环境监测传感器在国外生态观测站中的应用

　　文中介绍了芬兰野外生物观测站，通过利用各类环境监测传感器和气象传感器测得的传感器数据，可有效监测到北极及附近地区不断变化相关的环境变化。

芬兰附近地区的湖泊，资料图

　　环境传感器，特别是无线和计算网络传感器，已成为生态学研究中越来越常见的设备。虽然科学家们越来越多地部署传感器，以便对生态过程进行持续而非离散的测量，但创造性的实践者也在开发与计算传感器相关的新实践，以收集和重新利用有关环境现象的独特感知数据。

　　目前，在芬兰Kilpisjrvi野外生物观测站，科学家们可进行野外工作资料收集和资料观察。该野外生态观测站，是北极监测和评估计划内的一个参与站。其主要工作是与北极及其他地区不断变化相关的环境监测，负责收集和报告科学发现，以影响政策和环境实践。目前，从更高浓度的持久性有机污染物（POPs）到温度升高和土地利用变化，北极地区正在经历相当大的变化。

　　Kilpisjrvi生物站是一个长期环境监测的场所，目前已成为一个发生大量计算环境感知的场所。目前，针对北极长期环境监测，广泛的监测基础设施和观测网络现已建立并正在进行。通过计算地震检波器和水听器、YSI水传感器、光传感器等传感器数据，可确定地点是如何变化的，以及行星事件是如何在北极不同的地点、不同的有机体和生态系统中记录下来的。

芬兰Kilpisjrvi野外生物观测站，屋顶安装有各类气象传感器。资料图

　　比如，该站屋顶显著位置放置有一系列气象传感器。除现场使用的许多移动设备之外，Kilpisjrvi生物站使用的环境传感器，还可连接到相应的平台，在平台上相对连续的数据流提供现场过程的指示。

　　作为北极山区湖泊研究的重点地点，萨纳山的平均温度，一直徘徊在-2.7摄氏度左右，历史上没有生物群。但通过收集和记录包括温度、水样、沉积物样品、氧气测量等在内的传感数据，生物群水平不断上升的证据开始出现。

　　传感器技术的应用，让我们能够更有效地感知外部世界。温度，振动，光照水平，湿度和其他测量的选择主要是物理的，尽管在某种程度上是化学和生物学标准，它可以通知被感知的瞬间，记录的形式以及可能重新配置的过程。

　　据了解，Kilpisjrvi等生态观测站开发的环境传感设备，还可被用于一些创造性实践项目，这些项目开始展示跨艺术和科学传感器是如何组成新的关系和理解非人类生物感知能力的方法。

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　　NEON项目是美国一个国家生态观测站网络项目。据悉，该项目计划耗资四亿多美元，建造跨越全美的生态观测站。该系统将包含一万多个传感器，在近100个站点测量从土壤水分到河流pH的上百个变量。测定结果将成为一系列标准的生态学数据，从而使科学家得以比较和观察生态系统的变化，并作出生态预测。据悉，该项目可记录下气候变化和土地使用对生态系统造成的影响，并为科学家提供针对该国生态系统关键特征的近乎实时的测量结果。

NEON项目站点竖立的铁塔监测站点，资料图

　　如上图所示，在高山站点上，一座50米高的金属观测塔塔架从树林中伸出，上面布满了持有传感器的长吊杆。这些传感器能监控不同海拔的气温、风速和太阳辐射。据了解，整套仪器在2016年被全部安装完成，这座塔架可通过监控二氧化碳和水蒸气浓度如何升降，观测底下的这片森林。