伴随着旋翼划破空气的轻鸣,一架搭载特殊“眼睛”的无人机从河畔草坪平稳升空。地面上,内蒙古建筑职业技术大学“万方神鹰”大学生创新团队的成员们专注地盯着操控屏幕,高清画面实时回传,河流水体的颜色、悬浮物分布等信息一览无遗。这并非科幻场景,而是该团队运用无人机光学遥感技术进行水质智能监测的日常实践,为守护一方碧水贡献青春智慧。
参加比赛现场
传统监测遇瓶颈 学子创新破难题
长期以来,水质监测主要依赖人工定点采样和实验室分析。这种方式不仅耗时费力、覆盖范围有限,难以捕捉水体的瞬时变化和空间分布差异,在面对突发污染或大面积水域时,时效性和全面性更是大打折扣。“传统方法就像‘盲人摸象’,获取的是零散的点状信息,无法看清整条河流‘健康状况’的全貌。”团队负责人、建筑工程与测绘学院学生彭国庆解释道。
瞄准这一痛点,“万方神鹰”团队积极探索科技赋能环保的新路径。他们深入研究无人机平台和光学遥感技术,成功开发出一套基于无人机多光谱/高光谱遥感的水质参数(如叶绿素a浓度、悬浮物含量、浊度等)反演与智能识别系统。
“苍穹之眼”显神通 智慧监测效率跃升
全域覆盖无死角,动态感知能力强:无人机可快速飞抵人力难以到达的区域(如湖心、复杂岸线),对广阔水域进行高分辨率、周期性航拍监测,弥补传统采样的空间盲区,并能捕捉水质在时间和空间上的动态变化。

相较传统监测手段覆盖面更广
光学遥感探“内里”,精准识别效率高:团队为无人机配备了专业的多光谱/高光谱传感器,这些“苍穹之眼”能捕捉水体对不同波段光的反射特征。通过团队自主研发的AI算法模型,可快速、非接触式地反演出关键水质参数的空间分布图,实现污染区域、异常水色的精准识别和初步溯源,监测效率较传统方式提升显著。

设备研发历程
数据集成可视化,科研支撑意义大:飞行获取的遥感影像、反演的水质参数图、定位坐标等信息,实时或准实时传输至团队搭建的“水质监测数字孪生平台”。这不仅形成了系统化的电子监测档案,便于回溯分析,也为深入研究区域水环境演变规律、评估治理成效提供了宝贵的科学数据支撑。团队成员付昊表示:“这套系统生成的时空连续数据集,是我们研究水环境过程、验证模型的重要基础。”

飞行期间获取的遥感图像
从实验室到河湖边 青春智慧绘就碧水画卷
“万方神鹰”团队的创新实践始于课堂所学,成于反复的野外试验与算法优化。他们已成功将这套技术应用于小黑河的日常监测、清水河的污染排查辅助工作以及东河的生态评估项目中,累计发现并辅助定位疑似排污口、藻类异常聚集区等线索十余处,相关数据和建议已提交给地方水利局,为精准治污提供了有力参考。
“从背着采样瓶‘用脚丈量’,到操控无人机实现‘云端守护’,科技让环境监测的视野更开阔、反应更迅捷。”团队指导老师张文杰评价道,“这群年轻人将理论知识转化为解决实际环境问题的工具,展现了当代大学生的创新担当。他们用‘苍穹之眼’和智慧算法,正在为描绘人水和谐的美丽生态画卷增添一抹亮丽的青春色彩。”
从“用脚丈量”到“云端守护”,再到深入解析水体光学特性的“智慧之眼”,大学生创新团队正以无人机光学遥感为笔,以创新热情为墨,在碧水守护的实践中书写着科技赋能的青春篇章。


学生团队成员合影