專利名稱：水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種水面氣體排放通量監(jiān)測(cè)方法和裝置，尤其適用于在水庫等緩流狀態(tài)下的水-氣界面的溫室氣體排放或吸收的快捷測(cè)量。
背景技術(shù)：
靜態(tài)箱法是ー種原理簡(jiǎn)單、方便操作的水氣界面氣體通量觀測(cè)方法。該方法在水體表面放置一個(gè)頂部密封、底部中通的箱體，收集表層水體以擴(kuò)散方式排放的ニ氧化碳和甲烷等待測(cè)氣體，每隔一段時(shí)間測(cè)量箱體中待測(cè)氣體的濃度，根據(jù)濃度隨時(shí)間的變化率來計(jì)算被覆蓋水域待測(cè)氣體的排放通量。靜態(tài)箱法由于成本低、便攜性好、與在線分析儀器聯(lián)接便利而得到廣泛應(yīng)用。但目前靜態(tài)箱法都采用單點(diǎn)采樣的方法，一般使用ー個(gè)薄金屬圓筒，放置在ー個(gè)汽車內(nèi)胎大小的輪胎浮在水面上，箱體的大小并沒有統(tǒng)ー標(biāo)準(zhǔn)。而箱體尺寸過大或過小都會(huì)對(duì)準(zhǔn)確測(cè)量造成干擾采用大體積的箱體對(duì)觀測(cè)對(duì)象擾動(dòng)較明顯，尤其·是改變了觀測(cè)水面上方的壓力，易影響水體與大氣之間的氣體交換過程，從而使測(cè)量結(jié)果偏離真實(shí)；采用小體積箱體測(cè)量，由于其質(zhì)量小，在波浪作用下容易發(fā)生漂移或顛簸漏氣從而影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。由于溫室氣體排放有著極大的空間不均勻性，測(cè)量結(jié)果的代表性必須加以重視，尤其是根據(jù)短時(shí)間箱法散點(diǎn)觀測(cè)的結(jié)果推算區(qū)域時(shí)更應(yīng)慎重，而目前所見的靜態(tài)箱法只能獲得單點(diǎn)的數(shù)據(jù)，其覆蓋面積很小，所得到的測(cè)量空間分布特征的隨機(jī)性很大。例如，溫室氣體甲烷的釋放量和水深有關(guān)，一般靠近岸邊淺水處甲烷釋放通量較大。Rosa等研究發(fā)現(xiàn)在Samuel水庫,水深小于5m的地方甲燒通過氣泡的排放量在60-70 mg/(m2 ·1ι)之間變化，而水深大于5m的地方排放量是2mgパm2 *h)，深水處甲烷排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于淺水處。原因是細(xì)菌在缺氧環(huán)境中分解有機(jī)物會(huì)產(chǎn)生甲烷，在淺水處，當(dāng)CH4濃度超過其溶解度時(shí)直接通過鼓泡排入大氣；在深水處，由于沉積物-水界面以上氧氣濃度明顯增加，庫底產(chǎn)生的甲烷在上升過程中通過鼓泡或者擴(kuò)散排放的有一部分在氧躍層和含氧-缺氧界面會(huì)被CH4氧化菌氧化成ニ氧化碳而迅速減少。淺水區(qū)特別是水陸交接帶的地理環(huán)境通常比較復(fù)雜，溫室氣體排放空間不均勻性尤為突出，使用箱法測(cè)量估計(jì)區(qū)域溫室氣體排放時(shí)，除了加密測(cè)量點(diǎn)多次測(cè)量目前尚無很好的方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可準(zhǔn)確測(cè)量水面，特別是河流、湖泊、水庫等流速較緩的水體水面溫室氣體通量，操作便捷、靈活性好的水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量方法和裝置，尤其適用于岸邊淺水區(qū)等溫室氣體排放空間差異性比較高的水域。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量方法，該方法包括由測(cè)量單元分組取樣，氣樣送入混合裝置經(jīng)混合后送入氣體分析儀器，測(cè)量結(jié)果由數(shù)據(jù)處理単元計(jì)算處理。優(yōu)選地，可對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)量，測(cè)量時(shí)分兩組取樣，由數(shù)據(jù)處理単元對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，通過分析其差異性選取相應(yīng)測(cè)量模式。上述預(yù)測(cè)量的過程是這樣的，對(duì)兩個(gè)測(cè)
量組分別取樣并讀取相應(yīng)的溫室氣體濃度，運(yùn)行判別程序比較兩組測(cè)量結(jié)果的值(以CO2的
濃度為準(zhǔn))，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)差σ，與設(shè)定的允許誤差ε ( ε =5%)比較，選擇適合的測(cè)量模式，并
對(duì)目標(biāo)區(qū)域定義ー個(gè)特征值標(biāo)示其均一性。其原理如下表所示
