非洲:洪水预警和生态系统决策监测气候变化对水质的影响和退化

注:本文首次发表于《国际气象技术》杂志2020年9月号。你可以在这里查看文章的版本https://www.ukimediaevents.com/publication/b853e52b/84．

由于人类活动和自然因素的影响，河流、三角洲和其他水体中的生态系统发生了变化，这些变化对这些脆弱的生态系统和其中的生命形式产生了直接影响。在非洲，包括安哥拉、纳米比亚和博茨瓦纳，奥卡万戈三角洲是研究人员和政府官员希望进一步了解的地区之一。

奥卡万戈三角洲近70%的水来自安哥拉高地。随着水渗透到喀拉哈里沙漠底部，三角洲补给的速度变得至关重要，需要密切监测。没有水的稳定补给，奥卡万戈三角洲将不复存在。为了确保保护该地区的野生动物和人口，必须仔细监测这些水流。可靠的技术能够为决策者收集有意义的数据，这对于帮助他们以最有效的方式管理水资源至关重要。

战争、交通不便和技术不足阻碍了过去对连接奥卡万戈三角洲河流的监测。为了获得关键数据，需要解决以下关于三角洲未来的问题:一个潜在的新大坝建设将如何影响下游的居民?在不损害奥卡万戈三角洲生态功能的情况下，从河流中抽取多少水?

获得回答这些关键问题所必需的信息使政府的决策者能够帮助拓宽河流水文和生态系统功能的社区知识。监测还将有助于改进对水质变化和潜在洪水预警的检测。为了获得这些数据，需要实施一个具有可靠技术和经过验证的结果的持久系统。

监测项目的目标如下:

1. 实施洪水预警系统;
2. 监测气候变化的影响;
3. 检测水质的有害降解;
4. 填补流域水文知识空白;
5. 为可持续发展的决策提供信息;和
6. 提高对生态系统的理解。

解决方案

在对奥卡万戈河沿岸野生动物群落和生态系统的变化进行了多年的研究之后，决定开始用一个有效的系统来监测奥卡万戈盆地周围的区域。国家地理奥卡万戈荒野项目(NGOWP)制定了一个水文监测计划，以测量水质、水量和气候条件的变化。经过广泛的研究、咨询和耐心，NGOWP配置了一个监控计划，其中包括来自不同服务提供商(包括Campbell Scientific)的各种产品，以实现其目标。

为了使监控计划成功，NGOWP需要一个集成商将项目整合在一起。经过仔细审查，坎贝尔科学非洲区域办事处被选中参与该项目，并监督各种产品的组装和编程，以建立一个可靠和前沿的系统。坎贝尔科学非洲公司被选中有几个原因。

凭借其CR850数据记录仪，Campbell Scientific多年来一直以提供可靠的数据和准确的结果而闻名。CR850开放平台的多功能性确保了一种简单的方法来收集、分析和分发来自各种不同来源的数据，特别是在内陆三角洲环境中，这已被证明是一个难以收集数据的地区。

使用Campbell Scientific Africa作为集成商，将使NGOWP能够获得专业和有经验的技术人员，他们能够处理他们雄心勃勃的项目带来的挑战。

选择用于监视系统的特定产品是因为它们能够为该特定任务捕获数据。水深、水面速度、水质、风速、温度、气压和湿度均采用各种传感器进行测量。为了将所有产品整合成一个完整的系统，CR850坚固可靠的结构使Campbell Scientific非常适合这项工作。

NGOWP将能够向地方政府提供可靠的数据，并说明这一独特生态系统的动态特性。获得这一可靠数据将有助于制定政策和行动，以确保继续向人民以及奥卡万戈盆地的自然环境提供生态系统服务。尽管解决方案复杂且具有挑战性，但NGOWP致力于通过使用这些产品并与Campbell Scientific Africa合作，为奥卡万戈盆地的地方政府提供实时、准确的信息。

集成

在2015年至2018年期间，NGOWP对流入奥卡万戈三角洲的所有主要河流进行了全长勘探。这些调查包括收集水文数据，如基线水流和水质，这是了解生态系统服务的关键。在这种环境下收集可靠的测量数据会带来一系列的风险和挑战。由于该项目需要多种传感器组合，Campbell Scientific Africa的任务是将许多拼图组合在一起，以实现可操作的结果。CR850数据记录仪在奥卡万戈盆地等极端环境中发挥了重要作用。

由于多年在南非的可靠性证明，Campbell Scientific是这一应用的理想集成商。该组织在这个市场上的声誉是建立在其在恶劣环境中成为值得信赖的顾问和集成商的能力之上的。Campbell Scientific致力于确保高质量的数据，特别是当这些数据将用于保护人类和生态系统时。

由于位于奥卡万戈盆地的偏远地区，很难定期为监测点提供服务，但由于CR850数据记录仪的可靠性和多功能性，研究人员可以对数据读取和通信的质量有信心。低功耗和与其他产品的通信能力使CR850成为这种太阳能应用的理想记录器。

下一个步骤

随着数据的不断收集，关于这一生态系统的新知识正在浮出水面。虽然自然资源的枯竭可以很容易地用人类的眼睛看到，但可靠的数据对于确定应该采取什么行动来实现保护是很重要的。实用数据来源于有效的预测。CR850数据记录仪捕捉了必要的环境数据，以提供可操作的见解。未来几年，NGOWP将继续与Campbell Scientific合作收集数据，以更好地了解奥卡万戈盆地的水文状况。由于Campbell Scientific Africa提供的整合，收集到的数据可能成为未来保护这一脆弱生态系统行动的关键。

自从在纳米比亚迪温都大桥安装了第一个监测系统以来，NGOWP已经将关键发现提交给了各国政府和其他区域利益攸关方。一个关键的重点是监测为奥卡万戈三角洲提供水源的河流提供的生态系统服务，以确保该地区人民的持续可持续生计。没有这一点，就不可能长期保护自然环境及其野生动物。多亏了坎贝尔科学公司和NGOWP的合作，这只是更多非凡发现的开始。