[發(fā)明專利]一種重金屬污染耕地修復(fù)治理的智能化決策方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110046203.4
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112893427B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安毅;林大松;武麗娜;霍莉莉;杜兆林;秦莉;丁健;姚彥坡
• 申請（專利權(quán)）人: 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;G06N7/00
• 代理公司: 蘇州國卓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32331
• 代理人: 劉靜宇

1.一種重金屬污染耕地修復(fù)治理的智能化決策方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)修復(fù)案例庫構(gòu)建：

獲取相關(guān)信息，構(gòu)建修復(fù)案例庫；

(2)修復(fù)指數(shù)計(jì)算：

計(jì)算每個(gè)修復(fù)案例的重金屬M(fèi)的修復(fù)指數(shù)Iq，具體公式如下：

Iq＝(Mq*N)/C (1)

其中，Mq為重金屬M(fèi)在q技術(shù)下的污染修復(fù)目標(biāo)完成率，包含土壤重金屬全量降低率、土壤重金屬有效態(tài)降低率、農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量降低率；N為修復(fù)組農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與對照組農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的比值，C為年均每畝修復(fù)成本與當(dāng)季種植成本之和與正常年份種植成本的比值；

(3)修復(fù)技術(shù)模型參數(shù)確定：

以修復(fù)案例的修復(fù)指數(shù)Iq和數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的土壤指標(biāo)和氣象指標(biāo)為輸入(x)，構(gòu)建QDA模型，確定各類修復(fù)技術(shù)模型對應(yīng)參數(shù)，具體如下：

其中，當(dāng)修復(fù)案例的修復(fù)指數(shù)Iq值≤1時(shí)，取i＝0；當(dāng)修復(fù)案例的修復(fù)指數(shù)Iq值1時(shí)，取i＝1；兩種情況帶入模型獲取兩組QDA模型，分別為QDA₀模型、QDA₁模型；π_i的取值范圍為0-1；μ為所有指標(biāo)均向量；∑為所有指標(biāo)協(xié)方差矩陣；

(4)修復(fù)技術(shù)及措施推薦：

(4.1)計(jì)算待修復(fù)區(qū)域的修復(fù)技術(shù)適宜性

在待修復(fù)區(qū)域進(jìn)行采樣監(jiān)測，所述采樣監(jiān)測的監(jiān)測指標(biāo)包括輸入QDA模型中的土壤指標(biāo)和氣象指標(biāo)，結(jié)合上步獲取的各類修復(fù)技術(shù)對應(yīng)的QDA₀模型、QDA₁模型參數(shù)，計(jì)算各類修復(fù)技術(shù)的正負(fù)修復(fù)概率P_y；

所述正負(fù)修復(fù)概率1時(shí)記為P(1)，正負(fù)修復(fù)概率≤1時(shí)記為P(0)，依據(jù)正負(fù)修復(fù)概率計(jì)算修復(fù)概率P_(M，q)，具體公式如下：

(4.2)按修復(fù)技術(shù)類別，根據(jù)對應(yīng)的修復(fù)措施修復(fù)指數(shù)Iq，以物種敏感性分布法建立擬合曲線，篩選出大于85％適用概率下適用于待修復(fù)區(qū)域的修復(fù)技術(shù)對應(yīng)的各修復(fù)措施的最大修復(fù)值，修復(fù)值大小即可表示待修復(fù)區(qū)域的修復(fù)措施推薦程度；

(4.3)選取施用相應(yīng)修復(fù)措施。

2.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬污染耕地修復(fù)治理的智能化決策方法，其特征在于，獲取待修復(fù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述修復(fù)案例庫所有指標(biāo)；指標(biāo)數(shù)據(jù)納入案例庫，更新對應(yīng)修復(fù)技術(shù)類別的模型參數(shù)，不斷提高相應(yīng)類別的修復(fù)模型精度。

3.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬污染耕地修復(fù)治理的智能化決策方法，其特征在于，所述擬合曲線以同一修復(fù)措施所對應(yīng)的所有修復(fù)案例的修復(fù)指數(shù)Iq為橫坐標(biāo)，以適用概率L為縱坐標(biāo)，具體公式如下：

其中，x為所有修復(fù)案例的修復(fù)指數(shù)Iq進(jìn)行升序排列后，第x個(gè)案例；X為總案例數(shù)量。

4.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬污染耕地修復(fù)治理的智能化決策方法，其特征在于，同一類所述修復(fù)技術(shù)包括多種修復(fù)措施。

5.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬污染耕地修復(fù)治理的智能化決策方法，其特征在于，所述采樣監(jiān)測的采樣點(diǎn)位數(shù)量不低于30個(gè)；所述土壤指標(biāo)包括：土壤堿解N含量、土壤速效P含量、土壤速效K含量、土壤重金屬M(fèi)有效態(tài)含量、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH值、土壤有效硅含量、土壤交換性鈣含量、土壤交換性鎂含量、土壤有效銅含量、土壤有效鋅含量、土壤有效鐵含量、土壤有效錳含量。

6.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬污染耕地修復(fù)治理的智能化決策方法，其特征在于，所述案例庫含有信息包含修復(fù)區(qū)域土壤堿解N含量、土壤速效P含量、土壤速效K含量、土壤pH、土壤重金屬全量、土壤重金屬有效態(tài)含量、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤粘粒含量、土壤有效硅含量、土壤交換性鈣含量、土壤交換性鎂含量、土壤有效銅含量、土壤有效鋅含量、土壤有效鐵含量、土壤有效錳含量、農(nóng)產(chǎn)品種類、農(nóng)產(chǎn)品常年產(chǎn)量、農(nóng)產(chǎn)品可食部位重金屬含量、農(nóng)產(chǎn)品地上部重金屬含量、生長季降水量、生長季平均氣溫、生長季日照時(shí)長、修復(fù)技術(shù)類別、修復(fù)材料年均每畝用量、修復(fù)材料年均每畝成本。