一种基于土地管理的土地整治修复进程监测系统

技术领域

本发明涉及土地管理技术领域，具体涉及一种基于土地管理的土地整治修复进程监测系统。

背景技术

土地修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土地修复的技术原理可包括为：

（1）改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；

（2）降低土壤中有害物质的浓度；

世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土地修复行业，在土地修复行业，已有的土地修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。

然而，目前污染土地在进行修复后，往往不再对土壤进行密切关注，进而部分污染土地修复处理欠佳的土壤仍存在较大程度的污染，这些仍存在较大程度污染的土壤，如不及时发现，并做进一步修复，会进一步干扰到周边土壤的健康，最终造成污染土地所得到的修复效果较差，修复进程事倍功半。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于土地管理的土地整治修复进程监测系统，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于土地管理的土地整治修复进程监测系统，包括：

控制终端，是系统的主控端，用于发出控制命令；

污染土地的分布参数通过设计层上传，设计层基于污染土地分布参数构建污染土地模型，基于污染土地模型设计模型分割逻辑，应用分割逻辑对污染土地模型进行分割，采集层同步获取设计层中污染土地模型分割结果，基于污染土地模型分割结果于污染土地模型中采集污染土地状态参数，分析层同步接收采集层中采集到的污染土地状态参数，基于污染土地状态参数实时分析污染土地修复进程；

所述采集层包括接收模块、选择模块及采集模块，接收模块用于接收设计层中污染土地模型分割结果，选择模块用于获取污染土地模型分割结果，基于污染土地模型分割结果于污染土地模型中选择采集位置，采集模块用于接收选择模块中选择的采集位置，基于采集位置采集污染土地状态参数；

所述采集模块于采集位置采集污染土地状态参数后，同步基于污染土地状态参数识别土地活性；

所述土地活性通过下式进行求取，公式为：

；

式中：

其中，土地活性表现值

更进一步地，所述设计层包括上传模块、设计模块及构建模块，上传模块用于上传污染土地的分布参数，设计模块用于设计污染土地模型的模型分割逻辑，构建模块用于接收上传模块中上传的污染土地分布参数，基于污染土地分布参数构建污染土地模型，接收设计模块中设计的模型分割逻辑，基于模型分割逻辑对生成的污染土地模型进行分割处理；

其中，上传模块中上传的污染土地分布参数即污染土地所在区域边界坐标，所述污染土地所在区域边界坐标不少于三组，构建模块基于污染土地分布参数构建污染土地模型时，基于污染土地所在区域边界坐标相连得到二维的污染土地模型。

更进一步地，所述设计模块中设计的污染土地模型分割逻辑包括：

接收污染土地模型，基于污染土地模型上的边界坐标识别污染土地模型中心；

设定模型分割形状及大小，基于模型分割形状及大小，以污染土地模型中心为首次分割时分割形状对应图形的中心完成分割；

以首次分割得到的图形的边基于模型分割大小，再次于污染土地模型中执行分割操作；

以再次分割得到的图形的边基于模型分割大小，再次于污染土地模型中执行分割操作；

其中，污染土地模型在执行分割操作时设定的模型分割形状为正矩形，且所述正矩形由九组子正矩形组成，污染土地模型分割结果于污染土地模型上表示。

更进一步地，所述接收模块在接收污染土地模型分割结果时，表示有污染土地模型分割结果的污染土地模型同步被接收，所述选择模块中选择的采集位置为，污染土地模型中每一分割得到的正矩形中处于中心位置的子正矩形，采集模块由无人机及摄像头模组组成，无人机携带摄像头模组飞行，对污染土地模型对应区域进行俯视视角的图像采集；

其中，采集模块采集的污染土地模型对应区域图像数据即污染土地状态参数，所述采集模块中基于系统端用户手动设定有运行周期，采集模块用于运行周期对污染土地模型对应区域图像数据进行连续的采集。

更进一步地，所述选择模块在选择采集位置后，系统端用户应用污染土地模型构建时所用的区域边界坐标为参照，获取采集位置对应子正矩形的位置信息，并进一步基于子正矩形的位置信息，确认子正矩形所在区域范围，于各子正矩形对应范围中移植密度相同、数量相等的耐污染物种中任意一种植物；

其中，所述于各子正矩形中移植的植物，符合系统运行阶段污染土地模型所在区域气候的生长、存活条件，所述于各子正矩形对应范围中移植的植物的根茎生长宽度极限，用于设定污染土地模型分割逻辑中模型分割大小，即：

