一种基于综合陆-空协作智能的盐沼湿地时空耦合碳通量监测系统
作者:Zha Yichen, Wang Zeyan, Shi Jianping
《Sensors》:A Spatiotemporally Coupled Carbon Flux Monitoring System for Salt Marsh Wetlands Based on Integrated Land–Air Collaborative Intelligence
Yichen Zha,
Zeyan Wang and
Jianping Shi
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时间:2026年05月10日
来源:Sensors 3.5
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摘要
在全球气候变化日益严重的背景下,减少碳排放已成为全球共同的目标。蓝碳作为一种重要的碳汇类型,目前仍缺乏成熟的评估框架。监测海洋盐沼湿地中的碳通量是准确评估蓝碳潜力的关键技术。为此,本研究自主研发了一套适用于海洋盐沼
摘要
在全球气候变化日益严重的背景下,减少碳排放已成为全球共同的目标。蓝碳作为一种重要的碳汇类型,目前仍缺乏成熟的评估框架。监测海洋盐沼湿地中的碳通量是准确评估蓝碳潜力的关键技术。为此,本研究自主研发了一套适用于海洋盐沼湿地的时空耦合碳通量监测系统。该系统包括实时监测设备、基于云的智能存储和可视化分析平台以及终端评估系统。该系统能够实现多空间尺度上的碳通量实时监测,并整合时间序列数据以多维度评估碳封存潜力。为了解决传感器精度问题,创新性地采用了多算法融合技术,显著提高了监测数据的准确性。系统采用了模块化集成设计,构建了适用于盐沼湿地复杂环境的陆空一体监测架构,从而实现了长期自动化监测并减少了人工干预的需求。终端评估系统利用DeNitrification-DeComposition(DNDC 9.5)模型处理空间尺度数据,并整合时间序列碳通量模式,通过时空综合分析实现对海洋碳汇潜力的精确量化。在实验阶段,系统完成了性能验证,共收集了5760组有效监测数据,数据合格率为99.72%。所提出的多算法融合方法使监测数据波动控制在0.5%以内,时空综合预测的相对误差低至0.31%,从而确保了长期现场监测的稳定性和准确性。基于此,在盐城市大丰区一块100公顷的沿海盐沼湿地进行了为期一年的现场验证。通过时空耦合评估,该区域的年总碳封存量约为1498.4吨,评估误差仅为5.1%,实现了对盐沼湿地蓝碳汇的精确量化。本研究为评估沿海盐沼湿地的碳封存能力提供了可靠的技术支持,有助于碳排放 reduction 战略的实施,同时为全球碳循环研究和碳汇管理决策提供了科学依据。
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