【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及信息，尤其涉及一種入海營養元素通量在線監測與估算方法。
技術介紹
1、在海洋營養元素通量監測中，我們面臨著一個復雜的技術難題。為了準確評估入海營養元素的通量，需要對浮游生物種群進行細致分析，這要求我們在不同深度和位置進行采樣。然而，海洋環境的高度動態性使得采樣點的代表性難以確定。水體中的營養狀態受到多種環境因子的影響，如溫度、鹽度、光照和洋流等，這些因子之間存在復雜的相互作用。同時，浮游生物的分布呈現出顯著的時空異質性，其生物量和種類組成可能在短時間內發生劇烈變化。這種變化不僅受到環境因子的影響，還與生物之間的相互作用密切相關。因此，如何在有限的采樣條件下，獲取能夠代表整個水體營養狀態的數據成為一個關鍵問題。此外，海洋環境中存在大量微小尺度的物理過程，如湍流和混合，這些過程對營養元素的分布和遷移有重要影響，但難以在常規采樣中捕捉。傳統的采樣方法往往難以滿足高時空分辨率的要求，而高頻采樣又面臨著設備成本和數據處理能力的限制。因此，如何在復雜多變的海洋環境中，設計一種能夠兼顧采樣效率、代表性和經濟性的監測方案，成為海洋營養元素通量監測面臨的核心技術難題。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種入海營養元素通量在線監測與估算方法，主要包括：
2、獲取多個采樣點位置信息，在不同深度進行水樣采集，從采集的原始數據中提取有效信息并進行數據清洗；
3、對采集的水樣進行營養鹽含量分析，測定氮、磷和硅元素以及葉綠素濃度，根據測定結果計算各元素濃度的平均值、標準差
4、對采集水樣中浮游生物進行鑒定計數，對浮游植物和浮游動物進行種類鑒定和數量統計，結合不同種類浮游生物的個體大小和密度，計算浮游生物生物量；
5、將元素濃度、浮游生物生物量與環境因子數據進行相關性分析，提取主要影響因素，分析確定環境因子對營養元素分布和浮游生物生物量的貢獻率；
6、根據確定的貢獻率，構建三維空間插值模型，并對元素濃度和浮游生物生物量進行空間分布估算，得到研究海域不同深度的營養元素和浮游生物分布圖；
7、根據得到的分布圖，建立營養鹽輸運擴散模型，結合海流、溫度和鹽度影響，求解模型方程，模擬營養元素在海洋中的遷移轉化過程；
8、根據模擬得到的遷移轉化過程，建立水體營養狀態評價模型，以營養元素濃度、浮游生物生物量以及貢獻率為輸入變量，分級評估富營養化程度，繪制水體營養狀態分布圖，進行入海營養元素通量在線監測與估算。
9、本專利技術實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：
10、本專利技術公開了一種入海營養元素通量在線監測與估算方法，通過整合自動化采樣、實時傳感器監測、實驗室分析和數值模擬等多種技術手段，對海洋環境進行全面的數據收集和分析，實現對整個水體營養狀態數據精準獲取，并通過自動化和系統化的方法精確采集海洋水樣和環境數據，結合實時監測與實驗室深入分析，有效提升了數據的收集效率和分析的準確性；此外通過構建了三維空間插值模型，實現了對營養元素濃度和浮游生物生物量的空間分布估算，并建立了營養鹽輸運擴散模型，模擬了營養元素在海洋中的遷移轉化過程，實現微小物理過程中營養元素的捕捉；最后，通過對水樣中營養鹽含量的精準分析，以及對浮游生物的鑒定計數和生物量計算，深入分析了營養元素濃度、浮游生物生物量與環境因子數據之間的相關性，明確了主要影響因素，并確定了環境因子的貢獻率，提高了數據的準確值，并滿足高時空分辨率的要求。綜上，本法，實現入海營養元素通量的在線監測與估算，不僅提高了數據采集的自動化程度，還增強了對海洋生態系統變化的響應能力和管理效率。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種入海營養元素通量在線監測與估算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取多個采樣點位置信息，在不同深度進行水樣采集，從采集的原始數據中提取有效信息并進行數據清洗，包括：
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對采集的水樣進行營養鹽含量分析，測定氮、磷和硅元素以及葉綠素濃度，根據測定結果計算各元素濃度的平均值、標準差、變異系數和空間分布特征，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對采集水樣中浮游生物進行鑒定計數，對浮游植物和浮游動物進行種類鑒定和數量統計，結合不同種類浮游生物的個體大小和密度，計算浮游生物生物量，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將元素濃度、浮游生物生物量與環境因子數據進行相關性分析，提取主要影響因素，分析確定環境因子對營養元素分布和浮游生物生物量的貢獻率，包括：
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據確定的貢獻率，構建三維空間插值模型，并對元素濃度和浮游生物生物量進行空間分布估算，得到研究海域不同深度
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據得到的分布圖，建立營養鹽輸運擴散模型，結合海流、溫度和鹽度影響，求解模型方程，模擬營養元素在海洋中的遷移轉化過程，包括：
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據模擬得到的遷移轉化過程，建立水體營養狀態評價模型，以營養元素濃度、浮游生物生物量以及貢獻率為輸入變量，分級評估富營養化程度，繪制水體營養狀態分布圖，進行入海營養元素通量在線監測與估算，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種入海營養元素通量在線監測與估算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取多個采樣點位置信息，在不同深度進行水樣采集，從采集的原始數據中提取有效信息并進行數據清洗，包括：
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對采集的水樣進行營養鹽含量分析，測定氮、磷和硅元素以及葉綠素濃度，根據測定結果計算各元素濃度的平均值、標準差、變異系數和空間分布特征，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對采集水樣中浮游生物進行鑒定計數，對浮游植物和浮游動物進行種類鑒定和數量統計，結合不同種類浮游生物的個體大小和密度，計算浮游生物生物量，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將元素濃度、浮游生物生物量與環境因子數據進...
【專利技術屬性】
技術研發人員：牛福新，石海明，屠建波，崔健，徐玉山，
申請(專利權)人：國家海洋局天津海洋環境監測中心站，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。