；

式中：

其中，所述子正矩形的边长表示

更进一步地，所述污染土地模型中采集位置的颜色特征得分表示为

更进一步地，所述分析层包括监测模块、分析模块及嗅探模块，监测模块用于持续接收采集层中采集模块基于土地状态参数识别到的土地活性，基于持续接收的土地活性监测土地活性变更态势，分析模块用于设定参照值，接收监测模块中最新接收的土地活性，基于接收的土地活性与设定的参照值，求取污染土地修复进程，嗅探模块用于接收检测模块中土地活性变更态势监测结果，对污染土地模型所在区域中土地活性变更态势为变劣的模型分割区域进行获取；

其中，监测模块中对于土地活性变更态势的监测操作，即连续求取持续接收的土地活性的差值，且始终应用上一组接收的土地活性与下一组接收的土地活性相减。

更进一步地，所述分析模块中污染土地修复进程求取逻辑表示为：

；

式中：

其中，极限土地活性表现值

更进一步地，所述嗅探模块中污染土地模型所在区域中土地活性变更态势为变劣的判定逻辑为：监测模块中接收的任意一组土地活性与下一组接收的土地活性相减结果大于零，或监测模块中接收的任意两组土地活性与下一组接收的土地活性相减结果等于零，反之，则嗅探模块中污染土地模型所在区域中土地活性变更态势为变优，嗅探模块对变劣的模型分割区域进行获取的操作，即对污染土地模型中正矩形获取的操作，获取逻辑表示为：

；

式中：

其中，基于上式对污染土地模型中各正矩形进行活性表现值的连续求取，同步应用土地活性变更态势为变劣判定逻辑进行判定，对判定为变劣的正矩形进行获取，并同步以获取的正矩形为查找目标，于污染土地模型中查找查找目标对应正矩形所属的坐标。

更进一步地，所述控制终端通过无线网络与系统的设计层、采集层及分析层交互连接，所述接收模块通过介质电性连接有选择模块及采集模块，所述接收模块通过无线网络交互连接有构建模块，所述构建模块通过介质电性连接有设计模块及上传模块，所述采集模块通过无线网络交互连接有监测模块，所述监测模块通过介质电性连接有分析模块及嗅探模块。

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明提供一种基于土地管理的土地整治修复进程监测系统，该系统在运行过程中，能应用污染土地的分布参数来构建污染土地模型，并进一步基于污染土地模型分割对污染土地进行分布式活性计算，进而基于污染土地分布式活性计算结果来评估污染土地的修复进程，最终实现对污染土地的修复进程监测，为土地修复后的土地修复状态带来可靠的监测效果。

2、本发明中系统在运行过程中，同步在修复后污染土地上移植耐污染植物，从而通过耐污染植物进一步为修复后污染土地带来另一方面的辅助修复效果，且由耐污染植物的生长状态获取参数，进一步为系统提供必要数据支持，确保系统能够稳定对污染土地修复进程分析结果进行输出。

3、本发明中系统在运行过程中，能够适应性的划分污染土地模型，从而通过合理的污染土地模型划分，进一步精细化系统运行对于污染土地修复进程的分析结果，确保系统输出的结果更加精准、可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种基于土地管理的土地整治修复进程监测系统的结构示意图；

图2为本发明中设计模块设计的污染土地模型分割逻辑执行过程示意图；

图3为本发明中采集位置中子正矩形的集合求取过程示意图；

图中的标号分别代表：1、污染土地模型；2、模型中心；3、模型首次分割区域；4、表示有污染土地模型分割结果的污染土地模型；5、污染土地模型分割结果。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：

本实施例的一种基于土地管理的土地整治修复进程监测系统，如图1所示，包括控制终端，是系统的主控端，用于发出控制命令；

污染土地的分布参数通过设计层上传，设计层基于污染土地分布参数构建污染土地模型，基于污染土地模型设计模型分割逻辑，应用分割逻辑对污染土地模型进行分割，采集层同步获取设计层中污染土地模型分割结果，基于污染土地模型分割结果于污染土地模型中采集污染土地状态参数，分析层同步接收采集层中采集到的污染土地状态参数，基于污染土地状态参数实时分析污染土地修复进程；

