浅谈美国河流治污历史中的传感器技术运用

　　位于美国纽约的哈德森河，曾是一片富饶之地。但后来，居民造成的下水道污物的沉积以及大型工厂倒入的有毒化学物质，致使这条河流受到了严重污染。

工作人员在利用传感器技术监测哈德逊河水质状况。资料图

　　上世纪八十年代，为恢复哈德森河的生态系统，纽约发起了新一代的水资源管理计划。他们在河的全程都安装了传感器，一些传感器甚至高达2米。这些传感器把各种各样的物理、化学、生物数据包括河流的盐度、浊度、叶绿素和颗粒物粒径等信息，通过网络实时传递到后台的计算中心区。数据像流水一样不间断地生成，不间断地被处理，并与历史数据进行比对。

　　后台的计算中心区分为三个环节。首先是数据传输，传感器将从河中与周边环境收集到的数据以实时连续的方式传送给系统管理层。然后，河流的不同类型数据被清洗，后台通过消除数据的异源性，使关于哈德森的数据一致化，并具有互通性，最后在分析管理平台对这些数据进行可视化的展现。在科学家的电脑显示屏上，各种数据汇成了一条虚拟的哈德森河，流水何时被污染，化学、物理、生物成分发生了什么变化，一看便知。

　　接下来，数据科学家便可利用这些处理过的信息建模模拟一个哈德森河的环境模型和治理方案，评估不同的治理和人类干预对于哈德森环境的多方影响，以保证在实际治理时的效果。

　　目前，经过多年努力，哈德森河已逐渐恢复其清澈的水质和优美的环境。

　　延伸阅读：运用传感器监测水质变化的MARVIN传感平台

　　美国佛罗里达海洋研究组织建设了一个简称为MARVIN的传感平台，目标主要是根据有害藻类富营养化相关水质变化提供即时的水质信息，监测项目包括pH值、溶氧量、水温、导电度、叶绿素浓度、浊度等。这些传感器同时安装在一个浮舟之中，并搭载了一个气象塔，负责监测包括风速与风向、气温、相对湿度、气压及降雨量等项目。

　　MARVIN的信息传输方式是利用传感器收集监测数据信息后，通过天线传送讯号至卫星及手机等界面，提供远程信息的获取。MARVIN平台通常每小时取样两次，然后每小时或每三小时通过卫星将数据回传。

　　据悉，MARVIN平台需要每两周进行一次人工维护，维护人员会采用传统的采样和分析方法收集数据，用于校正在后处理过程中的MARVIN平台数据。