土壤污染状况调查现场采样记录处理系统

技术领域

本申请涉及环境污染相关技术领域，具体涉及一种土壤污染状况调查现场采样记录处理系统。

背景技术

土壤污染已成为全球范围内的环境问题之一。我国土壤环境质量也面临不同程度的污染压力，因此土壤污染状况调查对于掌握区域土壤环境状况、发现土壤污染问题、制定治理措施和管理政策都具有重要意义。但土壤污染状况调查环节多、周期长，当涉及面积大、点位数量多的地块时，想全面详细记录土壤现场采样信息是一个难点，而土壤现场采样信息的准确全面是土壤污染状况调查质量控制的首要环节，也对调查有指导价值。

目前土壤现场采样记录主要采用纸质表格进行手工填写，这种记录方式存在以下问题：纸质表格容易损毁，不利于长期保存；手工填写的文字信息不便于汇总统计；记录的数据和信息利用率较低，很难对整个地块采样数据进行分析处理。

发明内容

有鉴于此，本申请的实施例致力于提供一种土壤污染状况调查现场采样记录处理系统。

本申请提供一种土壤污染状况调查现场采样记录处理系统，包括：

参数输入模块、数据处理模块、空间信息模块和报表模块；

所述参数输入模块用于获取土壤污染状况调查现场的采样数据；

所述数据处理模块，与所述参数输入模块通信连接，用于对所述采样数据进行关联和整合得到目标数据；

所述空间信息模块，与所述数据处理模块通信连接，用于基于所述目标数据，确定并展示土壤污染状况调查过程中的采用点位信息；

所述报表模块，与所述数据处理模块通信连接，用于基于所述目标数据和预设的规则生成并展示报表。

在一些实施例中，还包括，所述参数输入模块包括至少一个人机交互装置；

各个所述人机交互装置与所述数据处理模块无线通信连接。

在一些实施例中，所述采样数据包括：地块名称、日期、天气情况、地理位置、钻探单位、钻探设备及钻探方式、现场采样点位信息、便携式快速测定仪读数；

其中，所述现场采样点位信息包括：空间数据、属性信息和地理要素数据。

在一些实施例中，所述空间信息模块包括点位信息管理子模块，和钻孔柱状图子模块；

所述点位信息管理子模块用于对现场采样点的空间数据与属性信息进行集成管理，可视化展示预设的方案点位和现场采样点的位置关系；

所述钻孔柱状图子模块，用于生成每一个现场采样点的钻孔柱状图。

在一些实施例中，所述点位信息管理子模块具体用于：

通过预先在GIS软件中构建空间数据库，存储现场采样点的空间数据、属性信息和地理要素数据；

基于所述空间数据，调用GIS软件中的地图服务，实时显示现场采样终端上传的地理坐标，以实现现场采样点位置的动态展示和管理；

将现场采样终端的属性信息和地理要素数据与GIS软件中要素服务的属性表进行关联绑定，实现对采样点属性信息和地理要素数据的管理和查询。

在一些实施例中，所述现场采样点位信息包括钻孔的层底深度、层顶深度、土层描述、分层信息；

所述钻孔柱状图子模块具体用于：

读取层底深度、层顶深度和分层信息，提取各层的厚度与深度范围，并进行数据校验；

根据设定的钻孔柱状图模板，填入对应层位置与范围，生成钻孔分层框架；

基于所述土层描述，确定各层的描述性信息，并录入对应层框架，形成钻孔柱状图内容；

对钻孔柱状图内容添加尺度、注释信息，并选择预设的色彩与样式，生成完整的钻孔柱状图；

获取用户对生成的钻孔柱状图的编辑与调整指令；并基于所述编辑与调整指令对所述钻孔柱状图进行修改。

在一些实施例中，所述报表模块，用于获取目标数据；基于所述目标数据对预设的报表进行填充，展示填充后的报表。

在一些实施例中，还包括：系统模块，

所述系统模块分别与所述参数输入模块、数据处理模块、空间信息模块和报表模块通信连接用于进行采样数据的存储和不同用户权限的管理和设置。

在一些实施例中，所述系统模块设置于云端服务器。

在一些实施例中，还包括：客户端

所述客户端与所述系统模块无线通信连接，用于供用户与所述土壤污染状况调查现场采样记录处理系统进行人机交互。

本申请所提供的土壤污染状况调查现场采样记录处理系统包括：参数输入模块、数据处理模块、空间信息模块和报表模块；所述参数输入模块用于获取土壤污染状况调查现场的采样数据；所述数据处理模块，与所述参数输入模块通信连接，用于对所述采样数据进行关联和整合得到目标数据；所述空间信息模块，与所述数据处理模块通信连接，用于基于所述目标数据，确定并展示土壤污染状况调查过程中的采用点位信息；所述报表模块，与所述数据处理模块通信连接，用于基于所述目标数据和预设的规则生成并展示报表。如此设置，本申请提供的方案中，通过由各个模块组成的系统进行数据的输入和处理，保存的数据不容易损毁，可以长期保存，汇总统计更加便利，记录的数据和信息利用率较高，可以对整个地块采样数据进行分析处理。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是本申请一个实施例提供的土壤污染状况调查现场采样记录处理系统的结构示意图。