设计层包括上传模块、设计模块及构建模块，上传模块用于上传污染土地的分布参数，设计模块用于设计污染土地模型的模型分割逻辑，构建模块用于接收上传模块中上传的污染土地分布参数，基于污染土地分布参数构建污染土地模型，接收设计模块中设计的模型分割逻辑，基于模型分割逻辑对生成的污染土地模型进行分割处理；

其中，上传模块中上传的污染土地分布参数即污染土地所在区域边界坐标，污染土地所在区域边界坐标不少于三组，构建模块基于污染土地分布参数构建污染土地模型时，基于污染土地所在区域边界坐标相连得到二维的污染土地模型；

采集层包括接收模块、选择模块及采集模块，接收模块用于接收设计层中污染土地模型分割结果，选择模块用于获取污染土地模型分割结果，基于污染土地模型分割结果于污染土地模型中选择采集位置，采集模块用于接收选择模块中选择的采集位置，基于采集位置采集污染土地状态参数；

采集模块于采集位置采集污染土地状态参数后，同步基于污染土地状态参数识别土地活性；

土地活性通过下式进行求取，公式为：

；

式中：

其中，土地活性表现值

分析层包括监测模块、分析模块及嗅探模块，监测模块用于持续接收采集层中采集模块基于土地状态参数识别到的土地活性，基于持续接收的土地活性监测土地活性变更态势，分析模块用于设定参照值，接收监测模块中最新接收的土地活性，基于接收的土地活性与设定的参照值，求取污染土地修复进程，嗅探模块用于接收检测模块中土地活性变更态势监测结果，对污染土地模型所在区域中土地活性变更态势为变劣的模型分割区域进行获取；

其中，监测模块中对于土地活性变更态势的监测操作，即连续求取持续接收的土地活性的差值，且始终应用上一组接收的土地活性与下一组接收的土地活性相减；

分析模块中污染土地修复进程求取逻辑表示为：

；

式中：

其中，极限土地活性表现值

控制终端通过无线网络与系统的设计层、采集层及分析层交互连接，接收模块通过介质电性连接有选择模块及采集模块，接收模块通过无线网络交互连接有构建模块，构建模块通过介质电性连接有设计模块及上传模块，采集模块通过无线网络交互连接有监测模块，监测模块通过介质电性连接有分析模块及嗅探模块。

在本实施例中，控制终端控制上传模块运行上传污染土地的分布参数，设计模块同步设计污染土地模型的模型分割逻辑，构建模块后置运行接收上传模块中上传的污染土地分布参数，基于污染土地分布参数构建污染土地模型，接收设计模块中设计的模型分割逻辑，并基于模型分割逻辑对生成的污染土地模型进行分割处理，接收模块实时接收污染土地模型分割结果，选择模块进一步获取污染土地模型分割结果，基于污染土地模型分割结果于污染土地模型中选择采集位置，再由采集模块接收选择模块中选择的采集位置，基于采集位置采集污染土地状态参数，最后通过监测模块持续接收采集层中采集模块基于土地状态参数识别到的土地活性，基于持续接收的土地活性监测土地活性变更态势，分析模块进一步设定参照值，接收监测模块中最新接收的土地活性，基于接收的土地活性与设定的参照值，求取污染土地修复进程，嗅探模块接收检测模块中土地活性变更态势监测结果，对污染土地模型所在区域中土地活性变更态势为变劣的模型分割区域进行获取；

通过上述记载实施例，为土地修复后的土地修复进程带来了实时监测效果，从而确保完成土地修复后的土地土壤状态能够逐步稳定的趋向常态化，确保土地得到的修复效果稳定；

参见图2所示，该图进一步展示了污染土地三维模型1由模型中心2，得到模型首次分割区域3，在基于模型首次分割区域3连续分割，得到表示有污染土地模型分割结果的污染土地模型4及污染土地模型分割结果5的过程；

参见图3所示，该图进一步展示了土地活性求取公式中应用的采集位置中子正矩形的集合

实施例2：

在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1所示对实施例1中一种基于土地管理的土地整治修复进程监测系统作进一步具体说明：

