傳統的海洋水質(zhì)監測方法是人工采樣監測，通過(guò)駕駛船舶到達指定目標點(diǎn)進(jìn)行水質(zhì)采樣，并將其帶回陸地上的實(shí)驗室進(jìn)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，不但人員危險系數高，而且面臨實(shí)時(shí)性差、監測水域有限等問(wèn)題，監測效率較低，需要大量人員和設備，監測數據的實(shí)時(shí)性無(wú)法保證，采樣點(diǎn)水質(zhì)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程也無(wú)法反映。

　　海洋水質(zhì)監測方法主要包括海洋浮標監測、衛星監測、無(wú)人船監測以及機載監測這四種方法。

海洋水質(zhì)監測的四種方法

　　1、海洋浮標監測。

　　浮標監測是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能傳感器技術(shù)，對海洋水域中的水質(zhì)及海流等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，能夠為海洋水質(zhì)環(huán)境和水動(dòng)力特性的研究提供數據支撐。在選取的監測點(diǎn)上安裝錨泊式浮標系統，搭載各種參數的傳感器。浮標平臺上的儀器設備，不但能夠定點(diǎn)投放還能通過(guò)垂直升降系統進(jìn)行移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現在海水中分層監測。

　　如下圖所示，浮標監測系統集成了供電系統和數據采集與傳輸系統，依托GPRS/北斗衛星將監測的水質(zhì)數據實(shí)時(shí)傳輸到陸地管理站，該系統還具備安全保護和自檢功能，以確保水質(zhì)監測能夠在無(wú)人值班的模式下穩定運行。浮標監測方法的優(yōu)點(diǎn)在于高度自動(dòng)化，監測連續，無(wú)需耗費人力和物力，維護管理方便。浮標監測的缺點(diǎn)在于浮標只能布放在固定監測位置，實(shí)現對小尺度海域的水質(zhì)監測，臺風(fēng)環(huán)境下表層的設備可能遭受破壞。

(水質(zhì)浮標監測系統)

　　2、衛星監測。

　　衛星監測是近年來(lái)較熱門(mén)的新型海洋水質(zhì)監測方法，和浮標監測技術(shù)相比較，具有監測速度快、監測連續、監測范圍廣等特點(diǎn)。衛星監測方法是研究海上赤潮發(fā)生時(shí)間、覆蓋面積、擴散程度和方向以及發(fā)生規律的有效手段。

　　自然界中的全部物質(zhì)都具有光譜特征，不同物質(zhì)的光譜特性不同，光譜的差異與物質(zhì)的差異呈正相關(guān)。海洋水質(zhì)遙感監測的原理是根據純凈水體和其他水體具有不同的光譜特性，在衛星上搭載傳感器接收一定波長(cháng)范圍內的輻射值，分析水質(zhì)參數對特定波長(cháng)的光的吸收和散射情況，結合光譜和水質(zhì)參數濃度的數學(xué)關(guān)系，最終反演出各種水質(zhì)參數的濃度值。如下圖所示，衛星遙感監測時(shí)衛星上的傳感器接收到三部分的太陽(yáng)輻射：

　　(1)水面反射后的輻射。

　　(2)大氣散射后的輻射。

　　(3)太陽(yáng)光進(jìn)入海水后散射和反射的輻射。

(衛星遙感監測原理圖)

　　3、無(wú)人船監測。

　　無(wú)人船監測是把水質(zhì)監測系統搭載到無(wú)人船上，并借助無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，將監測結果實(shí)時(shí)傳回陸上基站的可移動(dòng)式監測方法。

(無(wú)人船水質(zhì)監測系統)

　　4、機載監測。

　　機載監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(zhì)進(jìn)行遙感監測的手段。機載監測具有監測靈敏準確和分辨率高等優(yōu)勢，在水質(zhì)監測的應用方面發(fā)展迅速。由于空中監測更機動(dòng)、靈活，因此這種方法適用大面積巡檢和重點(diǎn)區域的挖掘。

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

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