CN107092800B - 一种农业区水资源环境诊断方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业区水资源环境诊断方法及其系统，涉及生态水文和水体污染治理技术领域。该系统包括：区域监测点水资源环境测量信息确定单元，区域监测点位置信息确定单元，数据传输单元，区域监测点地理信息确定单元，区域监测点水资源环境标准信息确定单元和区域监测点水资源环境诊断单元。本发明通过将水资源环境测量参数与当地监测点水资源环境适应参数进行对比分析，通过平均误差法，获得当地监测点水资源环境的诊断结果，其诊断方便快捷，实用性强；由于在不同区域监测点对水资源环境的监测侧重点不同，精度要求不同，进而采用的采集装置不同，通过不同的采集装置分别对不同区域监测点的水资源环境进行监测，提高了监测和诊断效率。

Description

一种农业区水资源环境诊断方法及其系统

技术领域

本发明涉及生态水文和水体污染治理技术领域，更具体的涉及一种农业区水资源环境诊断方法及其系统。

背景技术

农业区指以种植业为主，既生产粮食作物与经济作物，又兼营林、牧、渔各业的地区。农业区的农田、居民点、畜禽养殖区等农药、化肥过量施用、废弃与排泄物无序排放产生的大量非点源污染物严重污染着水环境，直接威胁着农村饮用水、灌溉和生态环境用水安全，因此，有必要实行严格的水环境管理制度。

农业区水资源环境的基础信息包括流量、流速、水位和水质信息，一般在监测水资源环境参数时通常直接或采用某些复杂的算法获得监测区域内精确的水资源流量、流速、水位和水质参数，但是这些参数只是对水资源本身参数进行测量，由于没有与当地水资源环境适应参数(标准参数)进行对比分析，因此，获取的水资源本身参数并不能直观快捷地诊断出当地水资源环境的优劣情况。

综上所述，现有技术中，存在不能简单快捷地诊断当地水资源环境优劣情况的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种农业区水资源环境诊断方法及其系统，用以解决现有技术中存在不能简单快捷地诊断当地水资源环境优劣情况的问题。

本发明实施例提供一种农业区水资源环境诊断方法，包括：

通过农田种植区域水资源环境信息采集装置，获取农田种植区域监测点的水资源环境测量信息；通过畜禽养殖区域水资源环境信息采集装置，获取畜禽养殖区域监测点的水资源环境信息水资源环境测量信息；以及通过居民区域采集装置，获取居民区域监测点的水资源环境测量信息；

通过第一GPS定位模块，获取农田种植区域监测点的位置信息；通过第二GPS定位模块，获取畜禽养殖区域监测点的位置信息；以及通过第三GPS定位模块，获取居民区域监测点的位置信息；

将农田种植区域监测点的水资源环境测量信息和对应的农田种植区域监测点的位置信息，畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息和对应的畜禽养殖区域监测点的位置信息，以及居民区域监测点的水资源环境测量信息和对应的居民区域监测点的位置信息通过无线通信网络传输至监测中心；

监测中心将农田种植区域监测点的位置信息、畜禽养殖区域监测点的位置信息和居民区域监测点的位置信息与地理信息系统上的相应位置对应，获取农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息；

监测中心根据农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息，获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息；

监测中心将农田种植区域监测点水资源环境标准信息和农田种植区域监测点的水资源环境测量信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息，以及居民区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境测量信息，通过平均误差法，确定农田种植区域监测点水资源环境诊断结果、畜禽养殖区域监测点的水资源环境诊断结果和居民区域监测点的水资源环境诊断结果。

较佳地，所述农田种植区域水资源环境信息采集装置、所述畜禽养殖区域水资源环境信息采集装置和所述居民区域水资源环境信息采集装置均包括流量采集装置、流速采集装置、水位采集装置和/或水质采集装置；所述农田种植区域监测点的水资源环境测量信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息和居民区域监测点的水资源环境测量信息均包括：流量信息、流速信息、水位信息和/或水质信息。

较佳地，所述无线通信网络为Zigbee无线通信网络。

较佳地，所述自然因素包括：降雨量、蒸发量和气候参数。

较佳地，所述获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息；包括：

获取相应地理位置十年间每月或每季度降雨量、蒸发量和气候参数的历史数据；

获取相应地理位置十年间每月或每季度农田种植区域监测点作物生长情况和/或产量、畜禽养殖区域监测点畜禽生长情况和/或产量和居民区域监测点居民生病情况；

根据降雨量、蒸发量和气候参数的历史数据，以及与降雨量、蒸发量和气候参数的历史数据时间对应的农田种植区域监测点作物生长情况和/或产量、畜禽养殖区域监测点畜禽生长情况和/或产量和居民区域监测点居民生病情况，获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息。

