【重要资讯】赋能湖泊生态环境实时预警精准治理，安华海洋依托自主国产装备开展 “天 - 空 - 地 - 水” 协同观测实验

2025 年 8 月 7 日，由武汉大学牵头，联合南方科技大学、河海大学、安华海洋智能装备有限公司等单位，并得到湖北省生态环境监测中心站、武汉市水务科学研究院的大力支持共同开展的“天-空-地-水”立体协同观测实验在武汉东湖圆满收官。

本次实验依托武汉大学、安华海洋以及多家合作单位创新性地整合卫星遥感、无人机高光谱、岸基自动监测及船载走航等多平台观测技术，首次实现对武汉东湖的高时空分辨率、多参数、全链条同步观测，为湖泊水生态精准治理与遥感机理研究提供了重要的技术与数据支撑。

实验背景与目标

东湖是典型的城市浅水湖泊，近年来面临富营养化、水华频发等生态环境挑战。传统单点或单平台观测难以全面刻画其复杂的水文-生物-光学过程。传统水环境监测存在单点观测局限性强、数据时效性不足、多要素协同性弱等问题。为此，联合实验依托武汉大学在遥感技术与生态模型领域的科研积累，结合安华海洋智能装备有限公司在观测设备研发与工程化应用的优势，启动本次协同观测实验，旨在突破单一监测手段的瓶颈。

建立集卫星遥感—航空—地面—水下多平台的天-空-地-水协同观测体系。
验证国产化高光谱与生物-光学参数监测装备在湖泊复杂水环境中的适应性与高精度表现。
构建基于多源数据的水质反演模型，实现对叶绿素、总氮、总磷、浊度、溶解氧等关键水质参数的高时空分辨率监测。
为水质预警、污染溯源和湖泊生态管理提供系统化的技术支撑。

“天-空-地-水”

观测平台与仪器介绍

“天”——卫星遥感

卫星过境同步观测

本次实验结合HY-3A/CZI、GF-5A/B、ZY-1 02D/02E多颗卫星数据，获取东湖多时相、多波段遥感影像，构建可复用的“天-空-地-水”同步样本库，为后续模型训练与应用迁移提供坚实基础。

用途

·获取东湖及周边区域的大范围、多时相、多波段影像

·提供整体水色空间分布、水质变化趋势、藻类水华时空扩散等宏观信息

·为水质反演模型提供空间尺度数据基准

特色

·与空、地、水观测严格时间对齐，实现多源数据融合

·可在短时间内覆盖大范围，适合长期变化监测

·数据可追溯，可结合历史影像进行趋势分析

“空”——无人机平台

设备

·安华海洋-AOP-UAV 无人机水体表观光谱水质仪：依托大疆行业级无人机平台，创新构建智能、实时、精准、广域覆盖的水环境立体监测体系；结合安华“谱慧云析”水质监测领域AI垂直大模型，实现多源数据实时采集、智能解析、污染溯源与动态可视化全流程闭环。搭载OCR-PRO-M 多通道高性能水体高光谱辐射计，可在飞行过程中同步获取天空、水面辐亮度与辐照度，并结合AI算法可反演30+水质参数。

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用途

·获取高分辨率水体光谱与成像数据

·细化水质空间分布，发现局部水质异常

·监测藻类分布、污染带位置及范围

特色

·机动灵活，可针对重点水域开展快速监测

·高光谱成像可区分不同藻类、悬浮物类型

·可低空航拍，弥补卫星分辨率与云层遮挡不足

“地”——岸基与固定监测站

设备

·安华海洋-高配版AOP-FOBY-Pro漂浮式光谱观测系统：长期无人值守，实时获取水面表观光谱数据，反演可得30+水质参数

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·安华海洋-水域慧瞳一杆式水质自动监测站（长期/移动式）：可搭载多参数水质仪，获取温度、pH、溶解氧、电导率、叶绿素等实时数据

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·自动气象站：监测风速、风向、温湿度、气压、降雨等气象要素，为水质变化分析提供环境背景数据

·多参数光谱水质仪（光谱分解法）：实现光谱与理化参数同步测量

用途

·对重点监测点位进行实时、长期、无人值守观测

·提供水质参数（pH、溶解氧、电导率、浊度、叶绿素等）的连续时间序列

·获取气象背景数据，为水质变化分析提供外部驱动因素参考

特色

·数据连续稳定，适合长期趋势分析

·观测频率高，可捕捉突发事件动态变化

·岸基光谱数据可用于卫星/无人机影像定标与验证

“水”——船载与水下平台

搭载设备

安华海洋-AOP-Cruise 船载表观光谱观测系统：走航式获取湖区水色光谱数据，反演可得30+水质参数

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安华海洋-BOP-Cruise 船载生物光学参数观测系统：同步监测叶绿素、藻类种类与密度等生物光学参数

