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廈門大學自主研發河口碳氮通量智能監控系統並投入試點應用

2025年06月09日09:35 |
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近日,廈門大學海洋監測與信息服務中心(MMIS)自主研發的“閩江口碳氮通量智能監控系統(ECOFIMS)”在福建省投入試點應用。

據介紹,該系統融合聲學層析技術與智能模型算法,攻克了河口復雜環境下的高頻、高精度監測難題,為陸海統籌管理、減排增匯和應對氣候變化提供了有力的技術支撐和實踐范例。

河口區域是陸源物質向海洋輸送的關鍵樞紐,通過“生物泵”和“微型生物碳泵”調節海洋碳匯與氣候系統。然而,受潮汐等復雜動力影響,河口界面碳氮通量高度瞬變。傳統人工監測難以捕捉其快速變化,碳氮通量計算誤差大,亟需發展高精度、長期連續、智能化的通量監測技術。

廈門大學MMIS產學研團隊歷經十年攻關,成功研發集新型聲學傳感設備與AI算法於一體的ECOFIMS系統,實現多項關鍵技術突破:秒級流速反演——採用雙站非侵入式聲學層析測流技術,可在秒級尺度反演長距離河道斷面平均流速,突破傳統監測局限,為河口碳氮通量精准計算提供基礎﹔高頻同步監測——集成TOC和TN在線分析儀,實現水文與水質參數小時級同步採集,構建河口碳氮通量高頻在線監測體系﹔智能通量計算——融合水位-流速-通量模型與機器學習,實現碳氮通量在線智能計算,誤差顯著降低,且在洪水等極端環境下保持穩定可靠﹔實時預警與統計——在碳氮通量異常激增時實時預警,自動統計洪水入海通量,為環境管控和決策提供精准數據支持。

目前,ECOFIMS系統已在九龍江、閩江等典型河流、河口成功部署,為流域-近海碳氮循環研究和碳匯評估提供了全新技術范式和高質量數據。

未來,該系統可廣泛推廣至全國乃至全球的河流、河口及海灣區域,助力海洋碳匯精准核算和總氮污染管控,為區域生態補償政策制定提供關鍵數據。(廈門大學)

(責編:江葦杭、劉卿)

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