[发明专利]浮游植物粒级结构分析方法

权利要求书

1.一种浮游植物粒级结构分析方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤1、原位测量海水吸收光谱；

所述步骤1包括以下步骤：

步骤11、将同一光源发出的光分为三路；

步骤12、同时进行下述测量：

将第一路光信号输入至吸收通道中再通过待测水体后产生第一反馈光信号，接收该第一反馈光信号作为吸收通道测量结果；

将第二路光信号输入至衰减通道中再通过待测水体后产生第二反馈光信号，接收该第二反馈光信号作为衰减通道测量结果；

将第三路光信号直接输出第三反馈光信号，接收该第三反馈光信号作为参考光路测量结果；

步骤13、根据所述吸收通道测量结果获取海水的光谱吸收系数a(λ)；

步骤2、通过分解方法从所述海水的光谱吸收系数a(λ)中提取浮游植物吸收系数；

步骤3、根据所述浮游植物吸收光谱贡献，采用生物光学反演算法，提取浮游植物的平均粒径或粒级结构信息。

2.根据权利要求1所述的浮游植物粒级结构分析方法，其特征在于：所述原位测量海水吸收光谱的方法通过水体光吸收衰减系数测量仪实现，所述水体光吸收衰减系数测量仪包括发光单元、采样单元、探测单元和信号采集分析单元，其中：

所述发光单元包括主通道以及在主通道的后端分成的三路分通道，所述主通道和分通道之间相互连通，所述主通道内设置有产生光信号的光源组件，在主通道与分通道的连通处设置有用于将所述光信号分成三束的分束器，使光信号被分成三束后分别进入三路分通道；在三路分通道中，其中第一分通道和第二分通道的终端分别开有封闭的第一窗口和第二窗口；

所述探测单元包括三路接收通道，其中，第一接收通道和第二接收通道的始端分别开有封闭的第三窗口和第四窗口，第三接收通道与第二接收通道相连通；

所述采样单元包括用于连接第一窗口和第三窗口的第一水样通道以及用于连接第二窗口和第四窗口的第二水样通道；

所述信号采集分析单元设有光谱分析仪；

第三分通道的终端通过光纤与第三接收通道的终端相连，在第三接收通道与第二接收通道的连通处安装一合束器，所述合束器用于将第三分通道中的光信号经第三接收通道后与第二分通道中的光信号经第二接收通道后进行合分，然后再传送至第二接收通道的终端，所述第一分通道中的光信号传送至第一接收通道的终端；所述第一接收通道的终端以及第二接收通道的终端均通过光纤与光谱分析仪连接；

所述第一至三分通道为吸收通道、衰减通道和参考通道，所述第一至三接收通道分别为吸收接收通道、衰减接收通道和参考接收通道，所述第一至四窗口分别为第一吸收窗口、第一衰减窗口、第二吸收窗口和第二衰减窗口；

所述第一水样通道的内壁上涂覆有反射膜层，所述第二水样通道的内壁经过发黑处理。

3.根据权利要求2所述的浮游植物粒级结构分析方法，其特征在于：所述主通道的后端延伸形成衰减通道，所述参考通道与衰减通道直接连通，所述吸收通道与主通道直接连通，所述分束器包括设置于吸收通道与主通道的连通处的第一分束器、以及设置于参考通道与衰减通道的连通处的第二分束器；所述第一吸收窗口、第一衰减窗口、第二吸收窗口和第二衰减窗口均为同一高度和方向，它们均通过蓝宝石进行封闭；所述第一吸收通道包括与主通道垂直并连通的垂直吸收通道以及与所述垂直吸收通道垂直并连通的平行吸收通道，在所述垂直吸收通道与平行吸收通道的连通处安装一直角棱镜。

4.根据权利要求3所述的浮游植物粒级结构分析方法，其特征在于：所述光源组件包括按空间顺序从主通道的前端至其后端依次设置的光源、聚光组件、衰减组件、光阑组件和第一快门组件，在所述光源安装于一开口朝向聚光组件的聚光罩中，在第一分束器与第一快门组件之间的光路上还安装一准直镜组。

5.根据权利要求4所述的浮游植物粒级结构分析方法，其特征在于：在参考通道中、合束器与衰减接收通道的终端之间的衰减接收通道中、以及合束器与参考接收通道的终端之间的参考接收通道中分别安装有第一汇聚镜组、第二汇聚镜组和第三汇聚镜组；所述吸收接收通道中安装有匀化器和能量收集器，所述匀化器位于第二吸收窗口侧；在合束器与第二衰减窗口之间的衰减接收通道中、以及第三汇聚镜组远离合束器一侧的参考接收通道中分别安装有第二快门组件和第三快门组件；所述第一快门组件、第二快门组件和第三快门组件均为电动快门，所述电动快门与光源的开关均由外接的控制器通过控制线缆统一控制。