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多参数水质仪：原位采集多种水质参数，精度高，适合长时间连续监测
安华海洋-AOP-USV 无人船水体表观光谱水质仪：自动航行，适合进入浅水或复杂水域进行补测

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地表水采样与实验室分析：获取标准化水样用于化学分析与模型验证

用途

·在湖区范围内开展走航测量与站点观测

·同步采集光谱数据与多参数水质数据

·采集水样进行实验室分析，验证遥感反演精度

特色

·高机动性，可进入不同水域进行精细化测量

·数据与遥感观测同步，可直接建立水色光谱与水质参数对应关系

·无人船可进入浅水区和复杂地形水域，提高覆盖面

实验成果务实，

为湖泊保护提供科学支撑

经过 5 天的连续观测，本次联合实验取得了多方面成果：

验证了多平台协同监测的可行性
卫星、无人机、船载、浮标、水质站等多种观测手段配合使用，数据吻合度高，为建立“点-线-面”一体化监测体系提供了依据。
发现了水质与藻类变化的联系
结合藻类监测与水质参数，初步揭示了部分区域藻密度与营养盐水平的关联，为富营养化研究和蓝藻预警提供了参考。
形成了可推广的观测方案
根据东湖不同水域特点，优化了设备布设和观测流程，并整理成操作指南，为后续湖泊监测提供了可借鉴的方法。
建立了东湖生态监测的基础数据
系统采集了多个子湖的水质、生物和气象数据，为长期跟踪湖泊生态变化和科学管理奠定了基础。
促进了科研与管理的结合

实验在省环境、市水务部门指导下开展，成果将直接服务于东湖的日常管理和生态保护。

实验的成功，离不开各参与单位的紧密配合，尤其感谢湖北省生态环境监测中心站生态与卫星遥感中心熊晶主任团队的设备支持，以及武汉市水务科学研究院在观测设备与场地协调上的大力协助。各方的大力支持，为科研实验的顺利开展提供了关键保障，也彰显了跨单位协作在生态环境研究中的重要价值。

武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室、安华海洋智能装备有限公司以及所有参试人员对各单位提供的帮助表示衷心感谢！

若您想深入了解本次实验中所用到的相关设备详情，可阅读产品手册；如您有任何疑问或合作意向，欢迎详细咨询我们。

关于安华海洋

安华海洋智能装备有限公司，是水资源领域的中国品牌智能装备供应商和大数据服务商，专注于水资源智能装备和大数据服务两大业务板块。

安华海洋产品广泛应用于国防安全、海洋科学、深海探索、海洋牧场健康管理、水质监测和预警预报、黑臭水体排查、排污口监控、数据工程、智慧城市大数据服务等领域，具备研发、生产、销售、工程作业、可视化管理、智慧决策等“全链条”、“端到端”、“一体化”技术能力。

公司形成1总部3中心的产业布局，总部位于中国科创中心—深圳，在全国建有“珠海、武汉、香港”三个中心，珠海中心负责海洋产品海试和海洋业务，武汉中心负责水质监测和国防业务，香港中心负责海外业务。公司与武汉大学联合建立了“智能技术装备与遥感联合实验室”，推动水体光谱智联网建设和“谱慧云析”高光谱水质反演垂直大模型研发；与南方科技大学联合建立了“智能装备与泛水域智慧算法研究中心”和“智能机器人与海洋装备联合实验室”，推动海洋智能装备研发和国产化替代；与武汉大学、南方科技大学、广东工业大学、广东海洋大学联合建立了毕业生就业实习基地和研究生联合培养基地，推动公司产学研用一体化的发展。

公司是一家具有AAA级信用的高新技术企业，拥有乙级测绘资质，通过了GB/T19001-2016和ISO9001:2015质量管理体系认证、软件产品和软件企业认证、信息安全管理体系认证、信息技术服务管理体系认证、职业健康安全管理体系认证、环境管理体系认证，获得了近50项知识产权。

公司本着“安邦振华，智慧链接水世界”的初心，秉承“以客户为中心，以奋斗者为本”的价值观，依托世界领先的水资源光学感知技术与智慧算法模型，致力成为世界领先的水资源领域的中国品牌智能装备供应商和大数据服务商！

编辑：周春姣

审核：孙兆华、赵冬至、张文攀、黄健龙

批准：张文攀

投稿邮箱：sales@AnhuaOcean.com

创建时间：2025-08-13

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