[发明专利]基于空间信息的湿地生态安全预警方法

说明书

本发明公开了一种基于空间信息的湿地生态安全预警方法，包括受试水生生物、生物行为传感器、监测箱、信号终端处理装置和危机预警装置。具体实施步骤为：生物行为传感器在线实时监测受试水生生物的运动行为变化，并将获取的信号发送至信号终端处理装置，信号终端处理装置将受试水生生物行为变化值与储存的标准正常水体内对应季节对应时间段受试水生生物行为变化值进行对照比较，得到所述受试水生生物综合行为强度变化值，最后将处理得到的监测点受试水生生物行为强度变化值和水位值进行综合分析，并通过危机预警装置对监测点发出危机预警。

技术领域

本发明涉及生态环境技术领域，特别是涉及一种基于空间信息的湿地生态安全预警方法。

背景技术

湿地生态系统属于水域生态系统，蕴藏着丰富的自然资源，在保护生态环境、保持生物多样性和促进社会经济发展中，具有不可替代的作用，然而随着我国社会经济的快速发展、人口持续增长和湿地开发的不断深入，湿地生态系统面临很多严重的生态环境问题，甚至一些突发性事故，如化工厂的不正常运行或干旱洪涝灾害等，都会导致湿地水体污染，对湿地生态环境安全造成严重后果，现有的生态系统安全预警方法大多是对累积性危害进行预警，对突发事件的预警方法尚在研究中，因此，对水体污染的持续在线监测，从而实现对突发事件的监测和预警是非常有必要的，迄今为止，应用于水质在线监测的技术主要为在线理化分析，具有局限性，而生物监测技术是通过生物传感器监测水体内受试水生生物不同水平上的生物学指标变化，可以进行连续实时监测，是对在线理化监测技术的有益补充。

行为是指生物对外界环境和内部环境变化的外在反应，它并不仅仅局限于生物的跑、游、爬、以及其他方式的位置移动，也包括进食、求偶甚至呼吸时的运动，刺激是动物行为产生的必要条件，在大多数情况下，外界环境条件的变化都可以成为刺激，作为行为产生的原因，刺激既有内部的，也有外界的。但是，无论哪一种行为的产生都有相似的基本过程，当环境刺激作用于感受器，会引起神经冲动，神经冲动沿着传入神经传达到神经中枢，通过中枢内的神经联系，再经传出神经传达到感应器，引起行为反应，这就是行为反应产生的简单模式，因此，行为反应是生物各种生理现象在外部出现的综合结果。

水生生物暴露于受污染水环境以后，通过自身行为机制的调节，短期内保持体内环境的稳定，并逐步适应环境，在很大程度上避免污染水环境对身体造成急性损伤，逃避行为是指生物通过增加运动行为强度，试图主动避开受污染水环境的行为，逃避行为作为水生生物对水环境污染所产生的第一层次行为变化，是对环境污染的第一反应，对于研究环境污染，尤其是突发性、剧烈的事故性变化具有非常重要的作用，另外，生物游动的速率，身体摆动频率，一定时间内呼吸、身体翻转以及“C”型运动 ( 若存在 ) 的次数等都会因为环境污染压力的存在而发生变化。

然而，由于水生生物的活动性较强，活动范围不受限制，无法实现定点监测，导致监测不明确，无法对重要区域和关键点进行安全预警，此外，水生生物在不同季节不同时间段行为变化都有差异，应设法除去外界环境对监测结果造成的干扰。

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于空间信息的湿地生态安全预警方法，主要利用水生生物的运动行为变化实时监测湿地系统水体安全状态，将受试水生生物和生物行为传感器放置于监测箱内，达到定点实时监测的目的，并同时监测水位变化，实现对监测点突发事故预警的可靠性和全面性。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于空间信息的湿地生态安全预警方法，实现在线生物实时定点监测，同时获取水位信息，达到对监测点突发事故预警的可靠性和全面性。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于空间信息的湿地生态安全预警方法，主要是一种在线水生生物监测和水位监测结合的安全预警方法，包括受试水生生物、生物行为传感器、水位传感器、监测箱、信号终端处理装置和危机预警装置。

具体实施步骤如下：

（1）受试生物选择与培养：