【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农田碳库监测，具体为一种农田土壤碳库变量监测系统。
技术介绍
1、土壤碳库是陆地生态系统碳库的主体，与全球气候变化有紧密联系，制定合理的监测体系对土壤碳进行监测，尽早发现土壤碳含量的变化情况，对及时更新土壤固碳潜力的认识尤为重要。
2、根据申请号为cn202210859808.x的专利显示，该专利包括以下步骤：步骤s1、数据获取，并进行正态分布检验，若符合正态分布特征，则进行步骤s2，若不符合，则对数转换，使其符合正态分布特征；步骤s2、依据μ±1.96σ方法，数据筛选，筛选出符合要求的土壤有机碳含量数据；步骤s3、计算得到统计功效，并对统计功效进行分析得出样本数量；步骤s4、土壤有机碳变化量和变化率数据计算；步骤s5、土壤有机碳的监测周期计算，本专利技术解决了构建耕地土壤有机碳监测体系所需的样本数、年均变化率的获取和监测周期等问题。
3、部分现有的农田碳库监测系统在对土壤进行监测的过程中，通过对土壤取样检测其中的碳含量来进行土壤评估，一方面取样检测得到的时候并非完整的数据，比较片面，根据片面的数据来进行土壤监测得到的结果存在偏差，另一方面根据土壤的实时数据进行分析，并不能反映出农田碳库的变化情况，因此会给整体的监测判断造成影响。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种农田土壤碳库变量监测系统，解决了取样检测得到的数据存在片面的情况，导致监测得到的结果存在误差，其次根据实时数据不能反映农田的变化的问题。
2、为实
3、土壤数据采集模块，用于对目标对象的基础数据进行采集获取，且目标对象为：取样农田和取样土壤，基础数据包括：取样土壤质量和取样土壤碳含量。具体地，取样农田存在多处，且每处取样农田内均对土壤进行多次取样，在本实施例中是通过横向取样的方式在取样农田内进行多次取样。
4、历史数据存储模块，用于对比较数据进行存储，同时将比较数据传输到指数比较模块。
5、土壤分析信息输出模块，用于获取到传输的稳定变化信息和指数分析结果，并将其通过显示设备显示给操作人员。
6、数据分析计算模块，用于获取到目标对象的基础数据并对其进行分析计算，根据取样土壤质量和取样土壤碳含量计算得到取样农田对应的土壤管理指数同时生成对应的土壤指数信息，并将其传输到指数比较模块，且计算得到土壤管理指数的具体方式如下：
7、s1：获取到取样农田并对其进行标号处理且记作为i，且i＝1、2、…、j，接着获取到任意一块取样农田i并将其记作为待分析农田k，同时获取到待分析农田k内的取样土壤记作n，且n＝1、2、…、m；
8、s2：接着获取到取样土壤质量记作zn，同时获取到取样土壤n对应的碳含量，并分别获取到碳含量对应的活性有机碳含量和非活性有机碳含量且记作为yn和wn，接着将获取到的数据代入公式计算得到取样土壤的碳库活度hn；具体的，土壤中的碳含量通过专业的实验测试进行获取。
9、s3：同时获取到待分析农田k对应的活性有机碳含量和非活性碳含量且记作为yk和wk，并将其代入公式计算得到待分析农田k对应的碳库活度hk，接着将取样土壤的碳库活度hn和待分析农田k的碳库活度hk代入公式计算得到碳库活度指数ai；具体的，此处代入计算的hn为所有取样土壤计算得到的均值，由于不同取样土壤计算得到的结果不相同，因此计算的过程取其计算均值代入计算，减小整体产生的误差，保证数据的准确性。
10、s4：将取样土壤的总碳含量cn和待分析农田的总碳含量ck代入公式计算得到碳库指数cpi，接着将碳库活度指数ai和碳库指数cpi代入公式cpi×ai×100％计算得到待分析农田碳库管理指数，并将其记作cpk并生成土壤指数信息。具体地，通过计算得到的碳库管理指数来对土壤碳库变化进行分析，依此类推计算得到所有农田的碳库管理指数。
11、指数比较模块，用于获取到传输的土壤指数信息，且此处具体指获取到传输的待分析农田碳库管理指数cpk，同时获取到历史数据存储模块传输的比较数据，且比较数据具体包括：正常农田碳库管理指数和历史碳库管理指数，并将土壤指数信息与比较数据进行比较得到比较信息，且比较信息包括：稳定变化信息和不稳定变化信息，并将不稳定变化信息传输到土壤综合分析模块，将稳定变化信息传输到土壤分析信息输出模块，生成比较信息的具体方式如下：
