本发明涉及水质分析,具体涉及一种用于河道的生态治理系统。
背景技术:
1、随着农村地区的快速发展和农业活动的增加,农村河道面临着诸多生态环境问题,这些问题不仅影响当地的农业生产,还对居民的生活质量和健康构成了威胁。尤其是,农业活动中的有害化学物质随雨水流入河道,造成河道水体富营养化和污染。
2、现有的河道的生态治理过程中,经常会存在如下技术问题:
3、第一,通常依赖于人工现场采集样本,这种方法效率低下且容易受到人为因素的影响,导致数据不准确。在制定对应的措施时往往只能依赖经验,这可能导致资源浪费或者治理效果不佳;
4、第二,现有的技术,无法有效识别河道中浮萍等植物的覆盖率,以至于无法有效地组织清理工作以及后续的监测,导致河道中浮萍等植物生长过度,进而影响河道的生态平衡;
5、第三,现有技术对于河道中垃圾的监测依赖人工巡逻,效率低且难以全面覆盖,对于向河道扔垃圾的人员不能及时地进行驱赶和警示,导致清理工作效率低下。
技术实现思路
1、本
技术实现要素:
部分用于以简要的形式介绍构思,这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
2、本发明提出了一种用于河道的生态治理系统,来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的一项或多项。
3、本发明提供了一种用于河道的生态治理系统,包括:
4、多个水质采集设备,设置于目标河道的多个子河道中每个子河道中,其中,每个子河道对应有一个水质监测设备,多个水质采集设备中每个水质采集设备,用于采集对应子河道的水质数据,得到每个子河道对应的水质数据,其中,水质数据包括多个污染物数据,并将每个子河道对应的水质数据发送至后台处理设备;
5、无人机,用于采集每个子河道两侧预设范围的环境图像,得到每个子河道对应的环境图像集;将环境图像集发送至后台处理设备;
6、多个水流监测装置,设置于目标河道的多个子河道中每个子河道中,其中,每个子河道对应有一个水流监测装置,用于采集目标河道中每个子河道的水流流速,得到每个子河道对应的流速数据,并将每个子河道对应的流速数据发送至后台处理设备;
7、后台处理设备,用于获取目标河道的分布图,对目标河道的分布图进行处理,得到每个河道对应的信息集;根据每个子河道对应的环境图像集,确定每个子河道两侧沿岸的农田面积;根据每个子河道对应的水质数据中的多个污染物数据,得到每个子河道中每个污染物的含量;根据每个子河道中每个污染物的含量,确定每个污染物对应的污染评分;并对每个污染物对应的污染评分分配对应的加权权重,将各个污染物对应的污染评分进行加权求和,得到每个子河道对应的综合水质评分;根据每个子河道中每个污染物的含量和对应的农田面积,确定每个子河道对应的农田危害评分;根据每个子河道对应的农田危害评分和每个子河道对应的综合水质评分,确定每个子河道对应的综合治理评分;对于每个子河道对应的综合治理评分,若存在综合治理评分小于预设综合治理评分阈值的子河道,将综合治理评分小于预设综合治理评分阈值的子河道加入待治理子河道组中;
8、后台处理设备还用于根据每个污染物对应的污染评分的加权权重,确定每个污染物对应的安全含量阈值;将待治理子河道组中每个子河道的每个污染物的含量与对应的安全含量阈值进行对比,得到每个污染物对应的对比结果;若存在对比结果为污染物的含量大于对应的安全含量阈值的污染物;将污染物的含量大于对应的安全含量阈值的污染物确定为超标污染物,得到待治理子河道组中每个子河道对应的超标污染物;根据每个子河道对应的超标污染物和每个子河道对应的流速数据,确定待治理子河道组中每个子河道对应的污水治理方案;
9、后台处理设备还用于将待治理子河道组中每个子河道对应的污水治理方案和对应的每个子河道对应的信息集发送至治理终端,以控制污水治理终端的污水治理人员根据待治理子河道组中每个子河道对应的污水治理方案和对应的每个子河道的位置信息为对应的子河道进行河道治理;
10、后台处理设备还用于将待治理子河道组中每个子河道中污染物的含量与对应的农田面积进行比值计算,得到对应农田中每个污染物的污染数值;根据每个污染物的污染数值从大到小的顺序,将农田中各个污染物进行排序,得到农田对应的污染物序列;将农田对应的污染物序列中排序第一的污染物为目标污染物;根据目标污染物确定对应子河道的农田治理建议。
11、可选的,待治理子河道组中每个子河道对应的治理方案是通过以下步骤确定的:
12、根据待治理子河道组中每个子河道对应的流速数据,确定待治理子河道组中每个子河道对应的流速属性,其中,流速属性包括急流和缓流;
13、根据待治理子河道组中每个子河道对应的流速属性,将流速属性为急流的子河道加入急流治理子河道组中,将流速属性为缓流的子河道加入缓流治理子河道组中;
14、对于急流治理子河道组中的每个子河道,确定每个子河道中超标污染物的化学属性,在预设的处理剂表中查询,得到超标污染物对应的处理剂;其中,处理剂表中包括污染物、污染物的化学属性、化学属性对应的处理剂;根据超标污染物对应的处理剂,确定超标污染物对应的处理方案;根据超标污染物对应的处理方案,确定急流治理子河道组每个子河道对应的治理方案;