目標(biāo)區(qū)域均一性」標(biāo)準(zhǔn)差。(I則量模式」定義特征值 好 〈ε快速測(cè)量O
較好 =ε快速測(cè)量 I
較差_Τ> ￡ 1精確測(cè)量| /ε
快速測(cè)量模式下認(rèn)為測(cè)量對(duì)象的均一性較好，對(duì)兩個(gè)測(cè)量組交替取樣測(cè)量，作為該時(shí)
刻測(cè)量區(qū)域的溫室氣體通量值，此時(shí)兩組氣樣有很好的一致性，既有充分的時(shí)間達(dá)到均勻
混合，又可節(jié)約測(cè)量時(shí)間；精確測(cè)量模式下認(rèn)為測(cè)量對(duì)象的均一性較差，對(duì)所有測(cè)點(diǎn)同時(shí)取
樣測(cè)量均值，取樣間隔為快速測(cè)量模式的兩倍。特征值表示了測(cè)點(diǎn)區(qū)域溫室氣體排放空間均勻性的好壞，可以通過計(jì)算機(jī)的分析為合理布點(diǎn)提供參考比如，若幾個(gè)相鄰測(cè)量點(diǎn)特征值較大，可以在中間加密測(cè)ー個(gè)點(diǎn)；若幾個(gè)測(cè)點(diǎn)特征值為0，可以考慮減小布點(diǎn)密度，降低測(cè)量成本。優(yōu)選地，測(cè)量時(shí)采用多點(diǎn)同步取樣的方式抽取氣樣。本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)上述的水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量方法的裝置，包括測(cè)量箱體、輔助浮架和混合裝置，其特征在于，測(cè)量箱體為密閉結(jié)構(gòu)，上表面設(shè)置氣樣孔，測(cè)量管線的一端通過氣樣孔與測(cè)量箱體相連，另一端與測(cè)量?jī)x器相連；測(cè)量箱體固定于輔助浮架上；混合裝置由帶有電磁閥通道、、氣樣緩沖腔和控制電磁閥開關(guān)的控制器組成，帶有電磁閥的通道、在一端相通，并與氣樣緩沖腔連通，氣樣緩沖腔另一端設(shè)有出口通道，由出口通道引出導(dǎo)氣管線與氣體分析儀器的進(jìn)、出氣ロ連接。優(yōu)選地，包括多個(gè)測(cè)量箱體，通過連接裝置組合連接，使得多個(gè)箱體形成一個(gè)測(cè)量組。優(yōu)選地，多個(gè)測(cè)量箱體經(jīng)過測(cè)量管線連接到混合器，再連接到氣體分析儀器。本發(fā)明還提供利用上述裝置多點(diǎn)同步測(cè)量水庫水面溫室氣體通量的方法，該方法包括如下步驟
(-)將不少于個(gè)的測(cè)量箱體用輔助浮架連接好，放置在目標(biāo)水面上將多個(gè)測(cè)量箱體根據(jù)聚類抽樣原則均勻的分成兩個(gè)測(cè)量組；
(ニ)將塑料導(dǎo)氣管即測(cè)量管線與箱體完全密閉連接，多條測(cè)量管線連接到混合裝置的兩組進(jìn)口上，待測(cè)量單元穩(wěn)定后，連接好測(cè)量管線，保持混合裝置在三通道都不連通狀態(tài)，預(yù)讀取過程，使用自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀分別讀取兩個(gè)測(cè)量組的溫室氣體濃度，選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)量模式并記錄目標(biāo)區(qū)域的特征值，然后由數(shù)據(jù)處理單元控制混合裝置切換通道從而完成正式測(cè)量過程;
曰測(cè)量結(jié)果傳入數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行計(jì)算和處理，溫室氣體分析儀現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)觀測(cè)濃度變化，可以獲得箱內(nèi)溫室氣體濃度隨時(shí)間的變化，溫室氣體擴(kuò)散通量可利用線性回歸的方法得到。優(yōu)選地，上述方法步驟(ニ)中，若采用快速測(cè)量模式，預(yù)測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為第一組測(cè)量數(shù)據(jù)，控制混合裝置分別連通通道、或通道，對(duì)兩個(gè)測(cè)量組交替取樣測(cè)量，使用自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀間隔取樣，每組測(cè)量結(jié)果均作為本次測(cè)量數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，上述方法步驟㈡中，若采用精確測(cè)量模式，控制混合裝置連通三個(gè)通道，對(duì)所有測(cè)點(diǎn)同時(shí)取樣測(cè)量均值。