[发明专利]一种基于遥感和物联网的耕地污染监测预警系统

权利要求书

1.一种基于遥感和物联网的耕地污染监测预警系统，其特征在于，包括耕地污染监测基础数据库、风险评估模块、耕地污染动态监测模块、耕地污染监测预警模块；

所述耕地污染监测基础数据库包括作物生长期光谱数据库、土壤表层光谱数据库，分别用于存储作物生长期光谱数据和土壤表层光谱数据；

所述风险评估模块，用于对所述作物生长期光谱数据和土壤表层光谱数据进行分析，根据分析结果进行耕地污染风险评价，从而确定土壤污染监测指标阈值并对待测耕地进行土壤污染分区；

所述耕地污染动态监测模块，用于根据土壤污染分区结果，分区域布设耕地污染监测样点，在耕地污染监测样点布设土壤和作物的动态监测仪器及数据采集器，监测耕地污染状况和植被状况的监测指标数据，利用物联网技术，实现监测指标数据的实时回传；

所述耕地污染监测预警模块，将监测指标数据与设定阈值进行对比，当监测指标超过阈值时进行预警；

所述耕地污染监测基础数据库的建立过程为：利用地形地貌、土壤和统计数据，构建土壤基础属性数据库；利用已有的野外调查数据和多源遥感数据，反演作物生长期光谱特征和土壤表层光谱特征，根据作物生长期光谱特征和土壤表层光谱特征构建作物生长期光谱数据库和土壤表层光谱数据库；将土壤基础属性数据库、作物生长期光谱数据库和土壤表层光谱数据库相结合，构建耕地污染监测基础数据库；

所述根据分析结果进行耕地污染风险评价，从而确定土壤污染监测指标阈值并对待测耕地进行土壤污染分区具体包括以下步骤：

通过利用分等理论和地化评估方法，构建耕地生态安全评价贡献率计算模型，借鉴多元正态回归方法，应用最小二乘法来确定贡献率，计算最终的耕地生态安全综合分值；

依据耕地生态安全综合分值，结合地形地貌分异和行政区划分异，分层叠加分析，形成耕地生态评价类型区；

最后利用耕地图斑与行政村界限，对划分的类型区进行修正，最终划分耕地生态类型区；

所述监测指标数据包括监测样点气候数据、土壤关键属性数据以及作物长势数据；

所述动态监测仪器包括：

自动气象站，用于采集所述监测样点气候数据；

电导率传感器，用于采集土壤关键属性数据，包括土壤水分含量、电导率和温度；

作物长势视频监控系统，用于采集作物长势数据数据；

所述土壤和作物的动态监测仪器包括自动气象站、土壤水分温度电导率自动监测仪、作物长势视频监控系统；利用物联网技术，通过所述土壤和作物的动态监测仪器实现监测样点气候数据、土壤关键属性数据以及作物长势数据的实时回传，从而构建耕地污染动态监测体系。