本发明专利技术公开了一种应用于圩区的农业面源污染防控方法，属于农业污染处理技术领域，具体方法包括：步骤一：获取农田分布图，根据获取的农田分布图构建农田水渠分布图；步骤二：识别自然水体的位置，并绘制在农田水渠分布图中，设置厌氧塘、兼性塘、好氧塘和蓄水塘之间的有效容积；步骤三：确定厌氧塘、兼性塘、好氧塘和蓄水塘的位置，并绘制在农田水渠分布图中；步骤四：在蓄水塘靠近自然水体的一侧设置溢流坝，溢流坝和自然水体之间挖设有水沟；步骤五：在蓄水塘内设置检测模块和水泵，根据检测模块的检测结果控制水泵的运行，检测结果包括检测合格和检测不合格。合格和检测不合格。合格和检测不合格。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于圩区的农业面源污染防控方法
[0001]本专利技术属于农业污染处理
，具体是一种应用于圩区的农业面源污染防控方法。
技术介绍
[0002]在农业发展过程中，农田所使用的化肥不断增加，但化肥利用率相对低下，这就造成了农业排水沟渠中的化肥残留物过高，未利用的营养物质通过径流流入受纳水体，对周围的生态环境造成了严重的污染，甚至会破坏其水质，这是导致受纳水体富营养化的一个主要原因。
[0003]目前，在流域水净化处理中通常使用人工湿地技术，利用生态手段去除水中的污染物，但是，构建人工湿地需占用一定规模的整片土地，这对于规划空间有限或涉及基本农田保护政策，常规人工湿地往往不具备建设条件或可建成规模无法达到修复目标要求，另外，现有的农业种植区域采用的灌渠多为简单渠系结构，边坡为土质或水泥等材质构建的光滑边坡，其主要功能为水流导排，渠道内部季节性存水、自然生长动植物，一般不具有可观的生态净化功能，从而导致农田尾水的污染防治效果较差。
技术实现思路
[0004]为了解决上述方案存在的问题，本专利技术提供了一种应用于圩区的农业面源污染防控方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种应用于圩区的农业面源污染防控方法，具体方法包括：步骤一：获取农田分布图，根据获取的农田分布图构建农田水渠分布图；步骤二：识别自然水体的位置，并绘制在农田水渠分布图中，设置厌氧塘、兼性塘、好氧塘和蓄水塘之间的有效容积；步骤三：确定厌氧塘、兼性塘、好氧塘和蓄水塘的位置，并绘制在农田水渠分布图中；步骤四：在蓄水塘靠近自然水体的一侧设置溢流坝，溢流坝和自然水体之间挖设有水沟；步骤五：在蓄水塘内设置检测模块和水泵，根据检测模块的检测结果控制水泵的运行，检测结果包括检测合格和检测不合格。
[0006]进一步地，根据获取的农田分布图构建农田水渠分布图的方法包括：识别农田分布图中的农田边界线，获得农田区域，计算农田区域的面积，获取农田边界线组合的形状，设置农田形状赋值；将农田区域标记为i，i=1、2、
……
、n，n为正整数，将农田区域面积标记为Pi，将农田形状赋值标记为Li，建立农田区域的特征向量=(Pi，Li)，基于层次聚类法进行农田区域的合并，获得单元区域，在单元区域间建立支渠，若干个支渠之间连通有干渠，干渠的另一侧连通有连通渠；根据单元区域、支渠、干渠和连通渠绘制农
田水渠分布图。
[0007]进一步地，基于层次聚类法进行农田区域合并的方法包括：步骤SA1：根据农田区域的特征向量建立聚类样本集合D={、、、
……
、}，将农田区域的特征向量视为一个独立的聚类簇，计算两两聚类簇之间的距离，设置最大服务半径，将距离最近的两个聚类簇合并为一个新的聚类簇；步骤SA2：计算合并后的聚类簇与其他聚类簇之间的距离，当合并聚类簇与其他聚类簇之间的最小距离小于最大服务半径时，将对应的两个聚类簇进行合并，再次形成一个新的合并聚类簇；步骤SA3：重复步骤SA2，直到合并聚类簇与其他聚类簇之间的最小距离不小于最大服务半径时，停止重复步骤SA2，将对应的合并聚类簇标记为单元区域。
[0008]进一步地，设置农田形状赋值的方法包括：获取当前地区内具有的农田形状，对获得的农田形状进行筛选，获得若干个标准形状，对标准形状进行赋值，获取相似度模型，计算所有的农田形状与每个标准形状之间的相似度，选取农田形状与若干个标准形状中最高的相似度作为赋值标准，并打上对应标准形状的识别标签，进行对应的相似度和赋值的扩充，建立对应标准形状的相似度赋值表；获取当前农田边界线组合的形状并计算与标准形状之间的相似度，从相似度赋值表中匹配到对应的赋值，标记为农田形状赋值。
[0009]进一步地，根据检测模块的检测结果控制水泵的运行的方法包括：实时获取检测模块的检测结果，当检测结果为检测不合格时，水泵开始工作，将蓄水塘中的水抽至沟渠中；当检测结果为检测合格时，水泵不工作，蓄水塘水位持续上升，直至水位高于溢流坝通过水沟流入附近的自然水体。
