降雨过后，南京某处水质突发波动，监测团队沿河排查时，实时监测报告显示：“水体氨氮浓度异常，蛋白类荧光峰值偏高，推测污染主要来自城市生活源污水，建议重点排查上游2公里范围内河道。”不多时，无人机传回清晰影像：一道灰黑色污染带蜿蜒水面，上游三处隐蔽雨水排口正悄悄排污。“过去查一个偷排口要摸排好几天，现在系统直接‘报坐标’，就像给河道做了全天候CT扫描。”监测人员感叹道。

这套让污染排查“按下快进键”的技术，正是由江苏省南京环境监测中心与河海大学共同研发的“空天地水”一体化污染溯源系统。该系统凭借四维协同监测与智能分析，让河湖隐蔽污染无所遁形，成为城市碧水的数字“守护者”。

从“盲人摸象”到“精准透视”

“污染溯源难，难在瞬时性、隐蔽性和复杂性。”河海大学环境学院教授、系统研发团队负责人李一平说道。“雨天溢流、水下排口等‘看不见的污染’常让传统排查束手无策，等监测人员赶到，污染源早已迁移，加上工业废水、生活污水等多类污染交织，海量数据处理难，溯源如同‘盲人摸象’”。

为破解困局，研发团队构建起“空天地水”四维立体溯源网络：“天”用高光谱遥感卫星做“全身体检”，大范围识别水体色度、浊度异常区；“空”以无人机搭载激光雷达和多光谱相机，精准追踪污染羽流路径，锁定排口风险点；“地”通过沿岸地块荧光光谱、同位素监测，给污染物做 “DNA 鉴定”；“水”则结合数值模型与现场数据，反推污染来源并重构排放过程。

这套“侦探网络”让每一滴水都成为“目击证人”，实现从“盲查”到“精准透视”的跨越。

开展监测工作

“最强大脑”快速定位污染源

精准溯源污染地点，需要高频监测与智能技术的支撑。研发团队在现有自动监测站网基础上，加密布设小微型水质监测站、水位计与雨量站，构建起“小时级”降雨—水文—水质立体监测体系。据科研团队介绍，五年间系统累计采集水质数据超300万条、降雨数据160余万条、水文数据40余万条，精准捕捉300余次雨后水质波动，为溯源提供海量数据支撑。

“就像法医靠DNA锁定嫌疑人，我们用水质指纹追踪污染源。”李一平教授介绍道。团队建立了包含200种污染源的“水质指纹图谱库”，为每个污染源打造专属“身份证”，帮助快速解析污染类型。同时，无人机全方位巡航扫描，捕捉不同降雨情景下的水质变化，追踪污染流扩散足迹，靶向锁定隐蔽排口。 

无人机开展巡航监测

数字守护 碧水清波映城郭

同时，团队坚持“技术研发—系统集成—规范编制—实践应用”闭环推进，持续迭代“空天地水”一体化溯源系统。目前，该系统已在长江流域、太湖流域等主要城市河湖落地见效。依托“卫星遥感＋无人机巡查＋岸上监测＋水质模拟”四维协同，不断实现米级溯源、小时级响应，为美丽河湖建设提供数据导航。

团队人员表示，目前该技术成果已上升为团体标准，获权威机构认证“整体国内领先”。面向未来，团队将继续攻克高精度实时溯源难题，把“空天地水”模式复制到更多中小河流，让智慧守护华夏碧水。

站在实验室，李一平教授望着屏幕上闪烁的实时数据，眼神坚定：“我们希望未来每条河流都有‘数字守护者’，不再让隐蔽污染成为治水盲点。”