優(yōu)選地，上述方法步驟㈢中，所述數(shù)據(jù)處理單元是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有溫室氣體監(jiān)測(cè)軟件，和預(yù)測(cè)量的判斷程序，負(fù)責(zé)計(jì)算并記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，并配有與控制器配對(duì)的無線信號(hào)發(fā)射裝置，以控制氣樣通路。使用上述裝置測(cè)量方法是①將若干個(gè)測(cè)量箱用輔助浮架連接好，放置在目標(biāo)水面上；②將多個(gè)測(cè)量箱均勻的分為兩組，分別與混合裝置的兩組接ロ連通對(duì)目標(biāo)水域進(jìn)行預(yù)測(cè)量，并對(duì)目標(biāo)區(qū)域定義ー個(gè)特征值，記錄在數(shù)據(jù)處理単元；④通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制氣體通路，開始正式測(cè)量；⑤計(jì)算溫室氣體排放通量并顯示。本發(fā)明的有益效果是①采用小容積測(cè)量箱體，有利于箱體內(nèi)氣體易在短時(shí)間內(nèi)混合均勻，毎次氣體取樣的時(shí)間間隔較短；②考慮到溫室氣體排放的時(shí)空不均勻性，多點(diǎn)采樣覆蓋面積大，使多點(diǎn)氣樣混合后取樣更接近自然狀態(tài)，使得測(cè)量結(jié)果更有代表性，從而可 以減少布點(diǎn)密度使用快速測(cè)量和精確測(cè)量?jī)煞N模式，適應(yīng)不同的測(cè)量環(huán)境。經(jīng)過預(yù)測(cè)量過程的判斷，在保證測(cè)量精度的前提下節(jié)約測(cè)量時(shí)間，降低工作強(qiáng)度使用輔助浮架相比傳統(tǒng)方法中使用的泡沫板對(duì)水面擾動(dòng)更小，避免了與表面水體摩擦而導(dǎo)致額外的溫室氣體釋放，同時(shí)亦可有效保持裝置的整體性和穩(wěn)定性，布置方便靈活。


圖I為本發(fā)明的工作原理框圖。圖2為測(cè)量單元的實(shí)施組裝圖。圖3為測(cè)量箱體和混合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為采用本發(fā)明對(duì)長(zhǎng)江中游某支流河道進(jìn)行溫室氣體排放監(jiān)測(cè)的溫室氣體CO2的24小時(shí)通量變化圖。圖5為采用本發(fā)明對(duì)長(zhǎng)江中游某支流河道進(jìn)行溫室氣體排放監(jiān)測(cè)的溫室氣體CH4的24小時(shí)通量變化圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
本實(shí)施例提供一種水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量裝置，結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括測(cè)量箱體1，箱體外設(shè)有輔助浮架2，多個(gè)測(cè)量箱體I可以通過助浮架2的聯(lián)結(jié)形成ー個(gè)測(cè)量組，箱體與測(cè)量?jī)x器通過測(cè)量管3線連接，其中測(cè)量箱體為ー底面直徑25cm，高20cm的塑料材料的圓桶，筒壁厚度為2_左右，其表面完全覆蓋錫箔反光材料層，箱體上設(shè)有兩個(gè)直徑4mm的氣樣孔6。測(cè)量箱體I外部設(shè)有輔助浮架2，其中心部分為內(nèi)徑35cm，厚約2cm的塑料材質(zhì)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，四個(gè)支腳為可調(diào)節(jié)的直徑約2cm的空心塑料桿，長(zhǎng)度約35cm ;箱體通過螺釘固定在輔助浮架中心，浮架固定的高度一般在距離箱體下沿約3cm處；相鄰浮架之間通過有彈性的橡膠管或者固定夾等連接裝置聯(lián)結(jié)起來，使得多個(gè)測(cè)量箱形成一組。測(cè)量管線3通過氣樣孔6與測(cè)量箱體I連通，測(cè)量管線3是可連接在氣樣孔6上的塑料導(dǎo)氣管，多條測(cè)量管線通過混合裝，4并聯(lián)，引出一條總管線連接到儀表?；旌涎b置4由帶有電磁閥的通道13、14和ー個(gè)直徑12mm，長(zhǎng)20mm的塑料腔組成。用電磁閥控制通路，氣樣在氣體緩沖腔11里均勻混合，裝置的出ロ通道12引出一條總線與氣體分析儀器的進(jìn)、出氣ロ連接。電磁閥由與之相連的控制器供給電信號(hào)控制?？刂破?內(nèi)置無線信號(hào)接收裝置和D/A轉(zhuǎn)換器，將無線信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。控制器接受數(shù)據(jù)處理單元的無線電控制，控制器裝有電池作為電源。