[发明专利]一种耕地质量等别监测评价系统及方法

权利要求书

1.一种耕地质量等别监测评价系统，其特征在于，包括信息收集模块、监测模块、分析模块、评价模块以及服务器；

所述信息收集模块用于收集耕地基础信息，收集的耕地基础信息包括耕地质量等级、耕地质量总体情况以及耕地分布区域；将收集到的耕地基础信息存储至服务器中；

所述监测模块包括监测点设定单元、采样单元以及样品分析单元；所述监测点设定单元用于对耕地分布区域进行监测点设定；

步骤S1：监测模块获取某一耕地质量等级的耕地区域平面图；并将获取的耕地区域平面图传输至监测点设定单元；

步骤S2：监测点设定单元选取监测原点，并设定监测径向以及监测径向长度；

步骤S3：监测点设定单元设定监测第二方向，其中，监测第二方向垂直于监测径向，且设定第二监测长度；

步骤S4：根据监测径向长度与第二监测长度划定监测目标像素区，获取监测目标像素区的对角线交点；将监测目标像素区的对角线交点作为监测点；

步骤S5：监测点设定单元将获取的监测点发送至服务器进行存储；

所述采样单元用于根据设定的监测点进行土壤样品采样，所述采样单元将采集到的土壤样品发送至样品分析单元；样品分析单元用于分析土壤样品中的重金属含量；并将分析得到的重金属含量发送至分析模块；

所述分析模块用于对样品分析单元发送的重金属含量进行分析判定；所述分析模块对重金属含量进行分析判定的过程包括以下步骤：

步骤P1：分析模块对接收到的重金属含量进行分别标记为Nij，其中的i表示重金属的种类，i为正整数；j为监测点的编号，j为正整数；并计算获取年度重金属含量值；

步骤P2：分析模块连接服务器，获取对应耕地质量等级的耕地区域内的重金属含量红线；

当年度重金属含量值大于等于对应的重金属含量红线时，分析模块发送重金属含量报警信号至评价模块；

当年度重金属含量值小于对应的重金属含量红线时，分析模块利用计算公式获取质量等级因素值YZj，其中质量等级因素值YZj的计算公式为

；

其中的为对应重金属的种类的影响系数；

步骤P3：分析模块将质量等级因素值YZj发送至评价模块；

所述评价模块用于对分析模块发送的质量等级因素值进行综合判定；

评价模块根据耕地区域的原始耕地质量等级设定质量等级因素阈值范围；

当计算得到的质量等级因素值的平均值在质量等级因素阈值范围内时，表示耕地质量等级维持；

当计算得到的质量等级因素值的平均值在质量等级因素阈值范围外时，表示耕地质量等级变动。

2.根据权利要求1所述的一种耕地质量等别监测评价系统，其特征在于，所述信息收集模块连接服务器，所述服务器与外部互联网相连。

3.根据权利要求2所述的一种耕地质量等别监测评价系统，其特征在于，当监测目标像素区的对角线交点落在耕地区域平面图外时，将该监测点舍弃。

4.根据权利要求3所述的一种耕地质量等别监测评价系统，其特征在于，其中年度重金属含量值的计算方式为取年度测量的平均值。

5.根据权利要求4所述的一种耕地质量等别监测评价系统，其特征在于，当评价模块接收到分析模块发送的重金属含量报警信号时，评价模块进行重金属含量超量报警。

6.根据权利要求5所述的一种耕地质量等别监测评价系统，其特征在于，质量等级因素阈值范围由耕地区域的原始耕地质量等级进行设定，且不同的耕地质量等级具有不同的质量等级因素阈值范围。

7.一种耕地质量等别监测评价方法，其特征在于，用于权利要求1-6任一项所述的一种耕地质量等别监测评价系统，所述耕地质量等别监测评价方法包括以下步骤：

步骤一：信息收集模块收集耕地基础信息，并将收集的耕地基础信息发送至服务器进行存储；

步骤二：监测模块内的监测点设定单元设定监测目标像素区，并将监测目标像素区的对角线交点作为监测点，采样单元根据设定的监测点进行土壤样品采样，将采集到的土壤样品发送至样品分析单元进行成分含量分析；

步骤三：样品分析单元分析土壤样品中的重金属含量；并将分析得到的重金属含量发送至分析模块；

步骤四：分析模块对接收到的重金属含量进行分别标记为Nij，并计算获取年度重金属含量值；获取对应耕地质量等级的耕地区域内的重金属含量红线；

步骤五：当年度重金属含量值大于等于对应的重金属含量红线时，分析模块发送重金属含量报警信号至评价模块；

当年度重金属含量值小于对应的重金属含量红线时，执行步骤六；

步骤六：分析模块利用计算公式获取质量等级因素值YZj，

其中质量等级因素值YZj的计算公式为

；

其中的为对应重金属的种类的影响系数；

分析模块将质量等级因素值YZj发送至评价模块；

步骤七：评价模块将质量等级因素值YZj进行依次升序排列，去掉第一个和最后一个质量等级因素值YZj，取剩余质量等级因素值的平均值，评价模块根据耕地区域的原始耕地质量等级设定质量等级因素阈值范围；

当计算得到的质量等级因素值的平均值在质量等级因素阈值范围内时，表示耕地质量等级维持；

当计算得到的质量等级因素值的平均值在质量等级因素阈值范围外时，表示耕地质量等级变动。