[发明专利]一种湖底地温监测装置及地温校正方法

权利要求书

1.一种湖底地温监测装置，其特征在于，包括监测单元和控制单元，所述监测单元包括探针以及设置在所述探针上的多个热电偶，在探针顶部的其中一个所述热电偶上安装有加热丝，所述控制单元设于所述探针的顶端，用于获取所述热电偶监测到的地温，并将监测到的地温发送至上位机。

2.根据权利要求1所述的湖底地温监测装置，其特征在于，在所述探针的外部还设有用于对外部环境的温度进行监测和记录的热电偶。

3.根据权利要求1所述的湖底地温监测装置，其特征在于，所述探针上热电偶的个数为8个，所述加热丝安装于探针顶部从上至下的第二个热电偶的位置，且安装加热丝的热电偶与其相邻热电偶之间的距离为25cm，探针上其他相邻热电偶之间的距离为30cm。

4.根据权利要求1所述的湖底地温监测装置，其特征在于，所述探针底端的端部为尖锐状，探针的外壳为不锈钢材质。

5.根据权利要求4所述的湖底地温监测装置，其特征在于，所述控制单元的重量为整个湖底地温监测装置的80％，且控制中心采用鱼鳍状设计。

6.一种湖底地温校正方法，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的湖底地温监测装置获取地温数据，所述的湖底地温校正方法包括：

利用傅里叶变化后的复数形式数据(a+b_i)，计算温度波动的周期、振幅、相位数据，并将大气温度的季节变化和日变化合成为傅里叶级数形式，即：

其中，T(0,t)为大气的温度时间序列，T₀是大气平均温度，A_i是第i阶级数振幅，P_i是第i阶周期，是第i阶相位；

假设土壤是均一的，并且深部的热量传递方式以传导为主，通过一维热传导方程推导出任意深度受到气温变化影响的土壤温度时间序列为：

所述一维热传导方程为：其中，κ为土壤热扩散系数，z为土壤深度；

利用所述土壤温度时间序列对气温进行校正从而获得目标区域未受气温波动影响的地温梯度。