设计模块中设计的污染土地模型分割逻辑包括：

接收污染土地模型，基于污染土地模型上的边界坐标识别污染土地模型中心；

设定模型分割形状及大小，基于模型分割形状及大小，以污染土地模型中心为首次分割时分割形状对应图形的中心完成分割；

以首次分割得到的图形的边基于模型分割大小，再次于污染土地模型中执行分割操作；

以再次分割得到的图形的边基于模型分割大小，再次于污染土地模型中执行分割操作；

其中，污染土地模型在执行分割操作时设定的模型分割形状为正矩形，且正矩形由九组子正矩形组成，污染土地模型分割结果于污染土地模型上表示。

通过上述设置，进一步限定了污染土地模型的分割逻辑，系统中构建模块能够对污染土地模型稳定构建及稳定分割，进一步为系统中采集层的运行提供必要的运行数据支持。

如图1所示，接收模块在接收污染土地模型分割结果时，表示有污染土地模型分割结果的污染土地模型同步被接收，选择模块中选择的采集位置为，污染土地模型中每一分割得到的正矩形中处于中心位置的子正矩形，采集模块由无人机及摄像头模组组成，无人机携带摄像头模组飞行，对污染土地模型对应区域进行俯视视角的图像采集；

其中，采集模块采集的污染土地模型对应区域图像数据即污染土地状态参数，采集模块中基于系统端用户手动设定有运行周期，采集模块用于运行周期对污染土地模型对应区域图像数据进行连续的采集。

通过上述设置，进一步限定了采集模块采集污染土地分布参数的采集硬件配置及采集逻辑。

如图1所示，选择模块在选择采集位置后，系统端用户应用污染土地模型构建时所用的区域边界坐标为参照，获取采集位置对应子正矩形的位置信息，并进一步基于子正矩形的位置信息，确认子正矩形所在区域范围，于各子正矩形对应范围中移植密度相同、数量相等的耐污染物种中任意一种植物；

其中，于各子正矩形中移植的植物，符合系统运行阶段污染土地模型所在区域气候的生长、存活条件，于各子正矩形对应范围中移植的植物的根茎生长宽度极限，用于设定污染土地模型分割逻辑中模型分割大小，即：

；

式中：

其中，子正矩形的边长表示

通过上述设置，为系统运行提供了指定且必要的运行数据来源，保障系统稳定运行。

实施例3：

在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1所示对实施例1中一种基于土地管理的土地整治修复进程监测系统作进一步具体说明：

污染土地模型中采集位置的颜色特征得分表示为

通过上述记载内容，进一步限定了污染土地模型中采集位置的颜色特征得分、污染土地模型中采集位置的纹理特征得分、污染土地模型中采集位置的形态特征得分的求取逻辑，确保土地活性求取公式的运行得到稳定的数据支持。

实施例4：

在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1所示对实施例1中一种基于土地管理的土地整治修复进程监测系统作进一步具体说明：

嗅探模块中污染土地模型所在区域中土地活性变更态势为变劣的判定逻辑为：监测模块中接收的任意一组土地活性与下一组接收的土地活性相减结果大于零，或监测模块中接收的任意两组土地活性与下一组接收的土地活性相减结果等于零，反之，则嗅探模块中污染土地模型所在区域中土地活性变更态势为变优，嗅探模块对变劣的模型分割区域进行获取的操作，即对污染土地模型中正矩形获取的操作，获取逻辑表示为：

；

式中：

其中，基于上式对污染土地模型中各正矩形进行活性表现值的连续求取，同步应用土地活性变更态势为变劣判定逻辑进行判定，对判定为变劣的正矩形进行获取，并同步以获取的正矩形为查找目标，于污染土地模型中查找查找目标对应正矩形所属的坐标。

通过上述公式计算，进一步为嗅探模块运行在嗅探修复后污染土地中存在变劣倾向的区域，提供了必要的嗅探逻辑支持，确保系统基于嗅探模块能够更加快捷的找寻到修复后污染土地中仍存在问题的土壤区域。

综上而言，上述实施例中系统在运行过程中，能应用污染土地的分布参数来构建污染土地模型，并进一步基于污染土地模型分割对污染土地进行分布式活性计算，进而基于污染土地分布式活性计算结果来评估污染土地的修复进程，最终实现对污染土地的修复进程监测，为土地修复后的土地修复状态带来可靠的监测效果，且本系统在运行过程中，同步在修复后污染土地上移植耐污染植物，从而通过耐污染植物进一步为修复后污染土地带来另一方面的辅助修复效果，且由耐污染植物的生长状态获取参数，进一步为系统提供必要数据支持，确保系统能够稳定对污染土地修复进程分析结果进行输出；同时，本系统在运行过程中，能够适应性的划分污染土地模型，从而通过合理的污染土地模型划分，进一步精细化系统运行对于污染土地修复进程的分析结果，确保系统输出的结果更加精准、可靠。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。