1. 研究目的与意义
城市景观水体主要包括流经城市地区的河流、城区的湖泊和水库、公园水系、人工运河和人工湖等洼陷结构。对于以景观用途为主的城市水体，良好的感官质量显得尤为重要。然而，城市景观水体由于面积较小、封闭性较强、处于人类活动密集区，易产生富营养化等问题，使水体的感官质量指标（颜色、浑浊度、透明度、臭）变差，甚至出现黑臭、水华现象，严重影响城市水体的景观功能和城市形象。为恢复城市景观水体良好的感官质量，学者们在其监测和治理技术方面做了大量的研究工作。
在城市景观水体的监测和治理过程中，若通过人为主观观测和记录水体的感官指标会存在以下问题：对水体的评价具有主观性；人眼对相近水体的区分能力有限，无法监测治理过程中感官质量渐变的过程；易受时间、日照（太阳天顶角随时间改变）、绿化等环境因素的影响。因此，需要一套能够定量测量和客观评价景观水体感官质量指标的方法作为监测和治理的依据。
水质色度是衡量水体污染程度的重要指标，是指水体受污染后呈现颜色的深浅程度。目前，还未有一种适于测量和评价城市景观水体感官质量中颜色信息的方法，现行的水体颜色的获取方法主要是依照国标《水质 色度的测定gb 11903 -89》测量水体的色度，色度是水质的外观指标，水的的颜色分为表色和真色。真色是指去除悬浮物后水的颜色，没有去除的水具有的颜色称表色。对于清洁的或浊度很低的水，真色和表色相近，对于着色深的工业废水和污水，真色和表色差别较大。而水的色度一般指真色，测量水体色度的常用方法是透射测量法，水体的颜色深浅与透射光程有直接的关系，当水体取样量较小时，透过光程较小，水体颜色不明显，无法真实反映实际色度情况。但大量取样费时费力，未解决以上问题。
2. 研究内容和预期目标
为解决客观测量色度的问题，研究者提出利用分光光度计测量水体吸光度，建立特征波长对应的吸光度与色度间的数值关系，从而测出水体色度值。然而颜色取决于水体对入射光在380nm~780nm可见光谱范围内的整体吸收情况，若简化为用某一特征波长的吸光度来表征，会产生同色异谱的问题。为解决该问题，研究者利用可见光波段的吸光度计算水体颜色的三刺激值，选取色度学中cie xyz和cie l*a*b*色度系统定量表征颜色，分别建立色差值与“铂钴比色法”中的色度值和“稀释倍数法”中的稀释倍数之间的函数关系，实现水体色度的定量测量，并拓展到不同色调水体的测量中。
若将目前测量色度的方法直接应用于测量城市景观水体的颜色，会产生以下几点问题：
(1) 分光光度计测量的是水体的透射光谱，而人对景观水体颜色的感知来自水体的反射光和散射光，光谱数据获取方式不同；
3. 研究的方法与步骤
本作品提出一种定量方法，设计一种长量程的比色皿，用于透射法测量水体色度，解决小样本采样时的测量问题，分析水体样本的透射光谱来测量水质色度。
本作品采用色度学中的hsv色度系统的进行测量。hsv(hue色调, saturation饱和度, value亮度)。色度系统是一种直观的、与人眼感知特点相吻合的色度系统。hsv色度系统中亮度v是独立分量，所以只用色调和饱和度表示颜色，并建立颜色坐标系用于评价颜色。
为了确定饱和度与色度值的定量关系。依照国标《水质色度的测定gb 11903 -89》配制5、10、20、30、40、50、60、70、80度的标准色度溶液。将溶液分别放入透射装置中，利用光谱仪测得颜色的xyz三刺激值，利用公式，可得到配置的标准水体样本的hsv色度值，然后建立确定饱和度s与色度值c的定量关系：c=f(s)
4. 参考文献
[1]康恒,庞大威,马芝贤.分光光度法中不同光程长度比色皿间关系验证[j].环境保护与循环经济, 2013,33(6):65-66
[2] 马登军.分光光度法快速测定天然水色度[j].中国环境监测,1993,9(4):15-16
[3] 曾凡亮，罗仙桃．分光光度法测定水样的色度［j］.工业水处理，26, 2006 (9): 69–73
5. 计划与进度安排
（1）（2017年3月6日~3月13日） 查阅相关文献，了解更多实验相关背景
（2）（2017年3月14日~3月21日） 测试系统的整体设计
（3）（2017年3月22日~3月27日） 测试光路的设计与调整
