科创中国
结合高光谱与LIF技术的CDOM无荧光物质浓度遥感探测方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2026-03-25 11:41:52
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2026-03-25 11:41:56
本发明公开了一种结合高光谱与LIF技术的CDOM无荧光物质浓度遥感探测方法，结合高光谱技术探测海水中CDOM，利用实测的高光谱数据和实测采样点CDOM浓度建立CDOM浓度反演模型，得到CDOM浓度；结合激光诱导荧光(LIF)遥感探测技术探测海水中荧光溶解有机物(FDOM)和实测采样FDOM浓度，建立FDOM浓度反演模型，得到FDOM浓度；对CDOM反演模型得到的浓度数据和FDOM反演模型得到的浓度数据经过分析得到CDOM中无荧光物质的浓度。本发明在基于高光谱技术探测CDOM的基础上，结合LIF遥感探测技术探测FDOM，最终得到CDOM中无荧光物质的浓度情况。
该探测方法的技术核心在于“高光谱-LIF双模态融合-特征提取-协同反演”三层架构。高光谱传感器获取水体表层的连续反射光谱，提取与CDOM吸收相关的特征波段（如350-500nm）及其光谱斜率；激光诱导荧光系统以特定波长激光激发水体，接收CDOM荧光组分发射光谱，获取荧光峰强度与位置信息。通过机器学习算法（如随机森林或深度神经网络）对两类数据进行特征级融合，建立CDOM总浓度（荧光组分+非荧光组分）与双模态特征之间的定量反演模型。方法引入水体内在光学特性参数作为中间变量，增强模型对水体类型差异的适应性。
该方法可广泛应用于河流、湖泊、水库、近海及河口等水体的CDOM浓度遥感监测与水质评价。特别适用于大型水体水质普查、饮用水源地预警监测及碳循环研究等领域。随着水环境精细化管理需求增长及空天地一体化监测网络建设推进，对能够区分荧光/非荧光组分的CDOM探测技术需求迫切。该方法还可拓展至藻类种群识别、污染物溯源及蓝藻水华预警等水色遥感应用领域，具备广阔的市场前景。
燕山大学源于哈尔滨工业大学，始建于1920年。学校秉承“厚德、博学、求是”的校训，现已发展成为一所以工为主，以重型机械及装备为优势，多学科协调发展的全国重点大学。学校是河北省人民政府、教育部、工业和信息化部、国家国防科技工业局四方共建高校。燕山大学在材料科学与工程、机械工程等学科领域享有盛誉，拥有多个国家级重点实验室和工程技术研究中心。学校注重科学研究与技术创新，在重型机械成套设备、亚稳材料科学与技术等领域取得了丰硕成果，培养了大批高素质专业人才，为国家经济社会发展和科技进步做出了重要贡献。
本成果产生的效益显著。环境效益上，为水体有机污染监测提供了更全面的CDOM定量信息，有助于精准评估水生态健康状况与碳通量；区分荧光与非荧光组分可辅助识别污染物来源与类型。技术效益上，推动了水色遥感从单一参数反演向多模态协同反演的跨越，提升了遥感水质监测的精度与应用深度。经济效益上，为环保部门与水资源管理机构提供了高效、低成本的大范围水质监测技术手段，降低了地面监测网络建设与运维成本。产业层面，增强了我国在环境遥感与水质监测技术领域的自主创新能力，为水环境管理提供科学决策支持。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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