[發明專利]一種模塊化農業機械排放量計算及污染識別管控系統

有效

• 申請號: 202010581830.3
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111724073B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 張潔;劉露;李慧鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇省環境科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06Q50/26
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

本發明公開了一種模塊化農業機械排放量計算及污染識別管控系統，包括數據采集模塊、排放量計算模塊、時間分布計算模塊與污染識別管控模塊；其中數據采集模塊用于農業數據收集；排放量計算模塊用于地理信息數據疊加分析、單位網格輸出功計算、農業機械排放因子計算與排放量計算；時間分布模塊用于耕地、播種、插秧與收割的不同緯度網格峰值日期計算與單個網格排放量時間分布計算；污染識別管控模塊用于農業機械排放高污染區識別與管控。基于本系統可精確獲得農業機械排放量及其時空分布，降低了已有排放定量方法中的誤差，實現了農業機械高排放地區與時段的識別。

技術領域

本發明涉及一種模塊化農業機械排放量計算及污染識別管控系統。

背景技術

近年來隨著農業機械化進程的加快，依靠人力和畜力進行的耕作逐漸減少，而農業機械的使用不斷增加。與此同時，農業機械的排放也對空氣質量產生影響，尤其是在春季與秋季的農忙季節，農業機械的集中使用帶來密集的污染排放，需要提前預判高污染區并實施相應的措施，盡量減少農業機械排放帶來的污染及其影響。因此，準確定量農業機械排放，并明確其時空變化規律十分必要。

已有的農業機械排放量計算方法多基于當地農業機械保有量或是總功率，結合文獻數據中的農業機械使用時間進行估算。但是目前農業機械租用的現象十分普遍，本地注冊的農用機械并不一定在本地使用，大量農戶多以租用的方式僅在農忙季節使用農業機械，這就造成了采用本地注冊的保有量或總額定輸出功率作為基礎數據估算的排放量產生較大偏差。此外，不同的土壤粘度影響農業機械的功率輸出，特別是直接影響耕地機的功率輸出，此影響在已有方法中尚未考慮。

農業機械僅在部分農田范圍使用，且主要在春秋季節密集使用，而不是在所有地區和全年所有時段平均分布，因此明確農業機械使用的地理范圍與時間跨度，對農業機械排放的控制非常重要。在農業機械排放的空間分布上，已有的方法多將其平均分布于該區域的耕地面積上，但是由于農業機械的使用受地形影響，較大坡度的耕地上的農業機械使用比例較低，因而排放也相應較低，已有方法未能將坡度的影響考慮在內。已有的方法中較少關注農業機械排放的時間分布，僅有的一些方法將整個區域的農業機械排放量在指定的一段時間內進行平均分配，由于農業機械使用時間依據農作物的生長與成熟規律而定，同一種農作物在不同的地區的生長與成熟時間存在較大區別，將一定范圍內的耕地、播種與收獲的時間應用于較大區域將會產生偏差。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種模塊化農業機械排放量計算及污染識別管控系統，包括數據采集模塊、排放量計算模塊、時間分布計算模塊與污染識別管控模塊；

其中，所述數據采集模塊用于目標作物類型確定、衛星數據采集與解譯、土壤地體數據提取與農業機械調研；

所述排放量計算模塊用于地理信息數據疊加分析、單位網格輸出功計算、農業機械排放因子計算與排放量計算；

所述時間分布模塊用于耕地、播種、插秧與收割的不同緯度網格峰值日期計算與單個網格排放量時間分布計算；

所述污染識別管控模塊用于農業機械排放高污染區識別與管控。

所述目標作物類型確定包括：根據目標區域的種植特征，確定所述區域內主要使用農業機械的作物作為目標作物，用k代表第k種作物，k取值為自然數，k的最大值根據作物種類數量確定。一般主要作物的種類在5～10類。

所述衛星數據采集與解譯包括目標作物網格化分布，具體包括：利用Landsat8和GF-1兩個衛星的影像進行遙感解譯，采用監督分類方法進行數據處理與圖像解譯，獲取目標區域中目標作物類型的網格化分布，用j代表第j個網格，j取值為自然數，j的最大值根據網格總數量確定。

所述土壤地體數據提取包括土地斜率劃分與土壤粘度劃分，具體包括：