15、对于缓流治理子河道组中的每个子河道,确定每个子河道对应的河道面积,根据每个子河道对应的河道面积,确定每个子河道对应的生态治理区域面积;对于缓流治理子河道组中每个子河道的超标污染物,根据超标污染物的化学属性,确定超标污染物对应的水生植物;
16、确定缓流治理子河道组中每个子河道的超标污染物的含量总和,根据超标污染物的含量与超标污染物的含量总和的含量比值和生态治理区域面积,确定超标污染物对应的水生植物的种植面积;
17、根据超标污染物对应的水生植物和对应的水生植物的种植面积,确定缓流治理子河道组中每个子河道对应的治理方案;
18、根据急流治理子河道组每个子河道对应的治理方案和缓流治理子河道组中每个子河道对应的治理方案,确定待治理子河道组中每个子河道对应的治理方案。
19、可选的,还包括:
20、多个图像采集设备,设置于目标河道中多个子河道的两侧,其中,多个子河道中每个子河道两侧分别设置有一个图像采集设备,每个子河道对应的两个图像采集设备分别用于采集同一目标时间点下对应子河道的图像,并得到目标时间点下每个子河道对应的图像集;将图像集发送至后台处理设备;
21、后台处理设备还用于将每个子河道对应图像集输入图像融合模型,得到每个子河道对应的全景图;对每个子河道对应的全景图进行浮水植物覆盖率识别,得到每个子河道对应的浮水植物覆盖率;对于每个子河道对应的浮水植物覆盖率,若存在浮水植物覆盖率大于预设安全覆盖率的子河道,将浮水植物覆盖率大于预设安全覆盖率的子河道加入清除浮水植物子河道组中,若存在浮水植物覆盖率小于预设安全覆盖率的子河道加入待监测子河道组中;
22、根据每个子河道对应的信息集,生成包括清除浮水植物子河道组中每个子河道的位置信息的清除信号,并将清除信号发送至清除终端,以控制清除终端对应的工作人员根据清除浮水植物子河道组中每个子河道的位置信息对清除浮水植物子河道组中每个子河道进行浮水植物清理;
23、将清除浮水植物子河道组中完成浮水植物清理的子河道加入待监测子河道组中,得到更新待监测子河道组;根据预设的标准时间周期,对待监测子河道组中每个子河道进行浮水植物覆盖率识别。
24、可选的,每个子河道两侧沿岸的农田面积是通过以下步骤确定的:
25、将每个子河道对应的环境图像集中每个环境图像输入农田分割网络,得到每个环境图像对应的多个分割图像,其中,分割图像包括农田分割图像和非农田分割图像;将每个环境图像对应的农田分割图像进行组合,得到每个环境图像对应的农田分割图像集;
26、根据每个环境图像对应的农田分割图像集中每个农田分割图像,确定每个农田分割图像对应的图像面积,将每个环境图像对应的农田分割图像集中每个农田分割图像对应的图像面积相加,得到每个环境图像对应的农田分割图像总面积;
27、获取每个子河道对应的环境图像集中的每个环境图像对应的比例尺;根据每个环境图像对应的比例尺和每个环境图像对应的农田分割图像总面积,确定每个子河道两侧沿岸的农田面积。
28、本发明具有如下有益效果:
29、1.通过水质采集设备和无人机,实现了水质数据和环境图像的采集,提升了采集样本的效率,由后台处理设备进行分析,确定每个子河道的农田面积、污染物含量并计算综合治理评分和,对综合治理评分不达标的子河道,确定其中的超标污染物,针对不同流速属性的子河道生成对应的治理方案。这种治理方案的生产方式提高了河道治理的效率和效果,减少了资源浪费;
30、2.通过在目标河道的多个子河道中每个子河道的两侧设置图像采集设备,并将采集的图像集发送至后台处理设备,后台处理设备将图像集输入图像融合模型得到全景图以识别浮水植物覆盖率,根据覆盖率比较分组,针对清除浮水植物子河道组中每个子河道生成清除信号,以指导清理,将清理完成的子河道加入待监测组并按预设周期持续监测,解决了无法识别河道中浮萍等植物覆盖率,难以组织清理工作及后续监测,导致植物生长过度影响河道生态平衡的问题;
31、3.通过在目标河道的子河道中设置振动传感器采集水面波动数据,后台处理设备根据水面波动数据的数据戳,获取图像集生成全景图并通过与标准全景图对比来发现异常漂浮物,提升了监测河道垃圾的效率,实现了对目标河道垃圾监测的全面覆盖。对存在异常漂浮物的子河道生成驱赶信号让无人机进行警告,对于向河道扔垃圾的人员进行驱赶和警示,同时生成清除信号指挥清理人员进行打捞,提升了清理工作的效率。
1.一种用于河道的生态治理系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的用于河道的生态治理系统,其特征在于,所述待治理子河道组中每个子河道对应的污水治理方案是通过以下步骤确定的:
3.根据权利要求2所述的用于河道的生态治理系统,其特征在于,所述每个河道对应的信息集是通过以下步骤得到的:
4.根据权利要求3所述的用于河道的生态治理系统,其特征在于,还包括:
5.根据权利要求4所述的用于河道的生态治理系统,其特征在于,所述每个子河道两侧沿岸的农田面积是通过以下步骤确定的:
