一种流域农业面源污染物入湖负荷估算系统、设备及终端.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115423640A(43)申请公布日2022.12.02(21)申请号202210782574.3(22)申请日2022.07.05(71)申请人北部湾大学地址535011广西壮族自治区钦州市滨海新城滨海大道12号(72)发明人邱清华邓绍云(74)专利代理机构北京国坤专利代理事务所(普通合伙)11491专利代理师赵红霞(51)Int.Cl.G06Q50/02(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06K9/62(2022.01)G06F17/18(2006.01)G06F30/27(2020.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种流域农业面源污染物入湖负荷估算系统、设备及终端(57)摘要本发明属于生态环境评价技术领域，公开了一种流域农业面源污染物入湖负荷估算系统、设备及终端，所述流域农业面源污染物入湖负荷估算系统包括：流域数据获取模块、污染类型判断模块、数据预处理模块、数据传输模块、中央控制模块、预测模型构建模块、预测模型优化模块、污染负荷估算模块、数据存储模块、更新显示模块。本发明通过数据预处理模块对获取的目标区域的典型流域数据以及污染类型数据进行增强处理，减小计算量，提高数据增强处理的整体效果；通过构建污染负荷预测模型并对模型进行优化，实现流域农业面源污染物入湖负荷的有效估算预测，成本低、测定方法简单，明确治理重点，实现了对目标河流流域地表水资源的有效保护和科学管理。CN115423640ACN115423640A权利要求书1/2页1.一种流域农业面源污染物入湖负荷估算系统，其特征在于，所述流域农业面源污染物入湖负荷估算系统包括：流域数据获取模块，与中央控制模块连接，用于通过数据获取设备利用ArcHydro工具集获取目标区域的典型流域数据；污染类型判断模块，与中央控制模块连接，用于通过目标区域污染物形成特点，确定污染类型；其中，所述污染类型包括点源污染和非点源污染；中央控制模块，与流域数据获取模块、污染类型判断模块、预测模型构建模块、预测模型优化模块、污染负荷估算模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述流域农业面源污染物入湖负荷估算系统各个模块的正常运行；预测模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过模型构建程序根据目标区域的典型流域数据以及污染类型数据构建污染负荷预测模型；预测模型优化模块，与中央控制模块连接，用于通过模型优化程序对构建得到的污染负荷预测模型进行优化，得到最终的污染负荷预测模型；污染负荷估算模块，与中央控制模块连接，用于通过优化得到的污染负荷预测模型对流域农业面源污染物入湖负荷进行估算。2.如权利要求1所述流域农业面源污染物入湖负荷估算系统，其特征在于，所述流域农业面源污染物入湖负荷估算系统还包括：数据预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过数据预处理程序对获取的目标区域的典型流域数据以及污染类型数据进行增强处理；数据传输模块，与中央控制模块连接，用于通过无线通信装置将预处理后的目标区域的典型流域数据以及污染类型数据发送至中央处理器；中央控制模块，与数据预处理模块、数据传输模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述流域农业面源污染物入湖负荷估算系统各个模块的正常运行；数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器存储获取的目标区域的典型流域数据、污染类型、数据预处理结果、污染负荷预测模型、模型优化结果以及污染负荷估算结果；更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的目标区域的典型流域数据、污染类型、数据预处理结果、污染负荷预测模型、模型优化结果以及污染负荷估算结果的实时数据进行更新显示。3.如权利要求1所述流域农业面源污染物入湖负荷估算系统，其特征在于，所述点源污染源包括工业废水，所述工业废水包括造纸及纸制品业、化学制品制造业、农副食品加工业、机械、纺织业、建材以及电力行业的废水；所述非点源污染源是指各类污染物在大面积降水和径流冲刷作用下汇入受纳水体而引起的水体污染。4.如权利要求2所述流域农业面源污染物入湖负荷估算系统，其特征在于，所述通过数据预处理模块利用数据预处理程序对获取的目标区域的典型流域数据以及污染类型数据进行增强处理包括：(1)将获取的所述目标区域的典型流域数据以及污染类型数据划分为多个子数据集，2CN115423640A权利要求书2/2页并为每个子数据集选取不同的数据增强策略；(2)通过预设的策略生成器输出数据增强策略，并通过所述数据增强策略对每个子数据集进行数据增强处理，得到增强处理后的目标子数据集；(3)将增强处理后的每个目标子数据集分别输入预设的神经网络模型进行训练，得到增强处理后的目标数据集。5.如权利要求1所述流域农业面源污染物入湖