通過(guò)使用“一束光”，我們現(xiàn)在可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)。這并非是虛構(gòu)的故事情節(jié)，而是科技正在真正改變我們的生活。

賽斯拜克推出了一款高光譜成像儀。這款儀器集成了高光譜、人工智能、液位雷達(dá)、視頻感知等先進(jìn)技術(shù)，突破了傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的限制，實(shí)現(xiàn)了高效、實(shí)時(shí)、連續(xù)、無(wú)污染的水質(zhì)監(jiān)測(cè)。它可以秒級(jí)采集葉綠素、高錳酸鹽指數(shù)、透明度等11項(xiàng)水質(zhì)關(guān)鍵參數(shù)。

利用高光譜和人工智能技術(shù)，我們可以快速采集11個(gè)水質(zhì)參數(shù)的數(shù)據(jù)。

賽斯拜克相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，高光譜水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)儀通過(guò)使用光來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)，與傳統(tǒng)的使用化學(xué)藥劑監(jiān)測(cè)水質(zhì)的方式不同。水質(zhì)監(jiān)測(cè)是保護(hù)水環(huán)境的重要前提，對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，這是一次技術(shù)革新和升級(jí)，為水環(huán)境保護(hù)提供了嶄新的思路。

如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)，只需利用“光”能進(jìn)行。

高光譜技術(shù)是目前一個(gè)領(lǐng)先的技術(shù)領(lǐng)域，在航空航天和衛(wèi)星遙感等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。它能夠識(shí)別肉眼和普通光學(xué)技術(shù)無(wú)法辨識(shí)的物體，并能夠分辨出它們內(nèi)在的物理和化學(xué)特性。

負(fù)責(zé)人表示，水質(zhì)的光譜特征與水質(zhì)參數(shù)因水源不同而異。通過(guò)高光譜技術(shù)，我們可以一眼看清水質(zhì)的光譜特征以及水質(zhì)參數(shù)。高光譜成像技術(shù)可以有效觀測(cè)水中葉綠素、懸浮物等物質(zhì)的分布情況，從而辨別出富營(yíng)養(yǎng)化和藻類爆發(fā)等常見(jiàn)的水污染問(wèn)題。高光譜技術(shù)具有同時(shí)進(jìn)行大范圍水質(zhì)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)追蹤污染情況等優(yōu)勢(shì)。

賽斯拜克依托其深厚的技術(shù)積累，在人工智能和全光譜感知能力方面，將高光譜技術(shù)與人工智能等技術(shù)相結(jié)合。與權(quán)威研究所和水質(zhì)實(shí)驗(yàn)室合作，實(shí)地采集了大量水質(zhì)真值數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了人工智能反演算法的訓(xùn)練。最終，我們成功實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜天氣情況下對(duì)葉綠素、高錳酸鹽指數(shù)、透明度等11個(gè)關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)高頻監(jiān)測(cè)。我們能夠以秒級(jí)采集水質(zhì)光譜數(shù)據(jù)，相比傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法中一天或每4小時(shí)采集一次水質(zhì)數(shù)據(jù)的頻次，我們的采樣頻次和效率都大大提升了。

推翻傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)限制，開(kāi)創(chuàng)水環(huán)境保護(hù)的創(chuàng)新思路

長(zhǎng)期以來(lái)，我們主要通過(guò)在水域建設(shè)固定或浮動(dòng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)站來(lái)進(jìn)行實(shí)地采樣，采用化學(xué)檢測(cè)方法。采樣數(shù)據(jù)需要運(yùn)送到基站或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，這種方式存在一些問(wèn)題，比如監(jiān)測(cè)頻率低、建設(shè)和運(yùn)維成本高、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位較少且覆蓋范圍有限、時(shí)空代表性不足等。雖然這種方法具有一定的代表性和典型性，但是難以實(shí)現(xiàn)對(duì)流域河湖水質(zhì)的精細(xì)管理。

將高光譜技術(shù)與人工智能相結(jié)合，能夠突破傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法的限制，為水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水體趨勢(shì)判斷提供全新思路，已經(jīng)成為水環(huán)境保護(hù)中日益重要的監(jiān)測(cè)手段。該負(fù)責(zé)人表示，一臺(tái)高光譜水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)儀相當(dāng)于以往需要多臺(tái)設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)的功能。傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)需要建設(shè)專門(mén)的基站，并且根據(jù)不同的監(jiān)測(cè)參數(shù)購(gòu)置多臺(tái)單一功能的監(jiān)測(cè)儀器來(lái)逐一監(jiān)測(cè)，無(wú)法同時(shí)輸出多個(gè)水質(zhì)參數(shù)，而且基站和設(shè)備的成本較高，還會(huì)導(dǎo)致化學(xué)藥劑廢棄物的二次污染問(wèn)題。

