通過使用“一束光”，我們現(xiàn)在可以實時監(jiān)測水質(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)測的限制，實現(xiàn)了高效、實時、連續(xù)、無污染的水質(zhì)監(jiān)測。它可以秒級采集葉綠素、高錳酸鹽指數(shù)、透明度等11項水質(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)測儀通過使用光來實時監(jiān)測水質(zhì)，與傳統(tǒng)的使用化學(xué)藥劑監(jiān)測水質(zhì)的方式不同。水質(zhì)監(jiān)測是保護(hù)水環(huán)境的重要前提，對水質(zhì)監(jiān)測行業(yè)來說，這是一次技術(shù)革新和升級，為水環(huán)境保護(hù)提供了嶄新的思路。

如何實現(xiàn)實時監(jiān)測水質(zhì)，只需利用“光”能進(jìn)行。

高光譜技術(shù)是目前一個領(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。它能夠識別肉眼和普通光學(xué)技術(shù)無法辨識的物體，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)可以有效觀測水中葉綠素、懸浮物等物質(zhì)的分布情況，從而辨別出富營養(yǎng)化和藻類爆發(fā)等常見的水污染問題。高光譜技術(shù)具有同時進(jìn)行大范圍水質(zhì)監(jiān)測和動態(tài)追蹤污染情況等優(yōu)勢。

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)實驗室合作，實地采集了大量水質(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，我們成功實現(xiàn)了在復(fù)雜天氣情況下對葉綠素、高錳酸鹽指數(shù)、透明度等11個關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行實時高頻監(jiān)測。我們能夠以秒級采集水質(zhì)光譜數(shù)據(jù)，相比傳統(tǒng)監(jiān)測方法中一天或每4小時采集一次水質(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)測限制，開創(chuàng)水環(huán)境保護(hù)的創(chuàng)新思路

長期以來，我們主要通過在水域建設(shè)固定或浮動的水質(zhì)監(jiān)測站來進(jìn)行實地采樣，采用化學(xué)檢測方法。采樣數(shù)據(jù)需要運送到基站或?qū)嶒炇疫M(jìn)行檢測，這種方式存在一些問題，比如監(jiān)測頻率低、建設(shè)和運維成本高、監(jiān)測點位較少且覆蓋范圍有限、時空代表性不足等。雖然這種方法具有一定的代表性和典型性，但是難以實現(xiàn)對流域河湖水質(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)測方法的限制，為水質(zhì)監(jiān)測和水體趨勢判斷提供全新思路，已經(jīng)成為水環(huán)境保護(hù)中日益重要的監(jiān)測手段。該負(fù)責(zé)人表示，一臺高光譜水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測儀相當(dāng)于以往需要多臺設(shè)備才能實現(xiàn)的功能。傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測需要建設(shè)專門的基站，并且根據(jù)不同的監(jiān)測參數(shù)購置多臺單一功能的監(jiān)測儀器來逐一監(jiān)測，無法同時輸出多個水質(zhì)參數(shù)，而且基站和設(shè)備的成本較高，還會導(dǎo)致化學(xué)藥劑廢棄物的二次污染問題。

同時，實時監(jiān)測水質(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)人舉了一個例子，說當(dāng)一條河流發(fā)生違法排污時，有時排污過程只需要20分鐘，如果不能在這段時間內(nèi)及時收集數(shù)據(jù)，或者樣本采集點不在該流域范圍內(nèi)，就很難及時發(fā)現(xiàn)和溯源水污染事件。

通過利用賽斯拜克水環(huán)境智能監(jiān)測平臺，我們可以清晰地了解不同地點的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，并反映出河湖水質(zhì)在更廣泛的時空范圍內(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，并能及時預(yù)警、溯源和處理水污染等異常情況，為實現(xiàn)長期達(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，攻克多項技術(shù)難題。

這款水質(zhì)監(jiān)測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)過程中，為了解決復(fù)雜環(huán)境對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影響水質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確性。賽斯拜克對自動光譜獲取技術(shù)和高光譜AI算法等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計和研發(fā)，克服了多個技術(shù)難題。

賽斯拜克首先實現(xiàn)了在光照變化對水體光譜反射率實時獲取產(chǎn)生的問題上的技術(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)境光感知模塊實時獲取環(huán)境光的信息。這使得水質(zhì)監(jiān)測儀可以根據(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，也會影響設(shè)備的穩(wěn)定性。因此，以前業(yè)內(nèi)需要通過人工手動的方式不斷校正設(shè)備，這一過程既繁瑣又費時?，F(xiàn)在，通過環(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)能夠長時間連續(xù)、穩(wěn)定、準(zhǔn)確地輸出。

針對不同地理位置的水域，水質(zhì)會有所不同，而同一個水域在不同季節(jié)也會有差異。通過搭載了人工智能分析系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測儀，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)程升級算法，以保證在不同區(qū)域和時間下的水質(zhì)采集精度，實現(xiàn)因地制宜的監(jiān)測。此外，通過設(shè)備開放平臺HEOP，開放硬件能力，支持與生態(tài)合作伙伴合作，共同推動水質(zhì)監(jiān)測的創(chuàng)新。

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