一种模块化农业机械排放量计算及污染识别管控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模块化农业机械排放量计算及污染识别管控系统，包括数据采集模块、排放量计算模块、时间分布计算模块与污染识别管控模块；其中数据采集模块用于农业数据收集；排放量计算模块用于地理信息数据叠加分析、单位网格输出功计算、农业机械排放因子计算与排放量计算；时间分布模块用于耕地、播种、插秧与收割的不同纬度网格峰值日期计算与单个网格排放量时间分布计算；污染识别管控模块用于农业机械排放高污染区识别与管控。基于本系统可精确获得农业机械排放量及其时空分布，降低了已有排放定量方法中的误差，实现了农业机械高排放地区与时段的识别。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化农业机械排放量计算及污染识别管控系统
本专利技术涉及一种模块化农业机械排放量计算及污染识别管控系统。
技术介绍
近年来随着农业机械化进程的加快，依靠人力和畜力进行的耕作逐渐减少，而农业机械的使用不断增加。与此同时，农业机械的排放也对空气质量产生影响，尤其是在春季与秋季的农忙季节，农业机械的集中使用带来密集的污染排放，需要提前预判高污染区并实施相应的措施，尽量减少农业机械排放带来的污染及其影响。因此，准确定量农业机械排放，并明确其时空变化规律十分必要。已有的农业机械排放量计算方法多基于当地农业机械保有量或是总功率，结合文献数据中的农业机械使用时间进行估算。但是目前农业机械租用的现象十分普遍，本地注册的农用机械并不一定在本地使用，大量农户多以租用的方式仅在农忙季节使用农业机械，这就造成了采用本地注册的保有量或总额定输出功率作为基础数据估算的排放量产生较大偏差。此外，不同的土壤粘度影响农业机械的功率输出，特别是直接影响耕地机的功率输出，此影响在已有方法中尚未考虑。农业机械仅在部分农田范围使用，且主要在春秋季节密集使用，而不是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化农业机械排放量计算及污染识别管控系统，其特征在于，包括数据采集模块、排放量计算模块、时间分布计算模块与污染识别管控模块；/n其中，所述数据采集模块用于目标作物类型确定、卫星数据采集与解译、土壤地体数据提取与农业机械调研；/n所述排放量计算模块用于地理信息数据叠加分析、单位网格输出功计算、农业机械排放因子计算与排放量计算；/n所述时间分布模块用于耕地、播种、插秧与收割的不同纬度网格峰值日期计算与单个网格排放量时间分布计算；/n所述污染识别管控模块用于农业机械排放高污染区识别与管控。/n

【技术特征摘要】
1.一种模块化农业机械排放量计算及污染识别管控系统，其特征在于，包括数据采集模块、排放量计算模块、时间分布计算模块与污染识别管控模块；
其中，所述数据采集模块用于目标作物类型确定、卫星数据采集与解译、土壤地体数据提取与农业机械调研；
所述排放量计算模块用于地理信息数据叠加分析、单位网格输出功计算、农业机械排放因子计算与排放量计算；
所述时间分布模块用于耕地、播种、插秧与收割的不同纬度网格峰值日期计算与单个网格排放量时间分布计算；
所述污染识别管控模块用于农业机械排放高污染区识别与管控。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标作物类型确定包括：根据目标区域的种植特征，确定所述区域内使用农业机械的作物作为目标作物，用k代表第k种作物，k取值为自然数。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述卫星数据采集与解译包括目标作物网格化分布，具体包括：利用Landsat8和GF-1两个卫星的影像进行遥感解译，采用监督分类方法进行数据处理与图像解译，获取目标区域中目标作物类型的网格化分布，用j代表第j个网格，j取值为自然数，j的最大值根据网格总数量确定。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述土壤地体数据提取包括土地斜率划分与土壤粘度划分，具体包括：
土壤地体数据提取：利用公开的土壤-地体数字化数据库获得土地斜率与土壤粘度，土壤-地体数字化数据库为包括地形、岩性和土壤特征的电子地图，该数据库中的每个矢量图单元包含全面的地形、岩性与土壤信息；
土地斜率划分：对耕地坡度分为五级，分别为(0°,2°]、(2°,6°]、(6°,15°]、(15°,25°]和(25°,+∞)，将土壤-地体数字化数据库中的土地斜率按照同样标准划分为5个等级，用s代表第s个土地斜率等级，s取值为1、2、3、4和5；
土壤粘度划分：根据土壤-地体数字化数据库，将土壤类型根据粘度划分为5类，分别为粘土，粘土-壤土，壤土，壤土-沙壤土，沙壤土。


5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述农业机械调研包括农业机械分类、农业机械使用次数参数收集、农业机械运行参数收集、农业机械排放标准参数收集、农业机械使用率参数收集与时间分布参数收集，具体包括：
农业机械分类：调研作物生长过程以及种植活动中使用农业机械的情况，确定农业机械的类型，用i代表第i类机械，i取值为自然数；
农业机械使用次数参数收集：每种作物在整个生长周期内第i类机械的使用次数采用Ni表示，利用调研的方式获得；
农业机械运行参数收集：获取目标区域内使用的农业机械的额定输出功率，将同为第i类的农业机械的额定输出功率取平均值得到该类农业机械的平均额定输出功率为Pi，同时获取该类农业机械的平均单位网格面积工作所需时长ti；
农业机械排放标准参数收集：调研获取区域内使用的农业机械排放标准情况，确定不同排放标准的农业机械数量及其占总调研数量的相应比例，用fi,u表示第i类机械在第u类排放标准下的数量占总调研数量的比例；
农业机械使用率参数收集：以调研的形式获得区域内不同土地斜率下使用机械的使用率β，从而进一步确定第s个斜率下第k种作物使用第i类机械的面积比例βi,s,k；
时间分布参数收集：获取目标区域不同纬度地区农户的各类农业机械使用开始日期与结束日期。

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁，刘露，李慧鹏，
申请(专利权)人：江苏省环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32