數(shù)據(jù)處理単元可以是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有溫室氣體監(jiān)測(cè)軟件，和預(yù)測(cè)量的判斷程序，負(fù)責(zé)計(jì)算并記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，并配有與控制器配對(duì)的無線信號(hào)發(fā)射裝置，以控制氣樣通路。使用水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量裝置的方法首先將測(cè)量単元的若干個(gè)測(cè)量箱體I用輔助浮架2連接好，放置在目標(biāo)水面上，輔助浮架上綁ー根長(zhǎng)IOm的用于固定箱體I與監(jiān)測(cè)船舶的細(xì)繩；測(cè)量單元包括多個(gè)測(cè)量箱體1，箱體數(shù)量不少于4個(gè)。將多個(gè)測(cè)量箱體均勻的分成兩個(gè)測(cè)量組，分組方法遵循聚類抽樣的原則，即距離相近的箱體分到相異組。將塑料導(dǎo)氣管即測(cè)量管線3與箱體完全密閉連接，多條測(cè)量管線連接到混合裝置4的兩組進(jìn)口上。待測(cè)量單元穩(wěn)定后，連接好測(cè)量管線，保持混合裝置在三通道都不連通狀態(tài)，靜置15分鐘后開始預(yù)讀取過程，使用自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀分別讀取兩個(gè)測(cè)量組的室氣體濃度，選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)量模式并記錄目標(biāo)區(qū)域的特征值。然后由數(shù)據(jù)處理單元控制混合裝置切換通道從而完成正式測(cè)量過程。若采用快速測(cè)量模式，預(yù)測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為第一組測(cè)量數(shù)·據(jù)，控制混合裝置分別連通通道12、13或通道12、14，對(duì)兩個(gè)測(cè)量組交替取樣測(cè)量，使用自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀(NDIR或FTIR )取樣間隔約10秒，每組測(cè)量結(jié)果均作為本次測(cè)量數(shù)據(jù)；若采用精確測(cè)量模式，控制混合裝置連通三個(gè)通道，對(duì)所有測(cè)點(diǎn)同時(shí)取樣測(cè)量均值，取樣間隔為模式I的兩倍。測(cè)量結(jié)果傳入數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行計(jì)算和處理，溫室氣體分析儀現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)觀測(cè)濃度變化，可以獲得箱內(nèi)溫室氣體濃度隨時(shí)間的變化，溫室氣體擴(kuò)散通量可利用線性回歸的方法得到，計(jì)算公式如下
F = KF1F2VAISF3)
式中，F(xiàn)為氣體通量，mg/( m2 -d) ；K為時(shí)間濃度關(guān)系圖中的濃度斜率，10_6/min 為Kr6 與 μ g · m3 的轉(zhuǎn)換系數(shù)(CO2 為 1798. 45 ； CH4 為 655. 47，N2O 為 1798. 56) ；F2 為分鐘與天的轉(zhuǎn)換系數(shù)，F(xiàn)2=1440 ；V為進(jìn)入浮箱的空氣體積，m3 ;S為水上部分浮箱的表面積(包括浮箱的頂面、側(cè)面)，m3 ;F3為μ g與mg的轉(zhuǎn)換系數(shù)，F(xiàn)3=IOOOt5測(cè)量箱體I為ー底面直徑25cm，高20cm的塑料材料的圓桶，筒壁厚度為2mm左右，其表面完全覆蓋錫箔反光材料層；箱體外部設(shè)有輔助浮架2，其中心部分為內(nèi)徑35cm，厚約2cm的塑料材質(zhì)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，四個(gè)支腳為可調(diào)節(jié)的直徑約2cm的空心塑料桿,長(zhǎng)度約35cm ；箱體通過螺釘固定在輔助浮架中心，浮架固定的高度一般在距離箱體下沿約3cm處；相鄰浮架之間通過有彈性的橡膠管或者固定夾即連接裝置7聯(lián)結(jié)起來，使得多個(gè)測(cè)量箱形成一組；在箱體I上部開設(shè)有直徑4mm的圓孔即氣樣孔6 ;測(cè)量管線3是可連接在氣孔6上的塑料導(dǎo)氣管?；旌涎b置由帶有電磁閥的通道13，帶有電磁閥的通道14 (或者用一個(gè)四位三通電磁閥代替)，出ロ通道12和ー個(gè)直徑12mm，長(zhǎng)20mm的塑料空腔11組成。裝置的出ロ通道12引出一條總線與氣體分析儀器的進(jìn)、出氣ロ連接?？刂破?內(nèi)置無線信號(hào)接收裝置和D/A轉(zhuǎn)換器，將無線信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，控制混合裝置中的電磁閥?？刂破餮b有電池作為電源。數(shù)據(jù)處理単元可以是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有溫室氣體監(jiān)測(cè)軟件，和預(yù)測(cè)量的判斷程序，負(fù)責(zé)計(jì)算并記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，并配有與控制器配對(duì)的無線信號(hào)發(fā)射裝置，以控制氣樣通路。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)使用本發(fā)明方法和裝置測(cè)量長(zhǎng)江中游某支流河道的溫室氣體排放