较佳地，本发明实施例提供的一种农业区水资源环境诊断方法，还包括：将农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息、居民区域监测点的水资源环境标准信息、农田种植区域监测点水资源环境诊断结果、畜禽养殖区域监测点的水资源环境诊断结果和居民区域监测点的水资源环境诊断结果上传至互联网。

本发明实施例提供一种农业区水资源环境诊断系统，包括：

区域监测点水资源环境测量信息确定单元，用于通过农田种植区域水资源环境信息采集装置，获取农田种植区域监测点的水资源环境测量信息；通过畜禽养殖区域水资源环境信息采集装置，获取畜禽养殖区域监测点的水资源环境信息水资源环境测量信息；以及通过居民区域采集装置，获取居民区域监测点的水资源环境测量信息；

区域监测点位置信息确定单元，用于通过第一GPS定位模块，获取农田种植区域监测点的位置信息；通过第二GPS定位模块，获取畜禽养殖区域监测点的位置信息；以及通过第三GPS定位模块，获取居民区域监测点的位置信息；

数据传输单元，用于将农田种植区域监测点的水资源环境测量信息和对应的农田种植区域监测点的位置信息，畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息和对应的畜禽养殖区域监测点的位置信息，以及居民区域监测点的水资源环境测量信息和对应的居民区域监测点的位置信息通过无线通信网络传输至监测中心；

区域监测点地理信息确定单元，用于监测中心将农田种植区域监测点的位置信息、畜禽养殖区域监测点的位置信息和居民区域监测点的位置信息与地理信息系统上的相应位置对应，获取农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息；

区域监测点水资源环境标准信息确定单元，用于监测中心根据农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息，获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息；

区域监测点水资源环境诊断单元，用于监测中心将农田种植区域监测点水资源环境标准信息和农田种植区域监测点的水资源环境测量信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息，以及居民区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境测量信息，通过平均误差法，确定农田种植区域监测点水资源环境诊断结果、畜禽养殖区域监测点的水资源环境诊断结果和居民区域监测点的水资源环境诊断结果。

本发明实施例中，提供一种农业区水资源环境诊断方法及系统，与现有技术相比，其有益效果为：本发明通过将采集的水资源环境测量参数与当地监测点水资源环境适应参数(标准参数)进行对比分析，通过平均误差法，获得当地监测点水资源环境的诊断结果，不需要对测量值进行估测或换算，其诊断方便快捷，实用性强；由于在农田种植区域监测点、畜禽养殖区域监测点和居民区域监测点对水资源环境的监测侧重点不同，精度要求不同，进而采用的采集装置不同，通过不同的采集装置分别对农田种植区域监测点、畜禽养殖区域监测点和居民区域监测点的水资源环境进行监测，提高了监测和诊断效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种农业区水资源环境诊断方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种农业区水资源环境诊断系统原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种农业区水资源环境诊断方法流程图。如图1所示，该方法包括：

S101，通过农田种植区域水资源环境信息采集装置，获取农田种植区域监测点的水资源环境测量信息；通过畜禽养殖区域水资源环境信息采集装置，获取畜禽养殖区域监测点的水资源环境信息水资源环境测量信息；以及通过居民区域采集装置，获取居民区域监测点的水资源环境测量信息。

需要说明的是，由于在农田种植区域监测点、畜禽养殖区域监测点和居民区域监测点对水资源环境的监测侧重点不同，精度要求不同，进而采用的采集装置不同，通过不同的采集装置分别对农田种植区域监测点、畜禽养殖区域监测点和居民区域监测点的水资源环境进行监测，提高了监测和诊断效率。

S102，通过第一GPS定位模块，获取农田种植区域监测点的位置信息；通过第二GPS定位模块，获取畜禽养殖区域监测点的位置信息；以及通过第三GPS定位模块，获取居民区域监测点的位置信息。

S103，将农田种植区域监测点的水资源环境测量信息和对应的农田种植区域监测点的位置信息，畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息和对应的畜禽养殖区域监测点的位置信息，以及居民区域监测点的水资源环境测量信息和对应的居民区域监测点的位置信息通过无线通信网络传输至监测中心。

S104，监测中心将农田种植区域监测点的位置信息、畜禽养殖区域监测点的位置信息和居民区域监测点的位置信息与地理信息系统上的相应位置对应，获取农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息。

S105，监测中心根据农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息，获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息。

S106，监测中心将农田种植区域监测点水资源环境标准信息和农田种植区域监测点的水资源环境测量信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息，以及居民区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境测量信息，通过平均误差法，确定农田种植区域监测点水资源环境诊断结果、畜禽养殖区域监测点的水资源环境诊断结果和居民区域监测点的水资源环境诊断结果。

