国际湿地日 | 中科谱光用光谱科技守护呼伦湖湿地之美

         2023年2月2日，我们迎来第27个世界湿地日，主题为——湿地修复（Wetland Restoration） 。湿地修复的目标是通过湿地生态系统的修复，使湿地面积进一步扩大；湿地水质得到根本改善；湿地生态系统健康稳定；湿地生物多样性持续增加；湿地生态服务功能全面提升，为国家生态环境建设和经济社会发展及提高民生的福祉做出更大的贡献。由此对湿地修复前和修复后的水质监测都是必要的。

          回顾我司2022年承担的呼伦湖湿地项目，深感湿地水质监测任重而道远。呼伦湖地处呼伦贝尔大草原腹地，素有 “草原明珠”“草原之肾”之称，处于中、蒙、俄三国交界处的中国境内，属于跨国生态系统的一部分。呼伦湖及其周边水系于2002年被列入《拉姆萨尔公约》国际重要湿地名录，2002年11月被批准加入联合国教科文组织世界生物圈保护区网络。呼伦湖的水域面积达到2242.6平方公里，是我国北方草原最大的湖泊，中国第五大湖、第四大淡水湖、亚洲中部干旱地区最大淡水湖。

          但是呼伦湖有个特点，是淡水和微咸水会随着水位变化而转化，在水量大时湖水外流形成淡水湖，水量低时则变为淡咸水湖。上世纪90年代由于蒙古国沙化过于严重，呼伦湖主要补给河流克鲁伦河在2007年年底曾一度干涸或断流导致呼伦湖水位下降，湖水咸化，后实施引海拉尔河入湖，补充呼伦湖水量，恢复湖区湿地。近年随着气候变化和污染加剧，呼伦湖夏季蓝藻水华频发，呼伦贝尔市加紧实施《呼伦湖蓝藻水华预警及应急处置》项目，旨在基于空天地一体化的手段，精确预测蓝藻水华出现的范围和强度，及时采取应急处理措施，力求加强对湿地修复的监测和长期管理。

          蓝藻水华管理过程中，水质监测作为本底数据尤为关键，于是项目引入了我司高光谱技术，来为水华预警及水质监测提供高效的解决方案。主要是通过水体对各种波长电磁反射强度与水质之间的定量关系，来实现水质的遥感图像判别和定量分析。

         方案基于往年蓝藻水华情况，在湖区选取蓝藻水华相对严重的区域进行了浮标式水质光谱仪的布设，光谱仪点缀在水域的中央，与碧水、蓝天融为一体，守护着美丽示范区。该款水质光谱仪由我司自主生产，能够提供原位快速高效的监测，可以实现24小时连续、在线监测，水质指标超标立即报警，有助于示范区建设及管理部门掌握水质实时及动态变化情况，为水环境保护提供决策依据。

         常规的浮标式水质光谱仪可以同时监测17项水质参数指标，所有水质参数指标均通过4G网络传输至数据展示平台，可以非常直观反映数据变化情况。17项指标中总磷、总氮和水温都是蓝藻水华是否具备发生条件的关键指标，针对项目需求，本次服务的浮标式水质光谱仪还集成了蓝藻传感器，既可以获取直接的蓝藻水华强度数据，也可借助高频次的水质监测数据判断各项水质指标与蓝藻水华强度之间的关系。同时浮标式水质光谱仪的高光谱数据也能够与高光谱卫星的高光谱数据互相印证，为湖区做整体蓝藻水华分布应急处置提供更为准确的数据支撑，整体构建了星机地一体化监测方案。

         当前，中科谱光2022年在湖区部署的浮标式水质光谱仪运行情况良好，数据上传稳定，持续为治理呼伦湖蓝藻水华，保护呼伦湖湿地-“草原之肾”贡献着科技力量。未来，中科谱光将深化高光谱技术研发与成果转化，为水环境水生态管理模式贡献技术解决方案，让高光谱技术赋能更多产业。