選取長(zhǎng)江中游某支流河道ー小塊區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，共使用6個(gè)通量箱成兩排布置，監(jiān)測(cè)從上午11:00到次日早上11:00，同時(shí)監(jiān)測(cè)CO2與CH4排放情況。12:00之前為陰天后天氣轉(zhuǎn)睛，太陽輻射變強(qiáng)，當(dāng)日平均氣溫為29. 6°C。得到24小時(shí)內(nèi)CO2和CH4通量值變化圖，如圖4和圖5所不。正值表氣體從水體向大氣排放，負(fù)值表水體吸收大氣中氣體。可以看出該監(jiān)測(cè)點(diǎn)晝間吸收大氣中的CO2，夜間向大氣排放，晝間水體的平均吸收通量為I. 31mg/(m2 · h)，夜間的平均排放通量為2. 63mg/(m2 · h)，日變化通量為6. 62mg/(m2 · h);全天均釋放甲烷，水體為大氣甲烷的源，從上午10:00開始甲烷通量呈上升趨勢(shì)，到下午15:00達(dá)到最大值O. 24mg/(m2 · h)，之后隨著時(shí)間的變化呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，白天甲烷釋放通量維持在O. 08-0. 24mg/ (m2 · h)，夜晚甲烷釋放通量維持在O. 05-0. lmg/ (m2 · h)，一 天平均釋放通量為O. 098mg/ (m2 · h)。應(yīng)當(dāng)說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明的范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作出的任何修改、等同的替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量方法，其特征在于該方法包括由測(cè)量単元分組取樣，氣樣送入混合裝置經(jīng)混合后送入氣體分析儀器，測(cè)量結(jié)果由數(shù)據(jù)處理単元計(jì)算處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量方法，其特征在于對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)量，測(cè)量時(shí)分兩組取樣，由數(shù)據(jù)處理単元對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，通過分析其差異性選取相應(yīng)測(cè)量模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量方法，其特征在于測(cè)量時(shí)采用多點(diǎn)同步取樣的方式抽取氣樣。
4.ー種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I 3任一項(xiàng)所述的水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量方法的裝置，包括測(cè)量箱體(I)、輔助浮架(2)和混合裝置(4);其特征在于，測(cè)量箱體(I)為密閉結(jié)構(gòu)，上表面設(shè)置氣樣孔(6)，測(cè)量管線的一端通過氣樣孔(6)與測(cè)量箱體(I)相連，另ー端與測(cè)量?jī)x器相連；測(cè)量箱體(I)固定于輔助浮架(2)上；混合裝置(4)由帶有電磁閥通道(13)、(14)、氣樣緩沖腔(11)和控制電磁閥開關(guān)的控制器(5)組成，帶有電磁閥的通道(13)(14)在一端相通，并與氣樣緩沖腔(11)連通，氣樣緩沖腔(11)另一端設(shè)有出口通道(12)，由出口通道(12)引出導(dǎo)氣管線與氣體分析儀器的進(jìn)、出氣ロ連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量裝置，其特征在于包括多個(gè)測(cè)量箱體(I )，通過連接裝置組合連接，使得多個(gè)箱體形成ー個(gè)測(cè)量組。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量裝置，其特征在干，多個(gè)測(cè)量箱體(I)經(jīng)過測(cè)量管線連接到混合器，再連接到氣體分析儀器。