[0010]进一步地，检测模块的工作方法包括：建立蓄水塘三维模型，并标记为蓄水塘模型，在蓄水塘模型中建立空间坐标系；并标记为模型坐标系，将模型坐标系按比例设置在蓄水塘中，标记为实物坐标系；对蓄水塘进行荧光光照，获取光照下的蓄水塘内高清图像，采集蓄水塘的尺寸和当前的水位，建立点位模型，将实物坐标系、当前水位、高清图像、蓄水塘的尺寸整合标记为点位输入数据，将点位输入数据输入到点位模型中，获得点位坐标集，将点位坐标集输入到蓄水塘模型中，并进行区别标注，为蓄水塘模型中的点位坐标集设置采集区间；通过采样装置进行采样，在采样装置上设置定位单元，定位单元用于实时定位采样装置的位置，并将采集的位置坐标实时的在蓄水塘模型中进行显示，当定位单元发送的坐标位于采集区间内时，生成采集信号，停止采样装置的移动，进行样品采样，对采集的样品进行水质检测，获得检测数据，判断检测数据是否符合地表五类水质标准，进行判断结果的梳理统计，根据统计结果生成对应的检测结果。
[0011]进一步地，连通渠的尾端与渗透坝相连通，渗透坝通过管道与厌氧塘相连接，厌氧塘的另一侧与兼性塘相连接，兼性塘远离厌氧塘的一侧与好氧塘相连接，好氧塘远离厌氧塘的一侧与蓄水塘相连接。
[0012]进一步地，厌氧塘、兼性塘、好氧塘和蓄水塘之间的有效容积比例关系为1:1.5:4:4。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
通过多条支渠收集农业活动产生的尾水并将其汇入干渠，再经干渠流入连通渠，并利用连通渠尾端的渗透坝进行过滤，然后依次进入厌氧塘、兼性塘、好氧塘和蓄水塘进行净化处理，减小了占地面积，降低了投入成本；实现农田尾水的收集并进行集中处理，同时能够监测污水的水质，防止未达标污水排放至自然水体中，减小了对生态环境的污染，从而提高了农田尾水污染的防治效果。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术方法流程图；图2为本专利技术农田水渠分布示意图；图3为本专利技术支渠的剖面结构示意图；图4为本专利技术干渠或连通渠的剖面结构示意图；图5为本专利技术厌氧塘、兼性塘或蓄水塘的剖面结构示意图；图6为本专利技术好氧塘的剖面结构示意图；图7为本专利技术渗透坝的剖面结构示意图；图8为本专利技术溢流坝的剖面结构示意图。
[0016]图中，1、单元区域；2、支渠；3、干渠；4、连通渠；5、渗透坝；6、厌氧塘；7、兼性塘；8、好氧塘；9、蓄水塘；10、砾石；11、自然水体；12、溢流坝；13、水沟；14、素土；15、种植土；16、火山岩；17、生态砖护坡；18、覆土；19、太阳能曝气浮岛。
具体实施方式
[0017]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于圩区的农业面源污染防控方法，其特征在于，具体方法包括：步骤一：获取农田分布图，根据获取的农田分布图构建农田水渠分布图；步骤二：识别自然水体（11）的位置，并绘制在农田水渠分布图中，设置厌氧塘（6）、兼性塘（7）、好氧塘（8）和蓄水塘（9）之间的有效容积；步骤三：确定厌氧塘（6）、兼性塘（7）、好氧塘（8）和蓄水塘（9）的位置，并绘制在农田水渠分布图中；步骤四：在蓄水塘（9）靠近自然水体（11）的一侧设置溢流坝（12），溢流坝（12）和自然水体（11）之间挖设有水沟（13）；步骤五：在蓄水塘（9）内设置检测模块和水泵，根据检测模块的检测结果控制水泵的运行，检测结果包括检测合格和检测不合格。2.根据权利要求1所述的一种应用于圩区的农业面源污染防控方法，其特征在于，根据获取的农田分布图构建农田水渠分布图的方法包括：识别农田分布图中的农田边界线，获得农田区域，计算农田区域的面积，获取农田边界线组合的形状，设置农田形状赋值；将农田区域标记为i，i=1、2、
……
、n，n为正整数，将农田区域面积标记为Pi，将农田形状赋值标记为Li，建立农田区域的特征向量=(Pi，Li)，基于层次聚类法进行农田区域的合并，获得单元区域（1），在单元区域（1）间建立支渠（2），若干个支渠（2）之间连通有干渠（3），干渠（3）的另一侧连通有连通渠（4）；根据单元区域（1）、支渠（2）、干渠（3）和连通渠（4）绘制农田水渠分布图。3.根据权利要求2所述的一种应用于圩区的农业面源污染防控方法，其特征在于，基于层次聚类法进行农田区域合并的方法包括：步骤SA1：根据农田区域的特征向量建立聚类样本集合D={、、、
……
、}，将农田区域的特征向量视为一个独立的聚类簇，计算两两聚类簇之间的距离，设置最大服务半径，将距离最近的两个聚类簇合并为一个新的聚类簇；步骤SA2：计算合并后的聚类簇与其他聚类簇之间的距离，当合并聚类簇与其他聚类簇之间的最小距离小于最大服务半径时，将对应的两个聚类簇进行合并，再次形成一个新的合并聚类簇；步骤SA3：重复步骤SA2，直到合并聚类簇与其他聚类簇之间的最小距离不小于最大服务半径时，停止重复步骤SA2，将对应的合并聚类簇标记为单元区域（1）。4.根据权利要求2所述的一种应用于圩区的农业面源污染防控方法，其特征在于，设置农田形状赋值的方法包括：获取当前地区内具有的农田形状，对获得的农田形状进行筛选，获得若干个标准形状，对标准形状进行赋值，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张友德，何建军，戴曹培，钱益武，章蔷，杨超，
申请(专利权)人：安徽新宇环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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