法国HYDROPTIC公司——UVP6-LP低功耗型水下视觉剖面仪

UVP6-LP 低功耗型水下视觉剖面仪

Underwater Vision Profiler UVP6-LP

UVP5 的小型化低功耗版本：水中仅 1.5 kg、功耗低至 0.1 W，适配剖面浮标、滑翔机与锚系浮标等长期布放平台。

图1　UVP6-LP 低功耗型水下视觉剖面仪（Underwater Vision Profiler UVP6-LP）

设备特点

●　UVP5 的小型化低功耗版本，成像质量与 UVP5 同级、分辨率提升至 500 万像素；

●　整机水中重量 1.5 kg（空气中 3.2 kg），适配剖面浮标、滑翔机、浮标、锚系与 AUV；

●　功耗随采样频率自适应：0.1 W@0.1 Hz、0.35 W@0.5 Hz、1 W@1.3 Hz；

●　与 UVP5std、UVP5hd 跨代互标定，可与历史 UVP 数据直接比对；

●　单次红光闪光（635 nm，500 μs）照亮 0.65 L 水体，仅采集焦平面内的清晰图像；

●　可实时向宿主平台回传颗粒丰度，并记录个体与聚集体的图像切片；

●　工作深度 0 至 6000 m，钛合金、玻璃、POM 结构；

●　兼容 EcoTaxa / EcoPart 数据链，可选配 0.1% 精度压力传感器。

设备介绍

UVP6-LP 是水下视觉剖面仪 UVP5 的小型化、低功耗版本，专为低速、空间受限与低功耗的观测平台设计——剖面浮标（profiling float）、滑翔机（glider）、浮标、锚系与 AUV 等。它以与 UVP5 相同的质量标准设计，分辨率提升至 500 万像素，整机水中重量仅 1.5 kg，功耗可低至 0.1 W。

LP 版的图像频率上限为 1.3 Hz，单次闪光 500 μs，因此不能用于 CTD 采水器（rosette）；需要随采水器高速剖面时，请选用 UVP6-HF。

成像原理与 UVP6-HF 一致：以单次红光闪光照亮 0.65 L 的水体，只对焦平面内的物体成像；采集结果与 UVP5std、UVP5hd 系统互标定，采样质量与既有 UVP5 数据可比。仪器可实时向宿主平台回传颗粒丰度，并以图像切片的形式记录被选中的生物与较大聚集体。

该传感器在欧盟 BRIDGES 计划（Horizon 2020）框架下开发，面向长期无人值守观测；数据同样接入 EcoTaxa / EcoPart 数据链，可与全球 UVP 观测网络的数据合并使用。

核心技术亮点

技术参数

系统组成与选配

标准配置

●　UVP6-LP 主机（相机、闪光照明与低功耗处理单元）

●　UVPapp 配置与数据获取软件

●　UVPdb / EcoPart / EcoTaxa 数据链接入

可选配置

●　0.1% 精度压力传感器

●　与宿主平台（浮标 / 滑翔机 / AUV）的机械接口与通信集成

●　铝合金连接臂

●　以太网获取线缆与接插件

应用领域

●　剖面浮标（BGC-Argo 等）外挂式颗粒与浮游生物观测；

●　滑翔机（glider）与 AUV 的长期剖面调查；

●　锚系浮标与海底观测站的颗粒物时序监测；

●　生物碳泵与颗粒有机碳（POC）通量的高频估算；

●　全球浮游生物与颗粒物长期观测网络的贡献数据。

应用应用

应用1｜BGC-Argo 剖面浮标：可外挂于浮标、共享供电与通信的颗粒 / 浮游生物成像仪

在 BGC-Argo（生物地球化学 Argo）计划中，UVP6-LP 可安装在剖面浮标外侧，并与浮标共享供电与通信，随浮标上浮下潜采集颗粒粒径谱。仪器数据经解码后进入 Argo 项目全球数据汇集中心（GDAC）的 AUX 仓库公开发布，成为全球颗粒物与浮游生物长期观测数据的一部分；数据处理与元数据规范由 Ifremer / Coriolis 数据中心统一给出。

图2　UVP6-LP 在剖面浮标等低功耗平台上的布放实景

来源：Catalano et al., Ifremer / Coriolis DAC 数据处理文档, 2024

应用2｜地中海 SeaExplorer 滑翔机：71 次下潜的颗粒丰度剖面

2019 年 3 月，法国滨海自由城海洋实验室（LOV）在尼斯外海把 UVP6-LP 前视集成到 SeaExplorer 滑翔机鼻部，完成 71 次下潜。滑翔机自陆坡向外海往返，给出 256–323 μm 等粒径级别的颗粒丰度剖面；该实验验证了 LP 版长期搭载滑翔机的可行性，且数据质量与 UVP5 一致、图像分辨率更高。

图3　SeaExplorer 滑翔机在尼斯外海的剖面航迹与剖面数量

来源：Picheral et al., Limnology and Oceanography: Methods, 2022，DOI 10.1002/lom3.10475

应用3｜《Communications Earth & Environment》2025：涡旋内部的碳输出与耗氧

2025 年，法国索邦大学滨海自由城海洋学实验室（LOV）等团队，把搭载 UVP6 的生物地球化学 Argo 浮标以准拉格朗日方式布放于南本格拉上升流区一个气旋式涡旋内部，连续跟踪 5 个月（粒径测量范围 0.102—16.40 mm），结合卫星高度计与溶解氧数据，量化了涡旋的碳输出与呼吸耗氧，并提出一种新的碳输出机制——完整涡心潜没泵（FECSP）。结果显示，涡心的垂直碳输出可分解为重力泵与潜没泵两项，为长期困扰学界的“中层碳需求与重力沉降通量不平衡”提供了观测解释。

图4　准拉格朗日跟踪期间碳通量的时间-深度分布

来源：Baudena et al., Communications Earth & Environment, 2025，DOI 10.1038/s43247-025-02262-9

应用4｜《Nature Communications》2024：全球巨型浮游原生动物的碳、硅循环贡献

2024 年，法国滨海大学（ULCO）海洋学与地球科学实验室（LOG）联合索邦大学 LOV、德国 GEOMAR、阿尔弗雷德·魏格纳研究所（AWI）等机构，基于 UVP 系列自 2008 年以来在全球积累的 4 252 条剖面、14 462 个站位的原位图像，完成对巨型浮游原生动物根足类的全球普查：中层水中以 Phaeodaria 为主的大型根足类每年截留全球重力碳输出通量的 3.8%—9.2%，在南大洋可达 11.2%—23.4%；中层带没有其他硅化生物，根足类是该水层的主要生物硅来源（年产量约 3.96 Tg Si）。

图5　真光层与中层带根足类碳生物量的全球分布

来源：Laget et al., Nature Communications, 2024，DOI 10.1038/s41467-024-47651-4

产品图集

图6　UVP6 系列批量生产与出厂测试（照片：Hydroptic）

图7　UVP6-LP 搭载于剖面浮体（照片：GEOMAR）