7.使用權(quán)利要求4 6任一項(xiàng)所述的裝置多點(diǎn)同步測(cè)量水庫水面溫室氣體通量的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 (-)將不少于4個(gè)的測(cè)量箱體(I)用輔助浮架(2)連接好，放置在目標(biāo)水面上，將多個(gè)測(cè)量箱體根據(jù)聚類抽樣原則均勻的分成兩個(gè)測(cè)量組；(ニ)將塑料導(dǎo)氣管即測(cè)量管線(3)與箱體完全密閉連接，多條測(cè)量管線連接到混合裝置(4)的兩組進(jìn)口上，待測(cè)量單元穩(wěn)定后，連接好測(cè)量管線，保持混合裝置在三通道都不連通狀態(tài)，預(yù)讀取過程，使用自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀分別讀取兩個(gè)測(cè)量組的溫室氣體濃度，選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)量模式并記錄目標(biāo)區(qū)域的特征值，然后由數(shù)據(jù)處理單元控制混合裝置切換通道從而完成正式測(cè)量過程； 曰測(cè)量結(jié)果傳入數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行計(jì)算和處理，溫室氣體分析儀現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)觀測(cè)濃度變化，獲得箱內(nèi)溫室氣體濃度隨時(shí)間的變化，溫室氣體擴(kuò)散通量可利用線性回歸的方法得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多點(diǎn)同步測(cè)量水庫水面溫室氣體通量的方法，其特征在干，步驟(こ)中，若采用快速測(cè)量模式，預(yù)測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為第一組測(cè)量數(shù)據(jù)，控制混合裝置分別連通通道(12)、( 13)或通道(12)、( 14)，對(duì)兩個(gè)測(cè)量組交替取樣測(cè)量，使用自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀間隔取樣，每組測(cè)量結(jié)果均作為本次測(cè)量數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多點(diǎn)同步測(cè)量水庫水面溫室氣體通量的方法，其特征在干，步驟(ニ)中，若采用精確測(cè)量模式，控制混合裝置連通三個(gè)通道，對(duì)所有測(cè)點(diǎn)同時(shí)取樣測(cè)量均值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多點(diǎn)同步測(cè)量水庫水面溫室氣體通量的方法，其特征在干，步驟曰中，所述數(shù)據(jù)處理單元是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有溫室氣體監(jiān)測(cè)軟件，和預(yù)測(cè)量的判斷程序 ，負(fù)責(zé)計(jì)算并記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，并配有與控制器配對(duì)的無線信號(hào)發(fā)射裝置，以控制氣樣通路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于水面氣體排放測(cè)量的水庫水面溫室氣體通量多點(diǎn)同步測(cè)量方法及相應(yīng)裝置，該方法通過分散布置多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，以聚類抽樣的原理進(jìn)行預(yù)測(cè)量以評(píng)估測(cè)量區(qū)域的特征，切換相應(yīng)的測(cè)量模式；通過多點(diǎn)同步取樣，得到代表性較好的樣本，經(jīng)儀器測(cè)量結(jié)果傳入數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元可通過控制混合裝置控制氣體樣本的混合方式，實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量與精確測(cè)量模式的轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)G01N13/00GK102841039SQ20121032739
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者戴會(huì)超, 毛勁喬, 張末, 蔣定國 申請(qǐng)人:戴會(huì)超