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智能技术“把脉”三峡库区生态


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位于汉丰湖下游的高阳平湖“浮标”———水生态环境原位感觉系统。 不久前,位于重庆开州的韩丰湖进入600名冬泳者,冬泳比赛盛行。 由三峡工程构成的这个人工湖也成为风景优美的旅游胜地,很受游客欢迎。 在科学家眼里,作为三峡库区的支流,韩丰湖也是条件很好的实验室。

日前,《中国科学报》从中国科学院重庆绿色智能技术研究院(以下简称“中国科学院重庆研究院”)顺利开发了“三峡库区水生态环境官能系统和平台”,是气象、水文、水质等常规参数指标中国科学院重庆研究院院长、该系统研究开发负责人袁家虎认为:“科研人员利用智能技术开发自动测量传感器和大数据分析平台,为三峡库区的水生态安全性“取脉”。 ”。

“从地方现实市场的需要中凝结重要的科学问题,用尖端科学技术解决问题。 》袁家虎的逻辑,也是“面向国民经济主战场”的科学贯彻。 向环境保护部门报告了“水华”的警报2018年8月,重庆市开州区的环境保护部门收到了关于韩丰湖夏天水华警报的报告。 中国科学院重庆研究院的科研人员在这份报告中写道:“经过现场的两个点数据测定和样品分析,表明了这次频繁的水华为蓝藻水华。

” 水华生物质浓度、水体总氮浓度等数据及现场观察照片、藻类显微镜照片都详细记录在报告书中。 这次“空战”获得了地方政府的“点拜”。 “本报告的背后是高科技的接受。

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」袁家虎想。 三峡库区蓄水以来,水库二次支流水体富营养化有时再次发生,藻类大类交配构成了“水华”现象。 袁家虎解释说,过去开展水质监测,大部分依赖人工收集的实验室开展测试,一些在线监测设备还不能建立“水华”的预警和动态监测。

从2014年开始,袁家虎带领科研团队在国家水专业课题“三峡库区水生态环境官能系统及平台业务化运营”的反对下,自主开发了多种传感器,追加到三峡库区水生生态监视浮标中,通过无线传输方式获取监视数据据记者了解,监测指标还包括原位藻毒素、水质综合毒性、藻细胞显微镜观测及水体二氧化碳变化速度等。 从2017年9月开始,科研人员在大宁河、澎溪河高阳平湖、草堂河及香溪河等四条水华易发支流部署了在线监测系统,积极开展了模板应用。 袁家虎说明,通过6次数据比对,自动监测系统和传统监测系统的各项指标结果数据具有明显的相关性,监测数据为决策得到了技术上的接受。

突破许多动态检测技术的动态、稳定、信任,是科研人员评价该系统的监测情况。 为了构建这个目标,科研人员在动态检测技术方面取得了很多突破。 例如,在水质综合毒性检查中,几种水质综合毒性检查机中广泛使用的冷冻干燥粉必须在常温下每天更换一次,不适合野外无人值班。

因此,科研人员采用低温技术开发了新型冻干粉试剂盒,交换周期约为10至15天,仅限于三峡库区水体现场检测的生物连续培养。 在原位藻毒素的液相色谱在线检测中,科研人员利用大体积样品的环富含技术,利用高效液相色谱分离藻毒素。

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另外,分子印迹技术用于捕捉藻毒素,表面等离子体共振技术用于振幅相干性测量。 “很多高科技把藻毒素检测提高到0.001mg/L。

袁家虎回应说:“以构筑现实市场需求的极高灵敏度为目标。” 另外,在原位藻细胞观测中,科学家针对现有的藻细胞显微镜观测器无法在线监测的缺损,自主开发了适合水体藻细胞原位检测的显微镜观测器。 该观测器利用暗视场照明技术提高藻细胞的光学对比度,建立了从自动采样去除、动态测量到显微镜图像自动上传的原始系统。

在获得超计算平台反对获取监视数据后,如何利用数据成为科研人员关注的焦点。 多年来,中国科学院重庆研究院的大数据挖掘和应用使中心研究小组以上述监测数据的处理为中心积极开展了一系列基础研究。 例如,为了提高水环境安全性警报的精度,科研人员根据“粒计算”理论明确提出了两种“多粒度预测模型”,通过仿真实验得到了高精度的预测结果,可用于三峡库区的简单时间序列水质预测。

该成果公开于《化学计量学和智能实验室系统》、《神经计算》等期刊。 2018年1月,“三峡库区水生态环境官能平台”的建立应用了这些基础研究。

这个平台受到重庆市超级计算服务平台的反对,由300兆次/秒的超级计算机、云计算平台、监控会议室组成的袁家虎认为浮标提供的大量监控数据说明了利用大数据平台和数据驱动的模型方法,可以实现重点模板区域的数据管理、可视化和水环境安全性预警。 生态环境局近期将该平台应用于重庆市环保局组织的专家评价。 在评价中,专家指出该平台“提高了水质预测的正确性”、“不利于增进三峡水库水生态管理的科学化、系统化”。 另外,科研人员通过上述监测数据积极开展水库生命特征的发展研究,建立了结合生态过程动态密切相关、数据积极传输、数据分析的三峡库区感官技术和方法体系,为大型水库水环境综合管理提供了接受-江苏体彩网|首页。

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