[發明專利]一種基于物聯網和智能傳感器的四維改良方法及應用

在審

• 申請號: 201810729526.1
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108966712A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 米鐵柱;張國棟;劉佳音;徐春瑩;張志勇;萬吉麗;葛序娟
• 申請（專利權）人: 青島全域鹽堿地稻作改良研究院有限公司
• 主分類號: A01B79/00
• 分類號: A01B79/00
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 李冰

本申請公開了一種基于物聯網和智能傳感器的四維改良方法，包括以下步驟：大數據分析步驟，算法模型步驟，物聯網平臺步驟，數據通訊基站步驟，土壤理化特性步驟，循環步驟，以及，智能控制步驟。本發明通過物聯網平臺，實現遠程智能儀表和設備的監測、控制，并在物聯網平臺上實現鹽堿地壤改良大數據分析及應用反饋，通過智能無線儀表，嵌入NB?IOT無線模塊，實現低成本數據采集及傳輸，通過嵌入式開發實現設備遠程控制，結合大數據分析以及土壤改良算法模型構建，實現鹽堿地改良及時調節、智能決斷、提高鹽堿地改良效果促進作物正常生長。

技術領域

本發明涉及計算機科學物聯網技術領域，特別涉及一種基于物聯網和智能傳感器的四維改良方法及應用。

背景技術

隨著移動互聯網、云計算、物聯網、智能傳感器、大數據分析技術的逐漸成熟，鹽堿地改良的自動化、智能化、標準化成為了發展趨勢，低成本、高精度的傳感器監測、傳輸技術也在不斷進步。

我國正在經歷全球最大規模的城市化進程，西方發達國家城市在200多年城市化過程中階段出現的各種問題已經在我國的城市化過程中全面涌現。隨著科學技術的發展，物聯網、大數據以及云計算技術的發展應用提供了更多的工具用以提升環境管理水平。這些技術的應用，使對環境要素的感知變得更加便捷，同時加快信息的采集傳輸，豐富數據存儲和數據分析的方法。

要素物聯網系統是一種基于要素感知網絡的大數據分析應用平臺。除了要素感知數據收集功能之外，能夠覆蓋更大的范圍，同時打造統一的共同管理數據平臺，結合經濟、生產、生活、商業等其它大數據，進行綜合分析，給土壤改良管理帶來更加完善的決策支持。

鹽堿土是一種因含鹽量過多或強堿性，而“生了病”的土瓌。鹽堿地分級指標如下：輕度鹽化士，土壤含鹽量0.1～0.2％；中度鹽化土，土壤含鹽量0.2～0.4％：重度鹽化土，土壤含鹽量0.4～0.6％(我國大多數以30厘米土壤耕層來計算含鹽量)。衡量鹽堿地的另一指標是酸堿度，即pH值，一般以7.5為中性，＜7.0為微酸性，＞7.5為微堿性。

目前土壤改良方法主要有水利改良、化學改良、生物改良和物理改良。各種改良方的方式、作用與目的各不相同，但都為作物生長創造良好水、鹽、肥、氣環境，維持土地的持續利用。

利用特種肥料，有效改良中度至輕度園林鹽堿地，該肥料是利用離子吸附轉化鹽類，肥鹽平衡的合力降低含鹽量，降低pH值，內含鈉離子吸附劑，腐植酸，黃腐酸，烯土組成吸鹽降堿的最佳聚合體。中度鹽堿地配合大量應用麥糠加特種肥料，將有更好的效果。

鹽堿地一般有低溫、土瘦、結構差的特點。有機肥經微牛物分解、轉化形成腐殖質能提高土壤的緩沖能力，并可和碳酸鈉作用形成腐殖酸鈉，降低土壤堿性。腐殖酸鈉還能刺激作物生長，增強抗鹽能力。腐殖質可以促進團粒結構形成，從而使孔隙度增加，透水性增強，有利于鹽分淋洗，抑制返鹽。有機質在分解過程中產生大量有機酸，一方面可以中和土壤堿性，另一方面可加速養分分解，促進遲效養分轉化，提高磷的有效性。因此，增施有機肥料是改良鹽堿地，提高土壤肥力的重要措施。

鹽堿土主要有兩種類型，一種是分布在江河湖泊沿岸階地的低平地形、爽槽形、灘洼地形，具有次生性質；第二種鹽堿土屬于古代和近代鹽湖周圍以及地層含鹽所形成的土壤劇烈積鹽，具有原生性質。鹽堿土形成是自然和人為因素共同作用的結果，研究表明，土壤母質、質地、地形、新構造運動、水文條件和人為活動等是影響鹽堿土形成的重要因素。

鹽堿地在利用過程當中，簡單說，可以分為輕鹽堿地、中度鹽堿地和重鹽堿地。輕鹽堿地是指它的出苗率在70％-80％，它含鹽量在千分之三以下；重鹽堿地是指它的含鹽量超過千分之六，出苗率低于50％；中間這塊就是中度鹽堿地(用pH值表示為：輕度鹽堿地pH值為：7.1-8.5，中度鹽堿地pH值為：8.5-9.5，重度鹽堿地pH值為：9.5以上)。