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。

申请概述

土壤污染已成为全球范围内的环境问题之一。我国土壤环境质量也面临不同程度的污染压力，因此土壤污染状况调查对于掌握区域土壤环境状况、发现土壤污染问题、制定治理措施和管理政策都具有重要意义。但土壤污染状况调查环节多、周期长，当涉及面积大、点位数量多的地块时，想全面详细记录土壤现场采样信息是一个难点，而土壤现场采样信息的准确全面是土壤污染状况调查质量控制的首要环节，也对调查有指导价值。

目前土壤现场采样记录主要采用纸质表格进行手工填写，这种记录方式存在以下问题：纸质表格容易损毁，不利于长期保存；手工填写的文字信息不便于汇总统计；记录的数据和信息利用率较低，很难对整个地块采样数据进行分析处理。

在要求记录内容详尽全面、管理采样原始记录便捷长久的情况下，传统的手工纸质记录方式难以胜任，因此急需一个土壤污染状况调查现场采样记录处理系统来实现记录信息的数字化、标准化和智能化，同时通过统计和分析采样数据，为后续调查工作提供依据。

为了解决上述问题，本申请提供一种土壤污染状况调查现场采样记录处理系统包括参数输入模块、数据处理分析模块、空间信息模块、报表模块以及系统模块。参数输入模块用于记录现场钻探、样品筛查与采样的情况。包括地块名称、日期、天气情况、地理位置、钻探单位、钻探设备及钻探方式、采样点位信息、便携式快速测定仪读数等。数据处理分析模块将现场数据、空间数据以及快速测定数据进行关联整合，生成相应的报表，统计方案点位与实际点位对应情况，对调查报告方案调整提供依据；统计便携式快速测定仪读数，比对标准筛查出异常数据点位。空间信息模块包括两个子模块，一个为点位信息管理子模块，用于将现场采样点的空间数据与属性信息进行集成管理，可视化展示方案点位与实际点位调整情况、实际点位的布置以及异常数据点位的分布；一个为钻孔柱状图子模块，用于生成不同点位的钻孔柱状图报表模块用于生成采样记录表以及分析统计图表等。系统模块用于数据备份、管理系统模块以及设置管理用户权限。如此，由各个模块组成的系统进行数据的输入和处理，保存的数据不容易损毁，可以长期保存，汇总统计更加便利，记录的数据和信息利用率较高，可以对整个地块采样数据进行分析处理。

在介绍了本申请的基本原理之后，下面将参考附图来具体介绍本申请的各种非限制性实施例。

示例性方法

图1是本申请一个实施例提供的土壤污染状况调查现场采样记录处理系统的结构示意图。如图1所示，土壤污染状况调查现场采样记录处理系统包括：参数输入模块1、数据处理模块2、空间信息模块3、和报表模块4；所述参数输入模块1用于获取土壤污染状况调查现场的采样数据；所述数据处理模块2，与所述参数输入模块1通信连接，用于对所述采样数据进行关联和整合得到目标数据；所述空间信息模块3，与所述数据处理模块2通信连接，用于基于所述目标数据，确定并展示土壤污染状况调查过程中的采用点位信息；所述报表模块4，与所述数据处理模块2通信连接，用于基于所述目标数据和预设的规则生成并展示报表。

如此设置，本申请提供的方案中，通过由各个模块组成的系统进行数据的输入和处理，保存的数据不容易损毁，可以长期保存，汇总统计更加便利，记录的数据和信息利用率较高，可以对整个地块采样数据进行分析处理。采用电子设备记录和存储采样信息，有利于信息的长期保存和管理，同时利用云存储服务技术实现多终端信息实时共享，方便随时查询；记录内容标准化，以标准格式自动生成电子表格，信息量丰富，记录更加详细全面，在被实验室受控的情况下可以直接生成土壤现场采样的原始记录；文字信息数字化，便于汇总和统计分析，提高信息利用率。相比纸质记录，大大提高工作效率，减少错误记录的概率。综上，本专利提出的土壤污染状况调查现场采样记录处理系统可有效弥补现有纸质记录方式的不足，为土壤污染状况调查和监测工作提供一套高效便捷的技术手段。

