（一）基本原理

基于白洋淀流域生态监测数据分析了数学模型分析相结合，开发水量、水质、水生态联合在线监测及生态健康诊断技术，为草型湖泊的健康诊断提供技术依据。在水量水位-水质-生物量-叶绿素a指标框架下，研发包括实时数据采集、监测、传输与获取技术，明确白洋淀流域水生态系统健康综合表征指标体系、健康标准；构建水生态系统健康对水质、水量及其它输入要素变化的响应关系模型，模拟外源输入与淀区健康的响应关系，提出流域生态健康预警阈值。

（二）工艺流程

遵循“在线监测技术研究-健康诊断技术研究-健康综合预警技术研究”的层递式思路形成总体技术路线。首先通过对白洋淀流域基础数据调查与分析，进行在线监测设备优化及监测指标筛选；并以水量-水位-水质-生物量-叶绿素a为构架，明确快速、全面地反映流域水生态系统整体状况的关键指标体系。然后结合采蒲台水域水生态监测结果，研发健康诊断技术，基于stella与MIKE模型联合模拟，研发外源与淀区健康输入响应关联技术，建立水位指标与健康的关系，找出健康预警阈值，开发健康预警模块，为水环境与水生态安全预警提供良好的接口。

（三）关键技术

1）水质-水量-水生态一体化在线监测技术

在水质-水量-水生态联合在线技术基础上，自行研发了生物膜叶绿素a的培养及采集装置。技术流程包括了现场监测、数据传达与接收、数据处理与管理、指令发送与接收四部分，实现远程数据监控和操作。自主研发了生物膜快速监测技术，形成了技术流程、关键参数和装置。其中，技术流程包括了样品采集－样品前处理－指标测定三部分。明确了活性碳纤维作为基质，生物膜的培养时间为10天（夏）/15天（冬）的技术参数，兼顾结构与功能指标优势，筛选10项对人为干扰响应敏感的指标，提出了生物膜完整性指数。检测装置包括了生物膜采集和悬挂装置。

2）生态健康动态诊断技术

结合在线监测数据和健康评价体系，耦合水质模型和系统动力学模型，形成基于外源输入与淀区健康响应关联的健康诊断技术。从水文条件、外源输入及内源释放、沉积物与水生植物四个方面，识别了白洋淀健康退化的驱动因子。给出了健康诊断的标准，从而建立起健康诊断技术。通过水质水动力模拟模型与水生态系统动力学模型的联合运用来实现输入响应关联。通过设定不同外源输入情景，模拟出淀区水动力、水位、水质与水生态指标变化，将这些指标输入健康诊断模块，计算出不同外源输入情景下淀区健康变化，实现了外源与淀健康的输入响应关联。