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发表于 2025-6-4 18:06:49
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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- @6 v3 L; K) x7 O- D( Y, y
2025年06月04日8 n5 ~" B# r0 D
, B) f& y# w5 @4 K. ~9 o# q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。8 E( a$ E0 S' B
& ]' x i8 J8 Q2 N背景意义# d8 Y4 s5 x0 T& v
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。) ]4 I0 G: ]- c* X
& w+ [1 b1 W' b8 P7 k5 o/ I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。
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7 x* a" P" J! f7 E6 N }技术突破) L/ w, t1 b2 r9 L$ E) N
' @8 U* }! d' G* X- F6 M8 E/ ]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:
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秒级流速反演1 D" v/ `0 ?5 I/ o5 r N
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。3 n- f. q, h5 C* r1 z) s3 W
9 a9 }# D& d/ r高频同步监测% M8 O( \" T7 v0 h, R2 d" ]* Y7 ?
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。
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智能通量计算
, r; O5 n6 }, o$ x4 I/ L+ a$ \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。; U: V+ L1 K" X
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实时预警与统计
: b, A$ T* x; R8 R. C m! y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。. p% m B2 F- p4 m$ E$ y
* N) ~! D. W' m8 i$ \' }! T- g应用前景
1 |) F8 V- b$ Z- @5 n$ MECOFIMS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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6 o( m3 m8 d, w4 r y+ M' j0 C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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( ?/ E! [# h9 yECOFIMS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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