在一些实施例中，还包括，所述参数输入模块1包括至少一个人机交互装置；各个所述人机交互装置与所述数据处理模块2无线通信连接。

如此设置，多个工作人员可以分别基于不同的参数输入模块1进行采样信息的输入，使得采样信息的输入更加的方便快捷。

具体的，所述采样数据包括：地块名称、日期、天气情况、地理位置、钻探单位、钻探设备及钻探方式、现场采样点位信息、便携式快速测定仪读数；

其中，所述现场采样点位信息包括：空间数据、属性信息和地理要素数据。

具体的，钻探方式包括手工钻探、冲击钻探和直压式钻探，手工钻探采样深度一般不超过5m，适用黏性土和粉土；冲击钻探深度可达30m，适合多种类型的土壤样品采集，包括调查分析样品以及土工试验样品，适用黏性土、粉土、砂土以及部分碎石；直压式钻探采样深度为6~7.5m，钻探过程无需添加水等冲洗介质，适用于黏性土、粉土以及砂土。需要结合地块所在地区的地层条件选择适合的钻探方式和相应的钻探设备，防止土壤扰动、发热，减少挥发性有机物的挥发损失。

采样点位信息包括点位的编号、坐标、高程、钻探深度、采样深度、土壤样品编号、土壤样品外观、便携式快速测定仪读数。

坐标包括布点方案坐标和现场实际坐标。现场采样时，若布点方案中的点位不满足采样条件，可对点位进行调整，调整后的点位坐标也需一并记录。

土壤样品编号包括土壤分析样品和密码平行样品，对密码平行样品的基本信息，包括采样的点位和采样的深度进行涉密处理，需输入密码查看信息，密码由质控室保管。

土壤外观包括土壤质地、颜色、气味以及湿度。不同的土壤质地对于污染物的吸附作用不同、不同颜色的土壤可以比对出不同的土壤类型（为土壤背景值的选择提供依据）、土壤的湿度影响相对保和湿度，即影响有机物在土壤上的吸附量。

此子模块设置下拉选项，分别描述如下：

土壤质地：砂土、壤土、粘土；

土壤颜色：黑、暗栗、暗棕、暗灰、栗、棕、灰、红棕、黄棕、浅棕、红、橙、黄、浅黄以及其他；

土壤湿度：干、潮、重潮、极潮、湿。

便携式快速测定仪的读数包括重金属的读数和有机物的读数。当地块明显有污染、受到污染的可能性较大或者地块内土壤有明显扰动时，需要辅助便携式快速测定仪指导样品的筛查，选择读数相对较高的土壤样品送实验室检测分析。将便携式快速检测仪的读数一并记录。

将地块名称、日期、天气情况、地理位置、钻探单位、钻探设备及钻探方式生成“地块基础信息表”，将采样点位信息（不包括便携式快速测定仪读数）生成“空间数据表”，将便携式快速测定仪读数单独生成“快速测定数据表”。三个表均包含“地块名称”字段，空间数据表和快速测定数据表均包含“点位编号”字段。

在一些实施例中，所述空间信息模块3包括点位信息管理子模块31，和钻孔柱状图子模块32；所述点位信息管理子模块31用于对现场采样点的空间数据与属性信息进行集成管理，可视化展示预设的方案点位和现场采样点的位置关系；所述钻孔柱状图子模块32，用于生成每一个现场采样点的钻孔柱状图。

具体的，点位信息管理子模块31，用于将现场采样点的空间数据与属性信息进行集成管理，可视化展示方案点位与实际点位调整情况、实际点位的布置以及异常数据点位的分布；钻孔柱状图子模块32，用于生成不同点位的钻孔柱状图，柱状图包括层底高程、层低深度、分层厚度、地层描述以及柱状图等。

在一些实施例中，所述点位信息管理子模块31具体用于：通过预先在GIS软件中构建空间数据库，存储现场采样点的空间数据、属性信息和地理要素数据；基于所述空间数据，调用GIS软件中的地图服务，实时显示现场采样终端上传的地理坐标，以实现现场采样点位置的动态展示和管理；将现场采样终端的属性信息和地理要素数据与GIS软件中要素服务的属性表进行关联绑定，实现对采样点属性信息和地理要素数据的管理和查询。

