南农大开发智能监测系统，农业水质温室气体排放监测成本降六成
南农大开发智能监测系统，农业水质温室气体排放监测成本降六成
近日，南京农业大学资环学院农业资源环境遥感信息组在农业水质和温室气体排放监测方面取得重要进展。研究团队开发了一种基于物联网（IoT）和智能算法的水质和温室气体排放同步监测系统（WG-IoT-MS），实现了对农业水体二氧化碳和氧化亚氮排放的有效监测和模拟。该系统不仅监测精度高，而且将监测成本降低了约60%，为农业水环境和温室气体同步监测提供了一种新思路和新技术。
研究背景
随着全球气候变化的加剧，二氧化碳等温室气体的排放监测变得日益重要。农业活动是温室气体排放的重要来源之一，因此，开发一种低成本、高精度的监测系统对于评估农业活动的环境影响具有重要意义。
研究方法
研究团队开发的WG-IoT-MS系统采用了多项创新技术：
低成本传感器：系统配备了专门设计的低成本传感器，用于监测溶解态氧化亚氮浓度等关键参数。
智能算法：通过分析关键参数与溶解态氧化亚氮浓度的相关性，采用基于径向基函数的支持向量回归（SVR-rbf）建立预测模型。
物联网技术：系统采用Arduino Mega2560作为微控制器，通过GPRS模块实现数据传输，并使用太阳能供电确保系统稳定运行。
研究发现
监测系统在实际应用中表现出色：
高精度监测：系统对二氧化碳和氧化亚氮排放通量的监测结果与传统浮箱法具有良好的一致性（R2> 0.7）。
成本优势：与传统监测方法相比，该系统将监测成本降低了约60%。
便携性：系统设计紧凑，便于在不同农业环境中部署。
意义与展望
这项研究具有重要的科学意义和应用价值：
技术创新：首次将物联网和智能算法应用于农业水质和温室气体排放的同步监测，为环境监测技术的发展开辟了新方向。
成本效益：显著降低监测成本，有助于在更大范围内推广温室气体排放监测。
政策支持：为制定农业减排政策提供科学依据，助力碳达峰碳中和目标的实现。
未来应用：该系统有望在智慧农业、环境管理等领域得到广泛应用。
南京农业大学资源与环境科学学院为论文第一完成单位，博士生张华瞻为论文第一作者，高翔副教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、江苏省碳达峰碳中和科技创新专项等项目的资助。