低成本传感器集成的统计工具 可用于河流和礁石的水质监测

现在,与昆士兰环境与科学部科学家合作,ARC数学与统计前沿卓越中心(ACEMS)的研究人员开发了统计预测工具,可以在这些工具中部署更多低成本传感器,用以监测河流和溪流。

  新的低成本传感器帮助可能很快就会帮助管理大堡礁面临的最大威胁之一。

  大堡礁位于昆士兰海岸绵延2,300公里,常年面临着来自陆地污染的威胁,这些污染会通过珊瑚礁流入沿海水域的河流和溪流进入而下游。而大堡礁的偏僻位置使得人们很难对实时发生的事情有所了解。

低成本传感器集成的统计工具 可用于河流和礁石的水质监测

WQI团队成员

  现在,与昆士兰环境与科学部科学家合作,ARC数学与统计前沿卓越中心(ACEMS)的研究人员开发了统计预测工具,可以在这些工具中部署更多低成本传感器,用以监测河流和溪流。

  “目前,只有不到50个长期河流监测站提供信息,为大堡礁保护相关计划提供信息,这意味着有数千公里的沿海土地和水道,我们的信息有限,” 研究人员说道。

  虽然有机会以更低成本的传感器更精细地填充,然而,在这个阶段,低成本传感器还不能显示在确定水质方面最重要的两件事:沉积物和营养素的直接测量。沉积物可以扼杀植物和动物;营养素对生命很重要,但不平衡会导致各种问题。低成本传感器测量的是浊度和电导率,浊度是水清澈度的量度,电导率反映了水中盐离子的水平。

  因此,在近日发表的研究中,ACEMS团队开发了统计工具来获取浊度和电导率数据,并预测水中沉积物和养分的水平。

  传感器数据由水质与调查(WQI)小组与昆士兰环境与科学部提供,通过能够预测沉积物和营养物的水平,管理者可以考虑自动化传感器过程。

  “现在,有人必须亲自前往监测站所在地,获取样本,将其带回实验室并进行测试。如果我们能够使用传感器自动完成此过程,我们可以更频繁地预测监测站发生了什么,预测这些数量非常重要,因为如果它们突然发生变化,那就表明需要研究系统中的某些内容。”研究人员说。

  在今年早些时候发布的工作中,ACEMS和WQI团队展示了如何检测传感器数据中的异常。换句话说,他们需要显示传感器是否工作不正常的方法。“你想知道你收集的数据是好的,然后再预测别的东西,”研究人员说。

  这项新研究还将有助于回答诸如放置传感器的位置,某些地方需要多少以及是否需要移动的问题。“重要的是确保某些可能伤害珊瑚礁的东西不会流入河流中。如果这样的话,我们可以及时采取行动来确定正在发生的事情和原因,”研究人员说。

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