具体的，需要在GIS软件中构建与记录系统关联的空间数据库，用于存储现场采样点的地理坐标信息、属性信息以及相关的地理要素数据。根据空间数据库发布GIS服务器上的地图服务、要素服务，调用GIS地图服务，实时显示现场采样终端上传的地理坐标，实现采样点位置的动态展示和管理。将现场采样终端上报的属性信息与GIS要素服务中的属性表进行关联绑定，实现对采样位置属性信息的管理和查询。最后，将现场采样信息、空间信息以及数据处理分析结果等数据汇总在GIS环境中，能快速生成采样位置、浓度特征及空间分布图。此子模块实现现场采样点的空间数据与属性信息的集成管理，以可视化的方式展示了实际采样点位与方案点位的变动情况，异常数据的分布情况和具体污染因子，主要涉及以下逻辑：

1将现场采集的GPS坐标、属性信息录入数据库。在录入时需要将每条记录与相应的点位编号关联，作为唯一标识。这需要设计点位信息数据表，包含点位编号、坐标、深度、达标情况等字段。实现空间数据与属性数据的导入与映射；

2将点位的空间数据（坐标）在地图上进行可视化展示，并且可以关联显示每个点位对应的属性信息（深度、达标情况等）。这需要调用地图可视化组件，实现对数据库中点位数据的读取、解析和展示。点击每个点位时使用信息窗口展示其属性信息，实现图形与属性数据的关联展示；

3将实际点位和设计点位都在地图上展示，以直观了解点位变化情况。这也需要调用地图可视化组件，同时读取设计方案点位数据并在地图上展示；

4针对属性信息，如重金属浓度等指标，设定正常范围。判断每个点位的属性信息是否超出正常范围，如果是，则识别为异常点位。并在地图上特殊展示这些异常点位，如用其他颜色标注等，以直观反映异常数据点位的空间分布情况。

在一些实施例中，所述现场采样点位信息包括钻孔的层底深度、层顶深度、土层描述、分层信息；所述钻孔柱状图子模块32具体用于:读取层底深度、层顶深度和分层信息，提取各层的厚度与深度范围，并进行数据校验；根据设定的钻孔柱状图模板，填入对应层位置与范围，生成钻孔分层框架；基于所述土层描述，确定各层的描述性信息，并录入对应层框架，形成钻孔柱状图内容；对钻孔柱状图内容添加尺度、注释信息，并选择预设的色彩与样式，生成完整的钻孔柱状图；获取用户对生成的钻孔柱状图的编辑与调整指令；并基于所述编辑与调整指令对所述钻孔柱状图进行修改。

具体的，钻孔柱状图子模块32功能实现步骤如下：步骤一：将各钻孔的层底深度、层顶深度、土层描述、分层信息等录入；步骤二：读取分层信息，提取各层的厚度与深度范围，并进行数据校验；步骤三：根据设定的钻孔柱状图模板，填入对应层位置与范围，生成钻孔分层框架，将各层的描述性信息录入对应层框架，形成钻孔柱状图内容；步骤四：添加尺度、注释等信息，并选择合适的色彩与样式，生成完整的钻孔柱状图；步骤五：允许用户对生成的钻孔柱状图进行后期编辑与调整，并保存修改结果。需要时，支持用户将生成的钻孔柱状图导出至其他格式，如CAD、图片格式等。

在一些实施例中，数据处理分析模块将地块基础信息表、空间数据表以及快速测定数据表中的信息进行关联整合。具体步骤如下：步骤一：对便携式快速测定仪的读数进行统计计算，进一步完善快速测定数据表。采用单因子指数法，

步骤二：将地块基础数据表、空间数据表和快速测定数据表通过共同字段“地块名称”，建立数据之间的对应关系。

步骤三：空间数据表和快速测定数据表通过共同字段“点位编号”，进一步加入连接。

具体实现可以采用SQL语句中的JOIN关键字进行表连接，利用地块名称关联地块基础信息，利用地块名称和点位编号唯一对应空间数据表和快速测定数据表，实现信息的高效集成。例如：

SELECT *

FROM 地块基础信息表 A

INNER JOIN 空间数据表 B

ON A.地块名称=B.地块名称

INNER JOIN 快速测定数据表 C

ON B.地块名称=C.地块名称 AND B.点位编号=C.点位编号

该语句的连接过程如下：

1从地块基础信息表A中查询所有字段(*)；

2将地块基础信息表A内连接空间数据表B，条件为A.地块名称=B.地块名称。这会返回A和B表中地块名称相同的记录；

3将上一步的连接结果再内连接快速测定数据表C，条件为B.地块名称=C.地块名称 AND B.点位编号=C.点位编号。这会返回在A和B表中已经连接的记录中，与C表中地块名称和点位编号都相同的记录；

