历经十年攻关，厦大自主研发我国首个无人值守、自动化运行的河口碳氮通量实时监测系统

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历经十年攻关，厦门大学自主研发河口碳氮通量智能监控系统
2025年06月04日
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5 j1 ]' q8 A2 W* u! O9 ?5 C近日，厦门大学海洋监测与信息服务中心（MMIS）自主研发的“闽江口碳氮通量智能监控系统（ECOFIMS）”在福建省投入试点应用。这是我国首个无人值守、自动化运行的河口碳氮通量实时监测系统，标志着厦门大学MMIS研究团队在生态环境监测与数智化应用领域取得突破性进展。
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该系统融合声学层析技术与智能模型算法，攻克了河口复杂环境下的高频、高精度监测难题，为陆海统筹管理、减排增汇和应对气候变化提供了有力的技术支撑和实践范例。
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背景意义
: I5 {) g" h1 O6 |4 Y0 {2 y河口区域是陆源物质向海洋输送的关键枢纽，通过“生物泵”和“微型生物碳泵”调节海洋碳汇与气候系统。

" f# j( O, M& X  Y! F然而，受潮汐等复杂动力影响，河口界面碳氮通量高度瞬变。传统人工监测难以捕捉其快速变化，碳氮通量计算误差大，亟需发展高精度、长期连续、智能化的通量监测技术。

技术突破
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厦门大学MMIS产学研团队历经十年攻关，成功研发集新型声学传感设备与AI算法于一体的ECOFIMS系统，实现多项关键技术突破：

- o! o) k, _3 {7 Z! n7 O- a秒级流速反演
4 q. a$ b7 H2 E采用双站非侵入式声学层析测流技术，可在秒级尺度反演长距离河道断面平均流速，突破传统监测局限，为河口碳氮通量精准计算提供基础。

高频同步监测
& M6 R0 y" g" T: H/ o集成TOC和TN在线分析仪，实现水文与水质参数小时级同步采集，构建河口碳氮通量高频在线监测体系。

* P: P  r$ M0 Y# }9 G7 h; w智能通量计算
融合水位-流速-通量模型与机器学习，实现碳氮通量在线智能计算，误差显著降低，且在洪水等极端环境下保持稳定可靠。

实时预警与统计
在碳氮通量异常激增时实时预警，自动统计洪水入海通量，为环境管控和决策提供精准数据支持。

应用前景
0 C; D9 w) m7 L- ^$ `ECOFIMS系统已在九龙江、闽江等典型河流、河口成功部署，为流域-近海碳氮循环研究和碳汇评估提供了全新技术范式和高质量数据。
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8 a/ U4 S! z, z' O, X未来，该系统可广泛推广至全国乃至全球的河流、河口及海湾区域，助力海洋碳汇精准核算和总氮污染管控，为区域生态补偿政策制定提供关键数据。
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ECOFIMS的成功研发与应用，是厦门大学服务国家“减污降碳”战略、贡献全球海洋负排放“中国方案”的重要实践，显著提升了我国在全球气候变化与环境治理领域的影响力。
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