[发明专利]利用水听器估算海草床氧气释放量的方法及装置

说明书

本发明公开一种利用水听器估算海草床氧气释放量的方法及装置，该方法包括以下步骤：在海草区域任意横断面的两端分别设置声源和水听器，声源发射初始声学信号，初始声学信号经传播后定义为衰减声学信号，水听器接收衰减声学信号，根据初始声学信号和衰减声学信号计算海草区域的声波速度和衰减参数；在无海草区域按照S1的步骤制作量版，获得对应氧气含量的声波速度变化量和衰减参数变化量；将声波速度的偏差量和衰减参数的偏差量分别与声波速度变化量和衰减参数变化量进行对比，计算得到海草区域的氧气释放量。本发明的有益效果是：采样简单，无需大量人工，并且采样时刻间隔小。

技术领域

本发明涉及海洋植物氧气监测技术领域，尤其涉及一种利用水听器估算海草床氧气释放量的方法及装置。

背景技术

海草是一种生长在热带、亚热带和温带海洋中的高等被子植物，主要分布在靠近海岸线浅海的强光层，其具有典型的根，茎，叶以及叶脉结构，能够进行光合作用。目前，由于CO2过量排放引起的气候变化问题已成为世界性的问题，减少CO2的排放已经成为全球各国的共识。海草是重要的碳库，其固碳的能力是陆地生态系统的10倍以上，此外，海草对维持海洋生态系统也有重要的作用，海草通过光合作用产生的氧气，能够补充海水中的氧气含量，能够改善海洋环境。

因此，估算海草释放氧气的能力对于评估海草的CO2固定效果尤为重要。目前，估算海草氧气释放量的主要方法与水文调查中溶解氧的测量方法相同，在研究的海草区域，按一定的采样间隔，取一定的水样，然后通过化学或电学的方法在原位或者回到实验室测量氧气的含量，如文献《刘公岛海洋牧场底层海水溶解氧浓度的变化特征》，通过综合分析多个站位上的氧气释放量来估算目标海域的氧气释放量。

上述估算方法主要存在以下几个方面的缺陷：（1）工作费时，难以估算大面积的海草情况；（2）成本高，采样的时间间隔一般较大，难以评估氧气释放量随时间的变化关系等。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种利用水听器估算海草床氧气释放量的方法及装置，主要解决基于水样测量的方法耗时长以及采样时间间隔较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提出了一种利用水听器估算海草床氧气释放量的方法，包括以下步骤：

S1，在海草区域任意横断面的两端分别设置声源和水听器，所述声源发射初始声学信号，所述初始声学信号经传播后定义为衰减声学信号，所述水听器接收所述衰减声学信号，根据所述初始声学信号和所述衰减声学信号计算所述海草区域的声波速度和衰减参数；

S2，在无海草区域按照S1的步骤制作量版，获得对应氧气含量的声波速度变化量和衰减参数变化量；

S3，将所述声波速度的偏差量和所述衰减参数的偏差量分别与所述声波速度变化量和所述衰减参数变化量进行对比，计算得到所述海草区域的氧气释放量。

本发明第二方面提出了一种利用水听器估算海草床氧气释放量的装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述方法的步骤。

本发明的有益效果为：通过在海草区域选择一横断面分别设置声源和水听器，用于获取海草区域实际的声波速度和衰减参数，然后在无海草区域制作量版，获得量版声波速度和量版衰减参数，最终将实际数据与量版数据进行比对，获取海草区域的氧气释放量，其采样简单，无需大量人工，并且采样时刻间隔小。

附图说明

图1为本发明实施例一公开的利用水听器估算海草床氧气释放量的方法的流程图；

图2为本发明实施例一公开的声源和水听器的安装示意图；

图3为本发明实施例二公开的利用水听器估算海草床氧气释放量的装置的结构示意图。

具体实施方式