同時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)的全球性任務(wù)在水環(huán)境管理中也非常重要。該負(fù)責(zé)人舉了一個(gè)例子，說(shuō)當(dāng)一條河流發(fā)生違法排污時(shí)，有時(shí)排污過(guò)程只需要20分鐘，如果不能在這段時(shí)間內(nèi)及時(shí)收集數(shù)據(jù)，或者樣本采集點(diǎn)不在該流域范圍內(nèi)，就很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)和溯源水污染事件。

通過(guò)利用賽斯拜克水環(huán)境智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)，我們可以清晰地了解不同地點(diǎn)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并反映出河湖水質(zhì)在更廣泛的時(shí)空范圍內(nèi)的分布和變化情況。這有助于快速了解所轄區(qū)域水環(huán)境的整體質(zhì)量和變化趨勢(shì)，并能及時(shí)預(yù)警、溯源和處理水污染等異常情況，為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期達(dá)標(biāo)的水質(zhì)精細(xì)管理提供支持。

持續(xù)探索全光譜感知能力，攻克多項(xiàng)技術(shù)難題。

這款水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀的推出是賽斯拜克在全光譜感知能力方面的又一次引領(lǐng)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，為了解決復(fù)雜環(huán)境對(duì)高光譜成像分析物質(zhì)特征的影響，例如光照、溫度和安裝地理位置的變化可能會(huì)影響水質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確性。賽斯拜克對(duì)自動(dòng)光譜獲取技術(shù)和高光譜AI算法等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā)，克服了多個(gè)技術(shù)難題。

賽斯拜克首先實(shí)現(xiàn)了在光照變化對(duì)水體光譜反射率實(shí)時(shí)獲取產(chǎn)生的問(wèn)題上的技術(shù)突破。他們采用了自行研發(fā)的環(huán)境光自適應(yīng)光譜獲取技術(shù)，并利用環(huán)境光感知模塊實(shí)時(shí)獲取環(huán)境光的信息。這使得水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀可以根據(jù)光照的變化做出相應(yīng)的調(diào)整。

負(fù)責(zé)人表示，光譜獲取十分敏感，即使是一天內(nèi)天氣和光照的微小變化，也會(huì)影響設(shè)備的穩(wěn)定性。因此，以前業(yè)內(nèi)需要通過(guò)人工手動(dòng)的方式不斷校正設(shè)備，這一過(guò)程既繁瑣又費(fèi)時(shí)。現(xiàn)在，通過(guò)環(huán)境光自適應(yīng)光譜獲取技術(shù)的應(yīng)用，該水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀既避免了傳統(tǒng)復(fù)雜的人工標(biāo)定流程，也能適應(yīng)不同光照、天氣等復(fù)雜環(huán)境，確保各水質(zhì)參數(shù)能夠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)、穩(wěn)定、準(zhǔn)確地輸出。

針對(duì)不同地理位置的水域，水質(zhì)會(huì)有所不同，而同一個(gè)水域在不同季節(jié)也會(huì)有差異。通過(guò)搭載了人工智能分析系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀，可以根據(jù)不同地區(qū)的水體特征采用相應(yīng)的人工智能算法模型，并支持遠(yuǎn)程升級(jí)算法，以保證在不同區(qū)域和時(shí)間下的水質(zhì)采集精度，實(shí)現(xiàn)因地制宜的監(jiān)測(cè)。此外，通過(guò)設(shè)備開(kāi)放平臺(tái)HEOP，開(kāi)放硬件能力，支持與生態(tài)合作伙伴合作，共同推動(dòng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的創(chuàng)新。

據(jù)負(fù)責(zé)人介紹，該水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀可用于監(jiān)測(cè)湖泊、水庫(kù)、流域和飲用水源地等地表水的水質(zhì)情況。目前，該監(jiān)測(cè)儀已經(jīng)在全國(guó)多個(gè)地方得到了廣泛應(yīng)用，為保護(hù)水環(huán)境做出了重要貢獻(xiàn)。