需要说明的是，本发明通过将采集的水资源环境测量参数与当地监测点水资源环境适应参数(标准参数)进行对比分析，通过平均误差法，获得当地监测点水资源环境的诊断结果，不需要对测量值进行估测或换算，其诊断方便快捷，实用性强。

较佳地，所述农田种植区域水资源环境信息采集装置、所述畜禽养殖区域水资源环境信息采集装置和所述居民区域水资源环境信息采集装置均包括流量采集装置、流速采集装置、水位采集装置和/或水质采集装置；所述农田种植区域监测点的水资源环境测量信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息和居民区域监测点的水资源环境测量信息均包括：流量信息、流速信息、水位信息和/或水质信息。

较佳地，所述无线通信网络为Zigbee无线通信网络。

较佳地，所述自然因素包括：降雨量、蒸发量和气候参数。

较佳地，获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息；具体包括：

(1)获取相应地理位置十年间每月或每季度降雨量、蒸发量和气候参数的历史数据。

(2)获取相应地理位置十年间每月或每季度农田种植区域监测点作物生长情况和/或产量、畜禽养殖区域监测点畜禽生长情况和/或产量和居民区域监测点居民生病情况。

(3)根据降雨量、蒸发量和气候参数的历史数据，以及与降雨量、蒸发量和气候参数的历史数据时间对应的农田种植区域监测点作物生长情况和/或产量、畜禽养殖区域监测点畜禽生长情况和/或产量和居民区域监测点居民生病情况，获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息。

较佳地，本发明实施例提供的一种农业区水资源环境诊断方法，还包括：将农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息、居民区域监测点的水资源环境标准信息、农田种植区域监测点水资源环境诊断结果、畜禽养殖区域监测点的水资源环境诊断结果和居民区域监测点的水资源环境诊断结果上传至互联网。

需要说明的是，将数据上传互联网便于储存、管理和查阅。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种农业区水资源环境诊断系统。图2为本发明实施例提供的一种农业区水资源环境诊断系统原理框图。图图2所示，该系统包括：

区域监测点水资源环境测量信息确定单元201，用于通过农田种植区域水资源环境信息采集装置，获取农田种植区域监测点的水资源环境测量信息；通过畜禽养殖区域水资源环境信息采集装置，获取畜禽养殖区域监测点的水资源环境信息水资源环境测量信息；以及通过居民区域采集装置，获取居民区域监测点的水资源环境测量信息。

区域监测点位置信息确定单元202，用于通过第一GPS定位模块，获取农田种植区域监测点的位置信息；通过第二GPS定位模块，获取畜禽养殖区域监测点的位置信息；以及通过第三GPS定位模块，获取居民区域监测点的位置信息。

数据传输单元203，用于将农田种植区域监测点的水资源环境测量信息和对应的农田种植区域监测点的位置信息，畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息和对应的畜禽养殖区域监测点的位置信息，以及居民区域监测点的水资源环境测量信息和对应的居民区域监测点的位置信息通过无线通信网络传输至监测中心。

区域监测点地理信息确定单元204，用于监测中心将农田种植区域监测点的位置信息、畜禽养殖区域监测点的位置信息和居民区域监测点的位置信息与地理信息系统上的相应位置对应，获取农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息。

区域监测点水资源环境标准信息确定单元205，用于监测中心根据农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息，获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息。

区域监测点水资源环境诊断单元206，用于监测中心将农田种植区域监测点水资源环境标准信息和农田种植区域监测点的水资源环境测量信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息，以及居民区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境测量信息，通过平均误差法，确定农田种植区域监测点水资源环境诊断结果、畜禽养殖区域监测点的水资源环境诊断结果和居民区域监测点的水资源环境诊断结果。

由于本发明实施例提供的系统与方法基于同一发明构思，因此，在本发明实施例对一种农业区水资源环境诊断方法进行了详细阐述后，不再对一种农业区水资源环境诊断系统进行赘述。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种农业区水资源环境诊断方法，其特征在于，包括：

通过农田种植区域水资源环境信息采集装置，获取农田种植区域监测点的水资源环境测量信息；通过畜禽养殖区域水资源环境信息采集装置，获取畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息；以及通过居民区域采集装置，获取居民区域监测点的水资源环境测量信息；

通过第一GPS定位模块，获取农田种植区域监测点的位置信息；通过第二GPS定位模块，获取畜禽养殖区域监测点的位置信息；以及通过第三GPS定位模块，获取居民区域监测点的位置信息；