12、p1：获取到正常农田碳库管理指数记作cpz，具体的，cpz为一个范围值，正常情况下不同农田的指数范围在51.6～165，处于这个区间内则为正常的，同时将获取到的待分析农田碳库管理指数cpk与cpz进行比较，判断cpk是否位于cpz内，若cpk与cpz互相匹配，则表示待分析农田土壤指数信息正常，反之若cpk与cpz不匹配，则表示待分析农田土壤指数信息异常；具体地，二者匹配表示为cpk位于cpz的区间范围内，不匹配则表示不位于区间范围内。
13、p2：接着获取到历史碳库管理指数，具体的历史碳库管理指数为阶段性的对农田进行检测得到的碳库管理指数，并获取到待分析农田碳库管理指数cpz，同时建立历史碳库管理指数与取样次数的坐标系，并将历史碳库管理指数进行曲线图绘制；具体的，取样次数表示为存在历史碳库管理指数的个数对应取样次数，因为一次取样次数对应一个碳库管理指数，因此获取到碳库管理指数则获取到其对应的取样次数。
14、p3：根据绘制的曲线图获取到待分析农田碳库管理指数的变化情况，其中变化情况包括：稳定变化和不稳定变化，并生成对应的稳定变化信息和不稳定变化信息，且变化情况的判断标准为：依次获取到相邻两次碳库管理指数的差值，并判断差值的大小；具体的，若差值之间均不相同，且差值之间的差值超出预设值则表示为波动变化，反之差值之间的差值在预设值范围内则表示为稳定变化。
15、土壤综合分析模块，用于获取到传输的不稳定变化信息并对其进行分析，通过对所有农田对应的碳库管理指数进行分析比较，判断其对应的碳库管理指数的关系并生成对应的指数分析结果，具体包括：正常分析结果和异常分析结果，并将指数分析结果传输到土壤分析信息输出模块，且生成指数分析结果的具体方式如下：
16、a1：获取到待分析农田内所有的取样土壤n，同时获取到其对应的碳库活度指数ain，并按照取样顺序进行差值计算，同时对差值进行分析；具体的按照取样顺序进行差值计算表示为按照待分析农田横向取样间隔20米的顺序对碳库活度指数ai n进行排序。
17、a2：若差值整体位于预设值ys1内时，预设值ys1的具体数值由操作人员自行设定，则表示待分析农田整体碳库活度正常并生成正常分析结果，反之若差值整体不位于预设值ys1内时，则表示待分析农田整体碳库活度异常并生成异常分析信号，接着对异常分析信号进行分析：
18、根据差值获取到其对应的变化趋势，其中变化趋势包括增大趋势和减小趋势，并生成对应的变化趋势结果，同时生成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种农田土壤碳库变量监测系统，其特征在于，包括：土壤数据采集模块、数据分析计算模块、土壤管理指数比较模块、土壤综合分析模块、历史数据存储模块和土壤分析信息输出模块；
2.根据权利要求1所述的一种农田土壤碳库变量监测系统，其特征在于，所述数据分析计算模块计算得到土壤管理指数的具体方式如下：
3.根据权利要求1所述的一种农田土壤碳库变量监测系统，其特征在于，所述指数比较模块生成比较信息的具体方式如下：
4.根据权利要求1所述的一种农田土壤碳库变量监测系统，其特征在于，所述土壤综合分析模块生成指数分析结果的具体方式如下：
【技术特征摘要】
1.一种农田土壤碳库变量监测系统，其特征在于，包括：土壤数据采集模块、数据分析计算模块、土壤管理指数比较模块、土壤综合分析模块、历史数据存储模块和土壤分析信息输出模块；
2.根据权利要求1所述的一种农田土壤碳库变量监测系统，其特征在于，所述数据分析计算模块计算得到土壤...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡婵娟，郭雷，赵畅，鄢创，
申请(专利权)人：河南省科学院地理研究所，
类型：发明
国别省市：
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