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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. s! L: K/ Y: E5 ?3 ]
2025年06月04日
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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。* b( r1 b8 C$ @- `* n: G
7 ] A# Z3 h$ d. ], q& x6 L0 q背景意义/ b2 R. c7 G- C4 i) W: M& E
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。, ~) S! P# J+ n) y
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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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技术突破
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5 ]$ J! e) w! q" C8 d; M C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:4 a$ [4 U6 {- n5 M# u7 [' y* ^
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秒级流速反演
. R+ A: y3 x* {" {8 c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。
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4 D* H/ ^( d1 u3 ^8 R高频同步监测0 K& k) i9 o4 O0 B0 Q
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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4 P: H4 {3 y4 X, A3 A) b U智能通量计算
# Y" G0 U, g! C# B+ o/ E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。% y/ ?$ \# L6 @8 ]9 W6 B
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实时预警与统计
5 G: o. K' u. c! P" N: V8 J$ b4 R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。
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0 x! i7 O/ e8 W6 D. o应用前景
6 a; L2 q, D) _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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% d& j" I! p( y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。* r N9 b4 a" ]' B3 B. @, [% x
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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。* P( I. c/ b' p
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