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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
. U( x1 e0 f; N2 N0 f2025年06月04日2 C5 H3 m; { y* u
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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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1 J/ r7 a. C2 q) O% P4 U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。; W! Q' Y4 H9 B) {) T- u; ^
" t* b. p L5 \7 O. T背景意义
9 v. B) T# g7 A' T* j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。 M4 S v# w( D
c4 R7 ~9 T: }5 x1 z" S% r; 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。2 x6 f. p- J' d/ H- f
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技术突破" h7 ?% w: |2 ?( h* {6 R
7 t* F+ N O8 \8 j$ ~2 F9 c6 {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:) q) W1 i. x) d0 q d2 c
6 R+ A/ g( c( y& p, U/ A秒级流速反演
7 b$ R( {' X& g# H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。5 @% E7 ]3 `! E5 C2 B
# ^# o$ B+ Q6 {: L* \; N) x+ x高频同步监测
9 u& `, [$ J7 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。0 j) Q! L! t' W- |! d1 j2 m
( d( U7 Y4 X, }. f智能通量计算
+ c% |& H$ k2 v1 m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。5 ]% ^( o3 v3 u* I8 u' I/ w3 y
9 u% z+ L1 q2 u% j: g; k实时预警与统计
# P/ \7 c1 a" R, l, |6 m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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应用前景: e! h) r9 t4 S0 [$ X+ F$ v
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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/ }5 y: k# M8 R' ~+ k5 V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。- J. s, r/ t1 M- ?
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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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