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        海洋水質監(jiān)測的四種方法

        發(fā)布時間:2022-07-20 15:07:35  閱(0)

        海洋水質監(jiān)測的四種方法

          傳統(tǒng)的海洋水質監(jiān)測方法是人工采樣監(jiān)測,通過駕駛船舶到達指定目標點進行水質采樣,并將其帶回陸地上的實驗室進行分析和處理。這種人工方法受復雜的氣象條件和海洋條件的環(huán)境,效率低下,不但人員危險系數(shù)高,而且面臨實時性差、監(jiān)測水域有限等問題,監(jiān)測效率較低,需要大量人員和設備,監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時性無法保證,采樣點水質環(huán)境的動態(tài)變化過程也無法反映。

          海洋水質監(jiān)測方法主要包括海洋浮標監(jiān)測、衛(wèi)星監(jiān)測、無人船監(jiān)測以及機載監(jiān)測這四種方法。

        海洋水質監(jiān)測的四種方法

          1、海洋浮標監(jiān)測。

          浮標監(jiān)測是通過物聯(lián)網(wǎng)技術和智能傳感器技術,對海洋水域中的水質及海流等參數(shù)進行實時監(jiān)測,能夠為海洋水質環(huán)境和水動力特性的研究提供數(shù)據(jù)支撐。在選取的監(jiān)測點上安裝錨泊式浮標系統(tǒng),搭載各種參數(shù)的傳感器。浮標平臺上的儀器設備,不但能夠定點投放還能通過垂直升降系統(tǒng)進行移動,進而實現(xiàn)在海水中分層監(jiān)測。

          如下圖所示,浮標監(jiān)測系統(tǒng)集成了供電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng),依托GPRS/北斗衛(wèi)星將監(jiān)測的水質數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)疥懙毓芾碚?,該系統(tǒng)還具備安全保護和自檢功能,以確保水質監(jiān)測能夠在無人值班的模式下穩(wěn)定運行。浮標監(jiān)測方法的優(yōu)點在于高度自動化,監(jiān)測連續(xù),無需耗費人力和物力,維護管理方便。浮標監(jiān)測的缺點在于浮標只能布放在固定監(jiān)測位置,實現(xiàn)對小尺度海域的水質監(jiān)測,臺風環(huán)境下表層的設備可能遭受破壞。

        水質浮標監(jiān)測系統(tǒng)

        (水質浮標監(jiān)測系統(tǒng))

          2、衛(wèi)星監(jiān)測。

          衛(wèi)星監(jiān)測是近年來較熱門的新型海洋水質監(jiān)測方法,和浮標監(jiān)測技術相比較,具有監(jiān)測速度快、監(jiān)測連續(xù)、監(jiān)測范圍廣等特點。衛(wèi)星監(jiān)測方法是研究海上赤潮發(fā)生時間、覆蓋面積、擴散程度和方向以及發(fā)生規(guī)律的有效手段。

          自然界中的全部物質都具有光譜特征,不同物質的光譜特性不同,光譜的差異與物質的差異呈正相關。海洋水質遙感監(jiān)測的原理是根據(jù)純凈水體和其他水體具有不同的光譜特性,在衛(wèi)星上搭載傳感器接收一定波長范圍內的輻射值,分析水質參數(shù)對特定波長的光的吸收和散射情況,結合光譜和水質參數(shù)濃度的數(shù)學關系,最終反演出各種水質參數(shù)的濃度值。如下圖所示,衛(wèi)星遙感監(jiān)測時衛(wèi)星上的傳感器接收到三部分的太陽輻射:

          (1)水面反射后的輻射。

          (2)大氣散射后的輻射。

          (3)太陽光進入海水后散射和反射的輻射。

        (衛(wèi)星遙感監(jiān)測原理圖)

          3、無人船監(jiān)測。

          無人船監(jiān)測是把水質監(jiān)測系統(tǒng)搭載到無人船上,并借助無線通信技術,將監(jiān)測結果實時傳回陸上基站的可移動式監(jiān)測方法。

        無人船水質監(jiān)測系統(tǒng)

        (無人船水質監(jiān)測系統(tǒng))

          4、機載監(jiān)測。

          機載監(jiān)測是采用直升機等航空工具作為傳感器的搭載工具,在空中對水質進行遙感監(jiān)測的手段。機載監(jiān)測具有監(jiān)測靈敏準確和分辨率高等優(yōu)勢,在水質監(jiān)測的應用方面發(fā)展迅速。由于空中監(jiān)測更機動、靈活,因此這種方法適用大面積巡檢和重點區(qū)域的挖掘。

          機載監(jiān)測能夠靈活搭載微波、紅外、紫外、激光雷達等各種類型的傳感器,及時獲取海域的水質信息,如今已經(jīng)被廣泛應用到海洋環(huán)境監(jiān)測中。

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        本文標題:海洋水質監(jiān)測的四種方法,轉載請注明原文鏈接:http://www.drmf.com.cn/datapage/153.html。最新修改時間:2023-06-09 12:25:06

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