河道是生态环境调查的重点对象，水质参数是表征水环境质量的重要指标，高精度、精细化、无差别展示水质参数空间分布状态是低空巡河的基本要求。
长光禹辰采用M400挂载AQ600 Pro多光谱相机，基于实测水样数据，使用Map Plus软件进行富营养化、黑臭以及“总氮、总磷、氨氮、化学需氧量、溶解氧、高锰酸盐指数、浊度、透明度、叶绿素a、氧化还原电位、悬浮物”等11项水质参数的定量反演，并输出水质参数的空间分布专题图。
AQ600 Pro-M400多光谱遥感系统
一、数据采集
本次作业选择山东省某乡村河道，使用带状航线（取消中心线）完成采集，总航程约15km，航时31min，无人机电耗80%。同步采集空间均匀的水样15个，用于水质反演建模与验证。
数据采集表
航线规划
水质采样空间分布图
二、数据处理
使用Map数据预处理软件依次完成影像的配准、拼接、反射率校正后，使用Map Plus数据分析软件中的“富营养化”模块算法进行富营养化、黑臭分析，使用“河道生态”模块算法依次进行水面线提取和水质参数反演，最终导出富营养化、黑臭和11项水质参数空间分布专题图。
三、数据分析
本次监测结果显示：
（1）河道整体呈现中度富营养化，无黑臭水体，与实际踏勘的结果一致。
（2）反演叶绿素 a 均值约 39.01 μg/L、总氮均值约 13.80 mg/L、氨氮均值约 3.56 mg/L，表明外源氮输入或底泥释放影响较突出，藻类生物量较高。
（3）化学需氧量和高锰酸盐指数整体水平偏高，反映水体中还原性有机物负荷较重。
（4）悬浮物和浊度较高，透明度均值仅约 16.37 cm，水体感官上呈现浑浊、透光性差的状态，与富营养化水体表征基本一致。
四、精度验证
提取各采样点位置的各项水质参数反演值并绘制散点图，同时计算R2系数、RMSE均方根误差以及MAPE平均绝对百分比误差，并得出误差分布图。
从图中可看出，除氧化还原电位指标外，其余水质参数R2系数均＞0.5，且MAPE误差均＜30%，同时RMSE均处于较低水平。而对于与遥感水色指标相关性高的叶绿素a、总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数、透明度、悬浮物等参数，反演精度较高。
五、结论
本次河道巡检在24小时内完成了数据采集、水样采集、水质化验、数据处理、数据分析，实现了富营养化、黑臭的定性评估和11项水质参数的定量反演，充分体现了无人机载多光谱遥感水环境应用解决方案高效、精准、流程化的优势，尤其Map Plus软件水质反演功能的全自动建模、反演能力，大大降低了水质巡检的应用门槛。
此外，相对非成像光谱遥感，成像光谱遥感的优势显著：由于具有较高的空间分辨率，不仅能降低城乡河道非广域水体近岸线水草和漂浮物对水体测量的影响，还可以在巡河的同时完成岸线绿化、生态的同步监测。
注：数据处理与分析电脑配置：CPU-I9 13900HX;RAM-32GB;SSD-2TB;GPU-16GB。
