礦區能源過度開發與水資源緊張已成為製約煤炭工業發展的基于境监究重要因素。針對煤礦水資源環境監測的多通道光迫切需求，文章提出一種基於多通道光譜技術的谱技水環境多參數實時監測方法。該方法通過多個通道采集水體的术的水环光譜影像、計算每個通道光譜反射率、煤矿選擇最優通道、测方優化反演模型，法研得出水體的基于境监究葉綠素a(Chla)、總磷(TP)和總懸浮物(TSM)的多通道光濃度，從而實時監測煤礦區域水環境的谱技水質狀況。實驗結果表明，术的水环該方法獲取的煤矿光譜影像符合不同地物的光譜特征，可以實時動態監測區域內水質變化，测方彌補了傳統監測方法在時效性、法研可視化等方麵的基于境监究不足，為煤礦水環境監測提供有效參考和技術支撐。
煤礦資源的開采與利用為我國創造了巨大的經濟效益，同時也帶來了一定的環境、生態和社會問題。煤礦地表塌陷區是隨著礦區煤炭開挖而形成的一種特殊的生態環境，地下潛水水位高的煤礦塌陷區將會形成大麵積的塌陷積水。據統計，我國煤炭開采造成的土地占壓和沉陷已達50多萬公頃,生態恢複治理工作嚴重滯後。煤礦水環境決定著區域內的生態水平，因此對水質狀況進行及時高效的動態監測是水環境保護和生態治理的關鍵，同時也為采煤塌陷區汙染的控製和綜合治理提供科學參考。
葉綠素a(Chla)、總磷(TP)和總懸浮物(TSM)是影響水體光譜特征的重要因素，也是煤炭礦區水質參數反演、礦區水質汙染等級、水體富營養化評價研究的主要指標。目前，煤炭礦區水環境監測主要有人工移動監測和遙感監測。人工移動監測通過人工移動采樣，獲取水樣後進行實驗室化學分析，該方法僅能獲取點狀分布的監測數據，存在人工采集成本較高、時效性差、結果具有局限性等問題；遙感監測具有空間性強、覆蓋麵廣等特點，主要是通過衛星搭載的傳感器獲取水域的光譜影像，經過水質參數反演計算獲取區域內的水質參數，但是這種方法觀測周期較長，不能達到實時監測效果，因此亟需一種既能滿足實時高效動態監測又能滿足局部覆蓋的水質監測方法。
本文以徐州九裏礦區為研究對象，提出了一種實時多通道光譜水質監測方法。此方法通過將自主研發的雲譜相機搭載在高點平台上進行非接觸的水體光譜影像數據采集，計算出水體的反射率數據，運用反演模型測定水體中Chla、TP和TSM的含量，實現目標區域水質參數的連續自動監測，以期為煤炭礦區水質動態監測和水資源的保護提供技術支撐。
徐州市位於江蘇省西北部，市區麵積約963km2。市區內以黃河故道為分水嶺，九裏礦區在黃河故道以北，有龐莊煤礦、夾河煤礦、王莊煤礦和寶應煤礦，是主要的采煤塌陷區，由於地下潛水位高，采煤塌陷積水嚴重，地表水係遭到破壞，工業、生活汙水就近排放，進一步加重了水質汙染。因此對采煤塌陷積水區進行綜合整治是礦區治理與生態重建的關鍵之一。
本文使用KSHA-C08型多通道雲譜相機采集被監測區域水體的光譜影像，雲譜相機一般選擇固定在便於數據采集且易於安裝、維護的地點。本次試驗雲譜相機安裝高度為10m。由於安裝點是由東南方向日出，西南方向日落，綜合太陽高度角、方位角以及環境因素，為了盡量避免太陽直射反射的幹擾所產生的耀斑，確定多通道雲譜相機的觀測方向為西北方向，與水平麵法線之間的觀測夾角約為45°。采集時間為日照的上午8點至下午5點，圖像采集間隔自定義為30min, 空間分辨率為1mm(35mm焦距),幅寬為1.44m×1.08m(35mm焦距),設備共有8路光譜通道，包括彩色、藍光、綠光、紅光、紅光邊緣、近紅外等8路單通道影像，均為8bit圖像數據，光譜通道參數見表1。
在監測水域內隨機選擇多個距離盡可能遠的采樣點，按照設定時間間隔對多個采樣點進行多通道光譜數據采集，同時采集監測水域采樣點的水樣，用以驗證水質參數與特定波段的相關性，進一步驗證反演模型的準確度。
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