融合建模與圖像分析 新型濁度監測方法實現快捷監測
【化工儀器網 項目成果】水質監測是水環境治理和保護的基礎，隨著我國環保工作的日益推進和環保力度的逐漸加強，水質監測技術的要求也越來越高。效率與精度更高、監測方式更便捷的監測技術已經成為目前環保工作的迫切需求。
水體濁度/透明度是影響河湖水生態系統健康的重要因素。水體濁度指水體中懸浮物對光線通過時所產生的阻礙程度。水中懸浮物包括細微有機物和無機物、浮游生物、微生物、泥土、砂粒等。對于水體生態系統來說，濁度的影響主要表現在兩方面，首先濁度表示水體對光的吸收和散射能力，濁度越大對光照在水中的垂直分布的影響就越大，從而影響到水生植物的光合作用及分布；其次水中懸浮物增加的過程也會將一些營養成分帶入水體中，加劇水體富營養化程度。鑒于濁度對于水體環境的重要影響，濁度監測技術的發展也開始越來越受重視。
目前，我國水質濁度的測定一般有分光光度法、目視比濁法、便攜式濁度計法和濁度計法。其中分光光度法需要配制濁度標準系列溶液，利用分光光度計制定標準工作曲線，水樣通過分光光度計讀數后換算出濁度值。目視比濁法需要利用硅藻土配制標準曲線，水樣通過與標準曲線比對得到濁度值。這兩種方法都存在實驗步驟繁瑣，精度差等缺點。而利用濁度計進行監測，雖然實驗方法相對簡單，市場上濁度計的準確度和精密度也能夠滿足濁度測量的需求，但其監測原理對于現階段河湖水體的水環境管理工作來說仍然不夠高效快捷。
近日，中國科學院南京地理與湖泊研究所的科研團隊研發出一種針對河湖水體濁度的新型監測方法，與傳統監測方法相比，在效率、監測精度、智能化等方面都有大幅提高。該方法深度融合了貝葉斯實時建模與圖像分析等交叉學科的研究技術，構建了基于后臺數據庫實時提升濁度監測可靠性的創新模式，實現了基于不同型號手機圖像的水體濁度高效快捷監測。
這項研究成果證明了基于貝葉斯的框架在以穩健和簡單的方式預測水濁度方面的高價值，拓展了水環境模擬技術在水質監測領域的應用。同時該濁度監測方法還有望在監測儀器自主研發、水環境智能監測、環境大數據挖掘等領域發揮重要作用。
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