)境設計,堅固耐用。
WISPstation 采用防水高抗候機箱,每次測量均記錄傳感器溫度與機箱濕度。數據通過蜂窩網絡自動傳輸至“WISPcloud”數據庫,支持遠程更新配置(如測量頻率)。設備由太陽能板與大容量電池供電,云端系統(tǒng)自動完成校準、質控及參數計算,數據可通過API接口在線獲取。標準測量頻率為15分鐘一次,但可提升至2分鐘一次(例如配合衛(wèi)星過境時段)。