基于无人机多光谱技术的池塘水质分析与可视化设计

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0622

测绘通报 ›› 2024, Vol. 0 ›› Issue (6): 127-133.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0622

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基于无人机多光谱技术的池塘水质分析与可视化设计

陆玉婷¹, 段金荣^1,2

1. 南京农业大学无锡渔业学院, 江苏无锡 214081;
2. 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心, 江苏无锡 214801

收稿日期:2023-11-06 发布日期:2024-06-27
通讯作者: 段金荣。E-mail:duanjinrong@frc.cn
作者简介:陆玉婷(1999—),女,硕士,主要从事渔业信息化研究工作。E-mail:2497756360@qq.com
基金资助:
创新团队项目(2023TD65)

Pond water quality analysis and visualization design utilizing unmanned aerial vehicle multi-spectral technology

LU Yuting¹, DUAN Jinrong^1,2

1. Wuxi College of Fisheries, Nanjing Agricultural University, Wuxi 214081, China;
2. Fresh Water Fishery Research Center, Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuxi 214801, China

Received:2023-11-06 Published:2024-06-27

摘要/Abstract

摘要： 池塘作为重要的水域资源之一,其水质管理对于生态保护和养殖业的可持续发展至关重要。然而,传统的水质监测方法受限于采样点稀疏和周期性测量,无法提供实时、高分辨率的水质信息。本文旨在开发一种基于无人机多光谱技术的水质监测可视化系统。首先采用多光谱传感器装备的无人机,定期飞越目标池塘,采集水体的多光谱数据对水质进行分析;然后通过WebGIS技术实现对水环境数据的管理,为水产养殖和环境保护提供有力的技术支持。结果表明:①无人机多光谱技术可以应用于池塘水质监测,并能够快速响应水质变化,有助于提高池塘养殖管理效率;②南泉池塘水质空间差异较小,时间差异较为明显,总体上3—4月水质状况较好,5—8月水质状况有变差的趋势;③建议在夏季加强池塘管理,降低养殖水质的污染。这一研究为水质管理和生态保护提供了新的工具和方法,有望在水产养殖业中进行推广与示范。

关键词: 无人机, 多光谱, 水质分析, 可视化

Abstract: As one of the crucial water resources, pond water quality management is of paramount importance for ecological preservation and the sustainable development of aquaculture. Nonetheless, conventional water quality monitoring methods are constrained by sparse sampling points and periodic measurements,rendering them incapable of delivering real-time, high-resolution water quality information.The aim of this study is to develop a water quality monitoring visualization system utilizing UAV multi-spectral technology.UAVs equipped with multi-spectral sensors are deployed to routinely fly over designated ponds,gather multi-spectral data from water bodies for water quality analysis, and subsequently facilitate water environment data management and efficient real-time water quality inversion through WebGIS technology.This system is designed to provide robust technical support for aquaculture and environmental protection.The findings reveal:①UAV multi-spectral technology can be effectively employed for pond water quality monitoring,facilitating swift responses to water quality fluctuations,thereby enhancing pond aquaculture management efficiency.②Nanquan pond exhibits minimal spatial variations in water quality but distinct temporal fluctuations,with water quality generally being superior from March to April and displaying a tendency to deteriorate from May to August.③It is advisable to intensify pond management during the summer months to mitigate aquaculture-related water quality pollution.This research introduces novel tools and methodologies for water quality management and ecological conservation,with the potential for widespread adoption and demonstration within the aquaculture industry.

Key words: unmanned aerial vehicle, multi-spectral, water quality analysis, visualization

中图分类号:

P237

陆玉婷, 段金荣. 基于无人机多光谱技术的池塘水质分析与可视化设计[J]. 测绘通报, 2024, 0(6): 127-133.

LU Yuting, DUAN Jinrong. Pond water quality analysis and visualization design utilizing unmanned aerial vehicle multi-spectral technology[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2024, 0(6): 127-133.

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Pond water quality analysis and visualization design utilizing unmanned aerial vehicle multi-spectral technology

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