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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
0 d% S# a9 k4 s2025年06月04日, g: o/ B/ Z% r2 y
# j7 c+ B6 Q, ~0 R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。" m8 t$ Z8 C- z* F3 C
- @3 r( c" v2 p! d b1 o: m9 ?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。5 V) A% O+ z# S I' g+ }8 n
; K; v1 [% y3 P$ k, M' Y4 a, ]背景意义
. T d$ _. f }/ Y3 j; o! L' Z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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3 Z8 e4 c5 |! J6 S0 }0 ?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。& K, c/ |% \# g8 d7 M! j5 ?
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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:
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秒级流速反演
( B& n3 M L1 r. U* N* X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。% I: Y7 ~4 R3 P
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高频同步监测
( O1 @7 i, _$ i; d; p q) Y: ?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3 ]" _' b. z( C: ^- 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。% @% Q+ V- G* g# P! T; x/ F- @+ m) }# W
9 y7 Z4 ^7 y1 ~实时预警与统计' A- H9 d9 {8 O. a. 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。) c! s. s8 t! b7 x1 |( D* G
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应用前景
( ^' N: T1 f" `1 ^! l GECOFIMS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。) h: U: `' r9 V5 c# o2 M
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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。) K# j+ z3 M E Q( h! N
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