[实用新型]一种浅水湖泊水下光场同步监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于环境遥感监测领域，涉及一种浅水湖泊水下光场同步监测系统。 

背景技术

通常情况下，研究人员通过分析其漫衰减系数来研究水体水下光场的，而求算漫衰减系数Kd时，大多数学者是以水体光学性质均一，下行辐照度Ed随水深呈指数衰减为前提，通过对不同深度处的下行辐照度进行指数回归得到（Mobley C D，1994；Huovinen P S等，2003；乐成峰等，2009；张运林等，2003）。 

传统获取富营养化湖泊的水下光场信息的方法，是基于水体垂向均一的假设，通过目前野外监测结果分析，水体垂向均一的假设仅仅适用于风速偏大（≥3.5m/s）的气象条件下，而在风速较小甚至风平浪静等有利于藻华形成的气象条件下，会出现显著的水体垂向分布不均一的情况，这种情况下依然选择基于水体垂向均一的假设会造成监测结果的巨大偏差，乃至影响到相关研究成果的准确性； 

本系统利用吊装架真正实现了测量后项散射、光吸收乃至水质参数的时空的同步监测，解决了以往传统先后测量的数据同步误差，同时该系统操作简便，无需对操作人员有特殊体力要求即可完成相关监测（后项散射仪净重30kg、光吸收计净重10kg、水质仪净重5kg）。

本系统配合水体表面成像光谱系统对水体表面的同步监测，可以真正实现对二类水体水色遥感生物光学模型闭合实验的野外真实性检验，是湖泊水色遥感研究的重要的野外实验场。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浅水湖泊水下光场系统，解决目前缺乏水下光场、固有光学属性以及环境要素含量的垂向剖面同步测量，为开展浮游植物垂向异质性对水下光场影响机制研究以及二类水体水色遥感生物光学模型闭合实验的野外实验平台，以及现场数据实时获取传输问题，是同步开展“空中传感器—水面光谱—水下光谱—水体水环境参数”的浅水湖泊遥感野外同步监测系统的重要组成部分。 

本实用新型通过以下技术方案实现： 

本实用新型公开了一种浅水湖泊水下光场同步测量系统，该系统包括支撑小平台、供电系统、水下光场及同步环境要素数据采集系统、数据传输系统、数据中心，所述支撑小平台包括由若干桩支撑的小平台4m²及建于小平台上的系统操作控制台；所述供电系统通过电线与数据采集系统和数据传输系统相连；所述数据采集系统包括水下光场采集仪器设备及其配套仪器吊装架，所述数据传输系统与数据采集系统连接。本实用新型的系统适合进行水下光场、固有光学属性以及环境要素含量的垂向剖面同步测量，为开展浮游植物垂向异质性对水下光场影响机制研究以及二类水体水色遥感生物光学模型闭合实验提供重要的野外实验平台。

另外，根据本实用新型实施例的浅水湖泊水下光场监测系统可以具有如下附加的技术特征： 

根据本实用新型的一个实施例，所述系统安装固定在面积4m²小平台上，供电系统以大平台系统的供电系统为依托，为数据采集系统的数据收集控制器以及数据传输系统提供动力，小平台的一侧安装吊装架。

根据本实用新型的一个实施例，数据采集系统包括仪器吊装架、电控吊装升降系统、后项散射仪、光吸收计以及水质仪等，其中，吊装塔架通过大底座安装固定在小平台一侧，主立杆上通过旋转云台安装有2个支架臂，上面分别安装液压支杆和电控升降导轨；后项散射仪安装固定在吊装架南侧的支架臂吊钩上，光吸收计和水质仪同时吊装在另一支架臂吊钩上。 

根据本实用新型的一个实施例，所述数据传输系统包括接线盒和通信模块，接线盒与通信模块相连接，通信模块与数据中心相连接。 

根据本实用新型的一个实施例，所述数据中心设备主要包括一台安装有数据库的服务器和显示器。 

根据本实用新型的一个实施例，所述数据传输系统通过3G无线网络连接数据中心，还可以实现数据中心对该监测系统的远程控制。 

本实用新型具有以下优点： 

1、系统安全稳定，由于采用大型管桩以及大量的警示及安全设施，极大的提高了整个平台系统抵御自然灾害（台风、洪水等）和人为破坏（船只碰撞、盗窃等）的能力；并能保证系统能在一种平稳的环境中运行，降低由于震动对设施设备的损耗；