一种长期监测与保护土壤健康状况的系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种长期监测与保护土壤健康状况的系统及其方法，包括区域土壤监测管理平台、移动端采集平台、定制无人机、土壤样本库原型、快速土壤检测设备。将目前分散无序的服务功能整合为一个有机的土壤监测服务系统，极大提高地方基层监管部门对所辖生态红线和永久基本农田的土壤进行长期监测和保护的综合能力，也为大型农场长期监测其耕地质量提供了监测系统。本发明专利技术通过发明专利技术一套系统与快速检测工具，将相关功能整合为一个系统，简化了土壤监测保护的流程，提高了监测效率，确保数据流在各功能模块间无缝流动，适用于长期监测与保护一个固定区域的耕地质量、污染土壤修复或土壤保护。保护。保护。

【技术实现步骤摘要】
一种长期监测与保护土壤健康状况的系统及其方法


[0001]本专利技术涉及土壤检测领域，尤其是一种长期监测与保护土壤健康状况的系统及其方法。

技术介绍

[0002][0003]对生态保护红线和永久基本农田的土壤状况进行长期监测监管十分必要。其中生态保护红线内的土壤污染状况和永久基本农田的耕地质量保护是监测的重中之重。但对土壤状况进行长期监测和监管涉及到很多技术难题，监测采样规划、样本采集、样本检测、结果分析和数据溯源等诸多功能均由不同主体执行，数据多源化且数据格式各异，难以整合，造成对土壤状况进行长期监测呈现效率低、成本高、监测结果长期滞后的弊端。具体有如下难题：
[0004]1.对土壤检测过程的质量控制难：对土壤状况进行监测的链条很长，涉及很多环节和众多参与者，信息分散而难以整合。例如为监测土壤状况需要进行土壤样本采集，但采集规划方(监测者)对实施方(采集者)难以进行实时有效监督，对采集样本的运送、库存与送检过程也难以进行有效监管，对采集样本的检测以及结果分析也难以进行质量控制。
[0005]2.完成一次土壤检测的周期长：从对土壤状况进行调查的规划开始，到实施样本采集、运送、库存、送检、检测和报告结果，往往耗时很长。通常，对一个县级市进行300
‑
400个点的采集，从规划采集开始到最终检测结果逐层上报与审核，往往耗时一年甚至更长。
[0006]3.土壤检测费用高：由于基层的管理机构往往不具备检测能力，需要将检测样本集中送往第三方检测机构，导致检测机构出现检测高峰期，单个样本的检测成本高。例如一个土壤样本仅仅检测七个主要的土壤重金属指标，就需要支付400
‑
1000元的市场费用。
[0007]4.检测结果指导性不强。由于完成一次土壤检测周期可能长，检测结果往往无法及时指导生态红线保护或耕地质量提升的农事活动。不利于对生态红线和永久基本农田进行切实监测与保护，最终影响生态安全和粮食安全。同时也难以对主管领导的离任进行自然资源资产审计。
[0008]对一个固定区域的耕地质量或土壤污染情况进行长期监测，涉及到众多服务功能。目前这些功能都由不同机构分别执行，导致成本居高不下、时间跨度极长、信息沟通不畅、数据难以整合多种弊端，导致土壤保护是目前进展较为缓慢、效果较为不明显的领域。

