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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% q7 f9 f) ~' T x
2025年06月04日
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5 b9 x0 a9 o) h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。, p& p% R3 d3 V, w! b/ ?
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背景意义0 `- T0 u1 k/ H8 T9 ~" [# n
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。* c7 L$ c) g+ S% J$ P
& W% \3 s" h" J8 X9 ^: U7 \. l+ 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。, v( V: I7 M* |: m
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技术突破% N9 t! k: w% y9 O |3 S5 e( p3 ?2 ^
4 N. y, T8 {- T$ W' 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3 s4 n& [# A% T l# K
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。. \' B- |, W! Q3 K9 }* f9 ^
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高频同步监测
$ \8 n2 z4 e- B& N$ B- e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。& A5 G: a+ d' C# W! R
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智能通量计算- |" E5 Q. e# F9 t) _. R3 M& r
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。
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! O; \ o/ X. _5 U: |实时预警与统计
* w' j! d' ^9 `: h/ C; p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。3 p j% c/ ?. N% Q) \& r* ~
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应用前景% D2 d2 u0 C' }- _/ o8 Z& M
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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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。5 P/ Q# y) T+ {( D X
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