【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，廈門大學(xué)海洋監(jiān)測(cè)與信息服務(wù)中心(MMIS)自主研發(fā)的“閩江口碳氮通量智能監(jiān)控系統(tǒng)(ECOFIMS)”在福建省投入試點(diǎn)應(yīng)用。這是我國(guó)首個(gè)無(wú)人值守、自動(dòng)化運(yùn)行的河口碳氮通量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，標(biāo)志著廈門大學(xué)MMIS研究團(tuán)隊(duì)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與數(shù)智化應(yīng)用領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。
 

　　該系統(tǒng)融合聲學(xué)層析技術(shù)與智能模型算法，攻克了河口復(fù)雜環(huán)境下的高頻、高精度監(jiān)測(cè)難題，為陸海統(tǒng)籌管理、減排增匯和應(yīng)對(duì)氣候變化提供了有力的技術(shù)支撐和實(shí)踐范例。
 

閩江口碳氮通量智能監(jiān)控系統(tǒng)界面
 

　　河口區(qū)域是陸源物質(zhì)向海洋輸送的關(guān)鍵樞紐，通過(guò)“生物泵”和“微型生物碳泵”調(diào)節(jié)海洋碳匯與氣候系統(tǒng)。然而，受潮汐等復(fù)雜動(dòng)力影響，河口界面碳氮通量高度瞬變。傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)難以捕捉其快速變化，碳氮通量計(jì)算誤差大，亟需發(fā)展高精度、長(zhǎng)期連續(xù)、智能化的通量監(jiān)測(cè)技術(shù)。
 

　　廈門大學(xué)MMIS產(chǎn)學(xué)研團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十年攻關(guān)，成功研發(fā)集新型聲學(xué)傳感設(shè)備與AI算法于一體的ECOFIMS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破： 秒級(jí)流速反演——采用雙站非侵入式聲學(xué)層析測(cè)流技術(shù)，可在秒級(jí)尺度反演長(zhǎng)距離河道斷面平均流速，突破傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)局限，為河口碳氮通量精準(zhǔn)計(jì)算提供基礎(chǔ)；高頻同步監(jiān)測(cè)——集成TOC和TN在線分析儀，實(shí)現(xiàn)水文與水質(zhì)參數(shù)小時(shí)級(jí)同步采集，構(gòu)建河口碳氮通量高頻在線監(jiān)測(cè)體系；智能通量計(jì)算——融合水位-流速-通量模型與機(jī)器學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)碳氮通量在線智能計(jì)算，誤差顯著降低，且在洪水等極端環(huán)境下保持穩(wěn)定可靠；實(shí)時(shí)預(yù)警與統(tǒng)計(jì)——在碳氮通量異常激增時(shí)實(shí)時(shí)預(yù)警，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)洪水入海通量，為環(huán)境管控和決策提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持。
 

　　目前，ECOFIMS系統(tǒng)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(huán)研究和碳匯評(píng)估提供了全新技術(shù)范式和高質(zhì)量數(shù)據(jù)。
 

九龍江通量站和閩江口通量站位置
 

　　未來(lái)，該系統(tǒng)可廣泛推廣至全國(guó)乃至全球的河流、河口及海灣區(qū)域，助力海洋碳匯精準(zhǔn)核算和總氮污染管控，為區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償政策制定提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
 

　　ECOFIMS的成功研發(fā)與應(yīng)用，是廈門大學(xué)服務(wù)國(guó)家“減污降碳”戰(zhàn)略、貢獻(xiàn)全球海洋負(fù)排放“中國(guó)方案”的重要實(shí)踐，顯著提升了我國(guó)在全球氣候變化與環(huán)境治理領(lǐng)域的影響力。