Page 34 - 《渔业研究》2025年第6期
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第 6 期             宫照庆： 多平台对地观测技术在水产养殖领域应用的研究现状与进展                                      725

              （Partial least squares，PLS）能高精度反演该区域             多云天气限制，为绿潮动态的高精度监测与预警提
              各类水域的浊度。卫星技术在水质监测中也发挥重                           供了新的技术视角。
              要作用。Xia 等     [30]  提以太湖周边水域为例，结合                 2.2.3 基于  UAV  遥感的养殖区富营养化动态监测
              ZY1-02D  卫星的   HS  数据与水质实测数据，通过相                     在水产养殖富营养化监测领域，UAV                 遥感技
              关性分析与人工神经网络（Artificial neural network，           术凭借高效低成本优势，已构建起覆盖参数提取、
              ANN）建模，系统探讨了不同波段组合对水质参                           污染溯源、风险预警的完整监测技术体系，为水产
              数反演性能的影响，提高了数据利用效率并实现与                           养殖区生态调控提供科学支撑。在养殖水体富营养
              多光谱数据同等精度的监测。Kim               等 [31]  在韩国西      化监测方面，Olivetti 等      [38]  比较了  UVA  搭载的
              海岸利用卫星遥感对溶解氧进行高时间分辨率的长                           MS  和  HS  相机在巴西人工鱼塘有害藻华监测中的
              期原位监测，可实现沿海环境的高效管理。Anand                         应用效果，评价了其在          Chl-a  和蓝藻浓度估算中的
              等 [32]  验证了高空间分辨率       ResourceSat-2  卫星搭载      性能，表明     UVA  遥感技术在水产养殖水质监测体
              的  LISS-4  传感器在水质预测中的适用性，凸显机                     系具有显著应用潜力。其中             HS  相机凭借高光谱分
              器学习模型与       MS  卫星图像结合的巨大潜力。Rahul               辨率，可成功反演         Chl-a  和蓝藻蛋白，而     MS  相机
              等 [33]  构建  PRISMA  卫星与  Sentinel-2  卫星的协同       可通过优化波段以匹配           Chl-a  和蓝藻敏感波段，是
              监测框架，对比分析两者在             7  项水质参数反演中的            一种经济高效的替代方案。在河口养殖污染溯源方
              表现，为河口生态系统动态监测提供低成本高效益                           面，胡义强等      [39]  利用高分一号卫星与       UAV MS  遥

              方案。此外，Liu       等 [10]  使用将  UAV MS  图像与多        感协同技术，可对广州茅尾海入海河口区的池塘养
              种机器学习算法（Ridge、XGBoost、CatBoost、RF）               殖污染进行定量评估，也可针对养殖密集区排放的
              及  Stacking  模型结合，在南京高淳区螃蟹养殖基地                   氮磷营养盐与抗生素残留开展空间溯源。为降低监
              对  Chl-a  和浊度进行建模并绘制空间分布图，结果                     测成本，Da Silva 等    [40]  开创性地将    RGB  传感器
              表明该方法能提高水质参数模型精度，有助于研究                           （可见光波段）集成于           UAV  平台，通过构建色度
              其时空分布及潜在影响因素，增强淡水养殖区水质                           空间转换与机器学习融合算法，实现了水库蓝藻密
              参数动态监测能力。                                        度的高效定量监测，单次监测成本仅为传统                   MS  方
               2.2.2 热红外遥感监测水温                                 案的  1/3，检测时效缩短至        2 h，为藻类暴发预警提
                  热红外遥感基于水体表面热辐射信号的探测与                         供了高性价比的技术路径。中国山东黄海每年夏季
              解析，实现水体温度的定量反演，其显著优势在于                           都会暴发绿藻灾害        [41] ，刘海龙等  [42]  通过  UAV、高
              具备大范围连续监测能力，可有效获取具有实时性                           分辨率卫星（Sentinel-2 MSI、GF-6 WVF、HY-1C/D
              和时空连续性的水温数据。例如，Landsat-8                卫星       CZI）获取    3  组像对，对不同尺度的浒苔斑块及运
              搭载的    TIRS  传感器在    10.6~11.19 μm  热红外光谱        移过程进行了观测，三者分别在             3 h、30 min  及  2 min
              域内，可全面评估卫星图像，监测研究区域内                             内实现了对浒苔运移速度高精度的观测，为绿藻灾
              21~28、25~33  和  11~23 °C  三个分层热范围的海面             害预防提供支持。
              温度（Sea surface temperature，SST）及异常变化     [34] 。   2.3 养殖区地形与设施测绘
              例如基于     Landsat 8  卫星数据（TIRS   和  OLI）生成            在养殖区地形与设施测绘中，借助光谱和                  RGB
              海表温度、浊度和          Chl-a  数据，构建大西洋牡蛎              相机，结合数字高程模型（如               SRTM DEM） ，能
              （Crassostrea virginica）生长适宜性指数，为缅因               够精确获取养殖区的地形高程和坡度信息，可用于
              州牡蛎养殖选址提供科学依据              [35] 。Isnaeni [36]  利用  定位养殖池塘、分析其空间分布特征               [12] 。对于近
              Landsat-8  卫星数据（2019    年—2021  年）提取海表           海养殖区和海岸地形复杂、难以布设像控点的问
              温度和    Chl-a  分布，结合实地采样验证遥感数据精                   题，王宝文等       [43]  利用纵横  CW-10C  免像控    UAV
              度，为印尼南苏拉威西省            Mallasoro  湾的麒麟菜属         航测系统，在东山湾海岸带区域进行了                   1∶1 000
              海藻养殖制定了科学种植日历，优化了传统经验性                           比例尺航测试验，有效解决了控制点缺失的难题。
              种植模式。Song       等 [37]  的研究证实，中国       ZY01-     Ventura 等 [44]  利用搭载  RGB  相机的低成本   UAV，高
              02E  卫星的高分辨率热红外图像可显著区分绿潮                         效完成了沿海鱼类育苗场的识别与测绘。基于水体
              （Chlorophyta）与周围水体的亮温特征，该模型不                     与陆地结构在红外波段的反射差异较大，Shi 等                  [45]
              仅能精准刻画绿潮破碎分布及内部结构，还可突破                           开发了基于扫描卷积网络的红外遥感图像泥滩养殖
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