技术实现思路

[0009]为解决上述问题，本专利技术公开了一种对土壤状况进行长期监测的系统及其方法，包括区域土壤监测管理平台、移动端采集平台、定制无人机、土壤样本库原型、快速土壤检测设备。将目前分散无序的服务功能整合为一个有机的土壤监测服务系统，极大提高地方基层监管部门对生态红线和永久基本农田的土壤进行长期监测和保护的综合能力。
[0010]本专利技术进一步改进在于：其中所述区域性土壤监测管理平台包括接受上级或其他
相关机构的发派的检测任务模块、远程规划土壤采集任务模块、发布土壤采集任务模块、实时土壤采集监测模块和各采集主体完成采集情况模块、跟踪土壤样本的库存与检测状态模块、大数据分析模块和报表自动生成与上传模块。
[0011]本专利技术进一步改进在于：其中大数据分析模块既能显示每个土壤采集点的长期监测指标的变化趋势，也能根据该空间区域所有采集点的变化推算土壤状况的整体变化趋势。
[0012]本专利技术进一步改进在于：移动端采集平台包括智能手机或平板电脑或定制移动端设备，预装或现场下载微信小程序或手机app或手机浏览器内的移动端程序中的一种，其中包括接受土壤状况监测平台的远程规划土壤采集任务模块、显示机主接受、完成和未完成采集任务的情况模块、引导采集人员到达采集点的地图及导航模块、实时显示采集任务的完成与提交情况模块和现场照片拍摄模块。
[0013]一种长期监测与保护土壤健康的方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1：根据土壤监测与保护规划，在区域土壤监测管理平台上规划和确定本次土壤采集任务的采样点位布局及坐标。
[0015]步骤2：将采样点位坐标发送至相关采集人的移动端程序；
[0016]步骤3：相关采集人按照规划要求到指定采集点进行土壤采样，并在采集地点通过移动端程序提交相关采集信息；
[0017]步骤4：管理平台根据提交的采集样本数量与坐标，规划无人机取回采集土样的飞行路线与时间，并将无人机达到时间和地点发送至相关采集人的移动终端；
[0018]步骤5：无人机按照规划时间和路线，将土壤样本取回并送往土壤样本仓库存放；
[0019]步骤6：使用土壤快速检测仪器对土壤样本的相应指标进行快速检测，检测结果直接上传到土壤监测管理平台和指定的上级部门管理平台或农场管理平台；
[0020]步骤7：采土样本所属农田的农户或生态红线保护区管理人员从移动端程序实时接收到检测结果，以指导下一步农事操作或生态红线保护工作。
[0021]步骤8：管理平台对检测数据按年度、地块、土壤成分进行视觉化展示与分析，并可用于辅助下一次的土壤监测与保护规划。
[0022]本专利技术进一步改进在于：快速检测仪器，从数据流整合快速检测仪器的输入与输出，极大缩短检测时间和检测成本，无需人工填报，避免人工作假或人为错误，节约时间。
[0023]本专利技术的有益效果：1、确保耕地质量或土壤污染治理长期监测所需的所有关键功能集成在一起，确保信息流的畅通，极大降低了成本、缩短了时间，使地方基层监管国家或大型农场在耕地质量保护或土壤污染治理的综合能力得到极大提高。
[0024]2、目前土壤监测各功能离散并由不同机构完成。本专利技术通过专利技术一套系统与快速检测工具，将相关功能整合为一个系统，简化了土壤监测保护的流程，并确保数据流在各功能模块间无缝流动，适用于长期监测与保护一个固定区域的耕地质量、污染土壤修复或土壤保护。
[0025]3、该系统可以作为一个独立系统大量复制，也可以根据当地需求部署其中几个功能模块，为基层的生态红线和耕地保护机构赋能，提高其综合监测手段与能力。
附图说明
[0026]图1为土壤健康状况检测流程图。
[0027]图2为本系统各功能模块的结构示意图。
[0028]图3为区域土壤监测管理平台上确定区域内本次土壤采样的范围与标定位点的示意图；红圈划定为本批次土壤采样的范围。黄色点位为本批次采样的坐标定位点。
[0029]图4为显示所有采样点均已完成采集任务。
[0030]图5为无人机取土示意。
[0031]图6为无人机取土送至样品仓库。
[0032]图7为快速检测并同步上传检测结果。
[0033]图8为显示重金属铜含量在该区域土壤改良前后的变化。
具体实施方式
[0034]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长期监测与保护土壤健康状况的系统，其特征在于：包括区域土壤监测管理平台、移动端采集平台、定制无人机、土壤样本库、土壤快速检测设备。2.根据权利要求1所述的一种长期监测与保护土壤健康状况的系统，其特征在于：其中所述区域土壤监测管理平台包括接受上级或其他相关机构的土壤采集与检测任务模块、远程规划土壤采集任务模块、发布土壤采集任务模块、显示实时土壤采集状况模块、各采集人实时采集情况模块、土壤样本的库存检索与检测状态查询模块、大数据分析模块和自动上报模块。3.根据权利要求2所述的一种长期监测与保护土壤健康状况的系统，其特征在于：其中大数据分析模块既能显示每个土壤采集点的长期土壤监测指标的变化趋势，也能根据该区域所有采集点土壤指标的变化推算土壤状况的区域变化趋势。4.根据权利要求1所述的一种长期监测与保护土壤健康状况的系统，其特征在于：移动终端采集平台包括利用智能手机或平板电脑或定制移动端设备，采用预装或现场下载微信小程序或app或网页浏览器内运行的移动端程序的其中一种，其中所述移动端采集平台包括接受土壤状况监测平台派发的远程规划土壤采集任务、显示采集人员接受、完成和未完成采集任务的情况模块、引导采集人员到达采集点的地图及导航模块、实时显示采集任务的完成与提交情况模块和现场照片拍摄模块。5.根据权利要求1所述的一种长期监测与保护土壤健康状况的系统，其特征在于：土壤采集与土壤样品库和...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫争春，
申请(专利权)人：北京山水云图科技有限公司，
类型：发明
国别省市：