光譜水質自動監測站WISP station

Water Insight專注于生產用于監測水體表面反射率、水色、葉綠素a（浮游植物）、藻藍蛋白（藍藻細菌）、藻華、透明度/濁度、懸浮物及垂直漫衰減系數的水質光譜儀。固定式傳感器和手持設備均為自主研發生產。此外，Water Insight 還提供基于衛星數據的水質測繪服務，服務于科研、水資源管理、水產養殖和疏浚等領域。光學儀器與地球觀測信息服務支持水質數字化監測，也能驗證衛星制圖數據。

固定式 WISP station 監測站可全自動監測水質參數，無需化學試劑且高頻次測量，數據近乎實時傳輸。由于傳感器安裝于水面以上，其測量結果不受生物附著影響，維護需求極低。

WISPstation 監測站按預設時間間隔（例如白天每15分鐘一次）自動測量，并將結果發送至云端數據管理系統。數據采集后，系統自動進行校準、質控及參數計算，最終在線發布。其長期無人值守的監測能力使其適用于常規（預警）監測，并為數據驅動（機器學習）預測模型提供輸入。

Water Insight 的核心優勢：

抗生物附著：與水下探頭不同，WISPstation 安裝于水面以上，無需頻繁維護。

衛星數據校準：可驗證或校準衛星圖像，提升大范圍水域的衛星數據質量。

適用對象：

科研人員、水資源管理者、水產養殖戶、疏浚公司

技術領域：

傳感器技術與衛星監測服務

關鍵詞：

光學傳感器、地表水、葉綠素a、藍藻細菌、藻華、水產養殖、疏浚、懸浮物

工作原理：

WISPstation 是一款野外光譜儀，通過可見光及近紅外光譜（350–900 nm，光譜分辨率4.6 nm）測量水色，并根據光學頻率與強度反演生化參數。例如：浮游植物吸收藍光和紅光，反射綠光，傳感器通過檢測綠光進行判定。設備安裝于水面以上，通過計算水體出射光與入射光的比值進行測量。基于參數特征（如葉綠素a在672 nm處強吸收），通過算法可推導特定參數的濃度。此外，水體總出射光取決于太陽入射輻射量，因此需將水光與天光比值（反射率）作為核心指標。

WISPstation 的光輻射計通過光纖和切換器連接兩組余弦校正器（測量漫射太陽輻射）及兩組透鏡（測量天光入射輻射、水面反射輻射和水體出射輻射）。設備可自動補償太陽位置變化，并優先選用水面反光最小的參數組合。

光譜水質自動監測站WISP station

        當前，WISPstation的光譜儀，最大波長范圍220–1000 nm，光柵刻線密度300條/mm，閃耀波長300 nm，配合100 μm狹縫實現4.65 nm光譜分辨率（半高寬），雜散光低于0.2%。光譜特性支持部分定制。該光譜儀專為戶外環境設計，堅固耐用。

WISPstation 采用防水高抗候機箱，每次測量均記錄傳感器溫度與機箱濕度。數據通過蜂窩網絡自動傳輸至“WISPcloud”數據庫，支持遠程更新配置（如測量頻率）。設備由太陽能板與大容量電池供電，云端系統自動完成校準、質控及參數計算，數據可通過API接口在線獲取。標準測量頻率為15分鐘一次，但可提升至2分鐘一次（例如配合衛星過境時段）。