[發明專利]一種近海富營養化評價系統

在審

• 申請號: 202110879217.4
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113570265A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 魯棟梁;楊斌;黃鵠;王希龍;亢振軍;周姣娣;黃海方
• 申請（專利權）人: 北部灣大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06K9/62;G01N33/18
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 李娜

本發明公開了一種近海富營養化評價系統，包括：采集模塊，用于采集近海水體數據，并將近海水體數據傳輸給預處理模塊和存儲模塊；存儲模塊，用于存儲采集模塊采集的近海水體數據；預處理模塊，用于對近海水體數據進行預處理；處理模塊，用于對預處理后的近海水體數據進行處理，獲得閾值；預警模塊，用于檢測值超出閾值時，進行報警。本發明采用了熒光法對葉綠素a的濃度進行測量，多參數評估，提高了評估水體是否為富營養化狀態的準確率，通過支持向量機模型對處理模塊的訓練，使得處理模塊能夠計算出任何近海水水體是否為富營養化狀態的閾值，降低了水體中變量的多樣性對評估準確性的影響。

技術領域

本發明涉及水體富營養化領域，特別是涉及一種近海富營養化評價系統。

背景技術

富營養化是由于營養物質的增加導致水體加富現象，并引起了藻類等高級植物的快速生長，對水域的生態平衡產生影響，其中營養物質包括氮、磷等營養鹽。隨著人類活動的增加、工業化進程的加快，大量生活污水和工業廢水被直接或間接排入海洋，使近海富營養化的問題愈來愈嚴重，已經成為全球各國沿海城市普遍關注的生態問題，不僅影響著生態環境，還影響了人們的生產和生活，故近海富營養化已經成為嚴重威脅海洋生態健康的重要因素之一。

目前，方法包括單因子方法和綜合指數評價方法，其中單因子評價方法主要包括物理法、化學法、生物法及TSI法，單因子評價方法通過單個可以直接或間接而反應水體富營養化狀態的物理、化學、生物參數來評價水體富營養化狀態的方法。單因子評價方法的優點是測試起來方便快捷，對淡水體系的富營養化評價比較準確，但對于更加復雜的海水體系來說，單因子評價方法很難保證準確性。綜合指數評價方法，以物理、化學、生物等因子作為指標的綜合評價方法，主要包括富營養化指數法(E值方法)、營養狀態質量指數法(NQI方法)以及TRIX指數法。其中E值方法是一種經驗方法，優點為此方法比較簡單，但該方法不能全面的反應近海富營養化的狀況，其評價結果比較片面，準確性有待考量；NQI方法針對氮、磷的含量進行檢測，以實時檢測值和閾值進行比較，閾值根據海水的水質狀況決定；TRIX指數方法設定了評價參數的上下限，以氮、磷、溶解氧的飽和度、葉綠素濃度作為評價參數，優點為評價結果更加全面和準確，但是不同海域的評價參數閾值一般差異比較大，故不能應用于不同水體的富營養化水平的比較。綜上所述，綜合指數評價法與單因子評價方法相比，綜合考慮了生物、化學和物理等多因子的綜合影響，但是，由于海洋生態系統的復雜性以及生態環境多因子的相互作用，還要考慮近海富營養化的特點，采取更準確的方法，且對自動化監測水體是否為富營養化的方法的研究還很少，故社會亟需一種足已解決現有技術中的問題的評價系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種近海富營養化評價系統，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種近海富營養化評價系統，包括：

采集模塊，用于采集近海水體數據，并將所述近海水體數據傳輸給預處理模塊和存儲模塊；

存儲模塊，用于存儲所述采集模塊采集的所述近海水體數據；

預處理模塊，用于對所述近海水體數據進行預處理；

處理模塊，用于對預處理后的所述近海水體數據進行處理，獲得閾值；

預警模塊，用于檢測值超出所述閾值時，進行報警；

所述采集模塊分別與所述存儲模塊和所述預處理模塊連接，所述預處理模塊通過所述處理模塊與所述預警模塊連接。

進一步地，所述采集模塊包括定位單元、總氮傳感器、總磷傳感器和葉綠素a傳感器，所述定位單元用于對采集地點進行定位，所述總氮傳感器用于測量近海水體中總氮含量，所述總磷傳感器用于測量所述近海水體中總磷含量，所述葉綠素a傳感器用于測量所述近海水體中葉綠素a濃度。