将农田种植区域监测点的水资源环境测量信息和对应的农田种植区域监测点的位置信息，畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息和对应的畜禽养殖区域监测点的位置信息，以及居民区域监测点的水资源环境测量信息和对应的居民区域监测点的位置信息通过无线通信网络传输至监测中心；

监测中心将农田种植区域监测点的位置信息、畜禽养殖区域监测点的位置信息和居民区域监测点的位置信息与地理信息系统上的相应位置对应，获取农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息；

监测中心根据农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息，获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息；

监测中心将农田种植区域监测点水资源环境标准信息和农田种植区域监测点的水资源环境测量信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息，以及居民区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境测量信息，通过平均误差法，确定农田种植区域监测点水资源环境诊断结果、畜禽养殖区域监测点的水资源环境诊断结果和居民区域监测点的水资源环境诊断结果。

2.如权利要求1所述的农业区水资源环境诊断方法，其特征在于，所述农田种植区域水资源环境信息采集装置、所述畜禽养殖区域水资源环境信息采集装置和所述居民区域水资源环境信息采集装置均包括流量采集装置、流速采集装置、水位采集装置和/或水质采集装置；所述农田种植区域监测点的水资源环境测量信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息和居民区域监测点的水资源环境测量信息均包括：流量信息、流速信息、水位信息和/或水质信息。

3.如权利要求1所述的农业区水资源环境诊断方法，其特征在于，所述无线通信网络为Zigbee无线通信网络。

4.如权利要求1所述的农业区水资源环境诊断方法，其特征在于，所述自然因素包括：降雨量、蒸发量和气候参数。

5.如权利要求4所述的农业区水资源环境诊断方法，其特征在于，所述获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息；包括：

获取相应地理位置十年间每月或每季度降雨量、蒸发量和气候参数的历史数据；

获取相应地理位置十年间每月或每季度农田种植区域监测点作物生长情况和/或产量、畜禽养殖区域监测点畜禽生长情况和/或产量和居民区域监测点居民生病情况；

根据降雨量、蒸发量和气候参数的历史数据，以及与降雨量、蒸发量和气候参数的历史数据时间对应的农田种植区域监测点作物生长情况和/或产量、畜禽养殖区域监测点畜禽生长情况和/或产量和居民区域监测点居民生病情况，获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息。

6.如权利要求1所述的农业区水资源环境诊断方法，其特征在于，还包括：将农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息、居民区域监测点的水资源环境标准信息、农田种植区域监测点水资源环境诊断结果、畜禽养殖区域监测点的水资源环境诊断结果和居民区域监测点的水资源环境诊断结果上传至互联网。

7.一种农业区水资源环境诊断系统，其特征在于，包括：

区域监测点水资源环境测量信息确定单元，用于通过农田种植区域水资源环境信息采集装置，获取农田种植区域监测点的水资源环境测量信息；通过畜禽养殖区域水资源环境信息采集装置，获取畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息；以及通过居民区域采集装置，获取居民区域监测点的水资源环境测量信息；

区域监测点位置信息确定单元，用于通过第一GPS定位模块，获取农田种植区域监测点的位置信息；通过第二GPS定位模块，获取畜禽养殖区域监测点的位置信息；以及通过第三GPS定位模块，获取居民区域监测点的位置信息；

数据传输单元，用于将农田种植区域监测点的水资源环境测量信息和对应的农田种植区域监测点的位置信息，畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息和对应的畜禽养殖区域监测点的位置信息，以及居民区域监测点的水资源环境测量信息和对应的居民区域监测点的位置信息通过无线通信网络传输至监测中心；

区域监测点地理信息确定单元，用于监测中心将农田种植区域监测点的位置信息、畜禽养殖区域监测点的位置信息和居民区域监测点的位置信息与地理信息系统上的相应位置对应，获取农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息；

区域监测点水资源环境标准信息确定单元，用于监测中心根据农田种植区域监测点的地理信息、畜禽养殖区域监测点的地理信息和居民区域监测点的地理信息，获取相应地理位置与自然因素有关的农田种植区域监测点水资源环境标准信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境标准信息；

区域监测点水资源环境诊断单元，用于监测中心将农田种植区域监测点水资源环境标准信息和农田种植区域监测点的水资源环境测量信息、畜禽养殖区域监测点的水资源环境标准信息和畜禽养殖区域监测点的水资源环境测量信息，以及居民区域监测点的水资源环境标准信息和居民区域监测点的水资源环境测量信息，通过平均误差法，确定农田种植区域监测点水资源环境诊断结果、畜禽养殖区域监测点的水资源环境诊断结果和居民区域监测点的水资源环境诊断结果。

Images