[發明專利]一種低碳生態農業循環系統及循環方法

在審

• 申請號: 202110063882.6
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112931072A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 韓慶;謝中國;鄒萬生;邵立業;張運生
• 申請（專利權）人: 湖南文理學院
• 主分類號: A01G22/00
• 分類號: A01G22/00;A01G17/00;A01K61/00;A23K40/00;G06N3/04;G06N3/08;G06Q50/02;G06T7/11;G06T17/05
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 王峰剛

1.一種低碳生態農業循環方法，其特征在于，所述低碳生態農業循環方法包括以下步驟：

步驟一，通過圖像采集模塊利用攝像頭進行選定區域內的圖像的采集；獲取采集圖像，通過圖像分析模塊利用數學算法提取采集的區域內的圖像中的特征點及各特征點附加的特征信息；

步驟二，依據步驟一提取得到的特征點及各特征點附加的特征信息確定植被覆蓋區域和河流區域；根據所述特征點構建兩個1*n矩陣，并根據所述兩個1*n矩陣計算得到映射矩陣；

步驟三，讀取步驟一采集的區域內的圖像中各基準點的坐標；利用圖像分析程序根據各基準點的坐標及映射矩陣確定各基準點在采集圖像中的對應點的坐標，實現對采集的圖像的分析，得到區域內植被覆蓋信息、河流分布信息；

步驟四，通過信息獲取模塊利用信息獲取程序獲取步驟三得到的區域內等高線、河流深度、種植歷史信息、養殖歷史信息；通過中央控制模塊利用中央處理器控制所述低碳生態農業循環系統各個模塊的正常運行；

步驟五，通過地形圖繪制模塊利用地形圖繪制模塊通過獲取的植被覆蓋信息、河流分布信息、等高線信息、河流深度信息進行地形圖繪制；通過區域劃分模塊利用區域劃分程序依照獲取信息進行種植區域和養殖區域的初步劃分；

步驟六，通過種植規劃模塊利用種植規劃模塊進行種植區域內種植種類與種植范圍的規劃；通過養殖規劃模塊利用養殖規劃模塊進行養殖區域內養殖種類與養殖范圍的規劃；

步驟七，通過水處理模塊進行種植區域排水的收集，置于中轉池內，靜置后吸取上層水，得到處理后的水；將中轉池內的沉淀進行收集，并將中轉池進行清洗，實現對種植區域排水的收集與處理；

步驟八，收集養殖區域養殖廢水，靜置后吸取上層水至處理池內；利用水處理模塊將處理池內的水經過朽木進行厭氧除氮處理；通過滲浸經過竹炭和石灰石進行好氧暴氣處理，經內電解處理得到凈化處理后的水；

步驟九，通過廢棄物收集模塊利用廢棄物收集程序進行種植區域內農作物秸稈、破損果實以及養殖區域內牲畜與水產排泄物的收集；通過肥料制備模塊利用肥料制備程序利用收集得到的所述農作物秸稈、破損果實、牲畜與水產排泄物進行肥料制備；

步驟十，通過飼料制備模塊利用飼料制備程序將收集的農作物秸稈、破損果實進行飼料制備；通過循環模塊利用循環程序將處理后的水進行灌溉或是流入河流，將處理后廢棄物作為肥料在種植區域施加，將處理后的廢棄物作為飼料為牲畜、水產喂食；

步驟十一，通過數據存儲模塊利用存儲器存儲采集的選定區域內的圖像、圖像分析結果、獲取的區域內的信息、繪制的地形圖、區域劃分結果、種植規劃、養殖規劃以及水處理結果；

步驟十二，通過更新顯示模塊利用顯示器對采集的選定區域內的圖像、圖像分析結果、獲取的區域內的信息、繪制的地形圖、區域劃分結果、種植規劃、養殖規劃以及水處理結果的實時數據進行更新顯示。

2.如權利要求1所述低碳生態農業循環方法，其特征在于，步驟一中，所述通過圖像分析模塊利用數學算法提取采集的區域內的圖像中的特征點及各特征點附加的特征信息，包括：

(1)根據所述特征點判斷閾值，判斷當前圖像數據中的點是否是特征點；

(2)根據判斷的結果，提取特征點；

(3)比較提取的所述特征點與基準數據中的特征點以判斷所述特征點滿足所述基準數據對特征點相應的要求；

(4)若滿足，將所述提取的特征點作為最終提取的特征點。

3.如權利要求1所述低碳生態農業循環方法，其特征在于，步驟二中，所述依據特征點及各特征點附加的特征信息確定植被覆蓋區域，包括：

(1)建立用于對空間植物圖像進行圖像分割的深度卷積網絡模型；

(2)將待檢測的空間植物圖像輸入到所述深度卷積網絡模型中，對所述空間植物圖像進行多尺度的特征提取和分類處理，得到圖像分割結果；

(3)根據步驟(2)得到的所述圖像分割結果，對所述空間植物進行分析，得到植被覆蓋結果。

4.如權利要求1所述低碳生態農業循環方法，其特征在于，步驟八中，所述厭氧除氮處理的朽木C/N比值大于7，選用不含有酯類或芳香類的闊葉類樹種朽木或栽培過食用菌的樹桿。