4最终返回包含三表信息的结果，实现地块信息、空间数据和快速测定数据的有效关联。

在一些实施例中，所述报表模块4，用于获取目标数据；基于所述目标数据对预设的报表进行填充，展示填充后的报表。

报表模块4用于生成采样记录表以及数据分析统计图表等。对于已受控的表格，可直接生成采样原始记录表，满足实验室质控要求也能满足土壤污染状况调查要求，同时也为地块做进一步调查分析提供了依据。此模块规范了记录报告的格式，便于阅读与管理，有利于数据的效率化利用和交流共享。

进一步的，土壤污染状况调查现场采样记录处理系统，还包括：系统模块5，

所述系统模块5分别与所述参数输入模块1、数据处理模块2、空间信息模块3、和报表模块4通信连接，用于进行采样数据的存储和不同用户权限的管理和设置。

具体的，系统模块5用于数据备份、管理系统模块5以及设置管理用户权限。数据备功能是在系统设置中设定自动备份时间间隔，如每周一次；也可手动触发备份操作，将数据备份至其他存储介质或云存储中。

模块管理功能是系统管理员在根据规范要求或者自身需求，在系统后台模块管理界面增加或删减模块。

用户权限管理功能是设置不同用户访问系统模块5、信息查询与修改的权限。比如，系统管理员可以在用户管理界面设定用户，选择其具有的权限如信息查询、修改与删除等不同级别权限，并对关键信息设置访问密码，设置密码后，其他用户想要访问该信息需要输入密码，没有密码权限的用户无法访问。密码主要是针对密码平行样设定。根据规范要求，现场采样时，同步采集土壤密码平行样品，数量分别不低于地块内土壤或地下水样品数的10%。密码由质控室管理。

在一些实施例中，所述系统模块5可以但不限于设置于云端服务器。

在一些实施例中，土壤污染状况调查现场采样记录处理系统，还包括：客户端6，所述客户端6与所述系统模块5无线通信连接，用于供用户与所述土壤污染状况调查现场采样记录处理系统进行人机交互。

进一步的，可以在云存储平台创建一个新的存储空间，允许所有用户下载数据。需要访问数据的各终端设备，只需要通过公开访问链接访问云存储空间即可下载需要的土壤现场采样记录数据，实现多终端实时信息共享。具体的，在云存储平台创建一个新的存储空间，允许所有用户下载数据。采样的各类数据通过网络上传至存储空间，上传可通过平台自带工具或开发一个简单程序调用平台API实现。在平台存储空间的文件列表或对象列表生成该数据文件的公开访问链接。这些链接提供给用户访问下载数据。用户使用各种设备（PC端、移动端）通过公开访问链接访问云存储空间，浏览和下载需要的实时采样记录数据。

综合上述各个优选实施例，本申请提供的土壤污染状况调查现场采样记录处理系统使用的步骤如下：步骤一：在确定采样前，事先录入已知参数，比如地块名称、日期、天气情况、地理位置、钻探单位以及采样点位信息中的经纬度等。同时，设定平行密码样的密码。步骤二：在采样现场继续录入其他参数，比如钻探方式、采样点位信息以及便携式快速测定读数等。步骤三：在数据处理分析模块进行现场采样信息、空间信息以及数据信息进行统计和分析。步骤四：在空间信息模块3快速生成采样位置、浓度特征、空间分布图以及钻孔柱状图。步骤五：按照需求可以生成采样记录表作为原始记录保存，或者生成其他图表为土壤污染调查提供依据。

综上所述，本申请提供的方案中，通过由各个模块组成的系统进行数据的输入和处理，保存的数据不容易损毁，可以长期保存，汇总统计更加便利，记录的数据和信息利用率较高，可以对整个地块采样数据进行分析处理。采用电子设备记录和存储采样信息，有利于信息的长期保存和管理，同时利用云存储服务技术实现多终端信息实时共享，方便随时查询；记录内容标准化，以标准格式自动生成电子表格，信息量丰富，记录更加详细全面，在被实验室受控的情况下可以直接生成土壤现场采样的原始记录；文字信息数字化，便于汇总和统计分析，提高信息利用率。相比纸质记录，大大提高工作效率，减少错误记录的概率。综上，本专利提出的土壤污染状况调查现场采样记录处理系统可有效弥补现有纸质记录方式的不足，为土壤污染状况调查和监测工作提供一套高效便捷的技术手段。

此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的土壤污染状况调查现场采样记录处理系统中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。