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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
$ N) Z: C7 J) H0 |% y. [7 _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。( b8 Q0 o; i6 T* P
3 H! [ Y4 `, V% l" u背景意义
+ @- g+ p( ]/ ]$ F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。
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; |& o1 M$ ? g5 f! t. `/ u5 T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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9 h3 V: I2 Q8 M) |. c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:2 e1 }, [$ f7 G M' a
, x# m1 \7 o2 H, h秒级流速反演
5 K- }: k$ U+ l8 u% A; B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。" d, X* V6 r8 M) U- J$ U7 D. K
6 ^: Y) P) c3 [9 p9 {* |1 k高频同步监测( ^9 C3 K6 b: k% e7 O6 Z7 k j
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。' h; }0 C; ?4 J9 U3 Z7 s0 [
& B; C8 X9 V4 j5 q9 Z智能通量计算
3 X. Z( Y1 C; S1 b3 [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。3 [. B2 O9 z9 u+ ~( u
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实时预警与统计
9 W9 V0 C! e0 r: K4 }" g. H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。, z. ~% w1 H; i- w% [7 f$ v( O3 b3 F
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应用前景& f X# G( S7 w1 `0 P1 L4 R& ]
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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0 g! u8 L. s) b( I2 b5 D6 \, ^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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7 z6 R2 b1 B0 d' R7 y5 J. ?: M, UECOFIMS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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