基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源方法、系统及介质与流程

本技术涉及土壤溯源，尤其涉及基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源方法、系统及介质。

背景技术：

1、随着土壤重金属污染问题日益严重，重金属污染溯源对土壤污染治理尤为重要。目前的研究中，常见的重金属污染物源解析方法主要为稳定素同位素法、主成分分析法、聚类分析和正定矩阵因子法等方法，均对土壤污染源有一定的解释作用。

2、但现有的难土壤重金属污染溯源方法以定量解析，粗略的工业农业或者成土母质，在区域内存在多个潜在工业污染源的时候，不能准确判断污染来自哪个工业源，很难准确识别不同污染源的权重和位置。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

2、根据本发明第一方面，本发明请求保护一种基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源方法，包括：

3、在获取到待溯源土壤响应的连接重金属溯源模型的确认数据后，获取溯源空间内各重金属污染源的监测探测器数据和溯源空间标记图像数据，其中所述确认数据包含有所述待溯源土壤的定位数据；

4、基于各监测探测器数据和所述溯源空间标记图像数据，采集所述溯源空间内的溯源重金属污染源；所述溯源重金属污染源包括第一溯源重金属污染源、第二溯源重金属污染源和第三溯源重金属污染源，所述第一溯源重金属污染源为空闲且附近第一空间内和第二空间内没有待溯源土壤的重金属污染源，所述第二溯源重金属污染源为被污染且溯源土壤即将驶离的重金属污染源，所述第三溯源重金属污染源为空闲且所述第一空间没有待溯源土壤而所述第二空间内有待溯源土壤的重金属污染源；

5、基于各溯源重金属污染源的定位数据，将所述溯源空间划分为多个溯源空间，且对于每一溯源空间，基于所述溯源空间内溯源重金属污染源的类型、所述溯源空间的定位与所述待溯源土壤的距离采集所述溯源空间的推荐溯源得分，并基于各溯源空间的推荐溯源得分向所述待溯源土壤推送至少一个待选溯源空间；

6、采集所述待溯源土壤响应的选定溯源空间，并基于所述待溯源土壤的定位数据和所述选定溯源空间的定位，向所述待溯源土壤推送至所述选定溯源空间的第一流动轨迹；

7、当所述待溯源土壤按所述第一流动轨迹流动至所述选定溯源空间的定位时，更新所述选定溯源空间内的溯源重金属污染源，并将更新后的溯源重金属污染源推送至所述待溯源土壤；

8、采集所述待溯源土壤响应的选定溯源重金属污染源，并基于所述定位向所述待溯源土壤推送至所述选定溯源重金属污染源的第二流动轨迹，以使所述待溯源土壤按所述第二流动轨迹流动至所述溯源重金属污染源溯源。

9、进一步地，基于各监测探测器数据和所述溯源空间标记图像数据，采集所述溯源空间内的第一溯源重金属污染源，包括：

10、将所述溯源空间中监测探测器数据表明为空闲状态的重金属污染源判断为第一参考重金属污染源；

11、对于每一第一参考重金属污染源，将所述第一参考重金属污染源附近第一空间和第二空间的标记图像分别输入第一图像检测模型，输出所述第一空间内的土壤数据和所述第二空间内的土壤数据；

12、将所述土壤数据与所述重金属溯源模型中的土壤数据数据库进行匹配，若所述第一空间内的土壤数据表明所述第一空间内没有土壤、所述第一空间内的土壤为连接所述重金属溯源模型的土壤和所述第一空间内的土壤为耕作预备土壤中的至少一项，且所述第二空间内的土壤数据表明所述第二空间内没有土壤、所述第二空间内的土壤为连接所述重金属溯源模型的土壤和所述第二空间内的土壤为耕作预备土壤中的至少一项，则判断所述第一参考重金属污染源为对应的第一溯源重金属污染源。

13、进一步地，基于各监测探测器数据和所述溯源空间标记图像数据，采集所述溯源空间内的第二溯源重金属污染源，包括：

14、将所述溯源空间中监测探测器数据表明为污染状态且溯源时长超过时长的重金属污染源判断为第二参考重金属污染源；

15、对于每一第二参考重金属污染源，将所述第二参考重金属污染源的重金属污染源图像输入第二图像检测模型，输出所述第二参考重金属污染源上溯源土壤的状态数据；

16、若所述溯源土壤的状态数据表明所述溯源土壤的界面种植有作物、所述溯源土壤的同位素检测亮起和所述溯源土壤的定位发生变化中的至少一项，则判断所述第二参考重金属污染源为对应的第二溯源重金属污染源。

17、进一步地，基于各监测探测器数据和所述溯源空间标记图像数据，采集所述溯源空间内的第三溯源重金属污染源，包括：

18、将所述溯源空间中监测探测器数据表明为空闲状态的重金属污染源判断为第三参考重金属污染源；

19、对于每一第三参考重金属污染源，将所述第三参考重金属污染源附近第一空间和第二空间的标记图像分别输入第一图像检测模型，输出所述第一空间内的土壤数据和所述第二空间内的土壤数据；

20、将所述土壤数据与所述重金属溯源模型中的土壤数据数据库进行匹配，若所述第一空间内的土壤数据表明所述第一空间内没有土壤、所述第一空间内的土壤为连接所述重金属溯源模型的土壤和所述第一空间内的土壤为耕作预备土壤中的至少一项，且所述第二空间内的土壤数据表明所述第二空间内存在未连接所述重金属溯源模型的土壤或所述第二空间内存在非耕作预备土壤，则判断所述第三参考重金属污染源为对应的第三溯源重金属污染源。

21、进一步地，基于各溯源重金属污染源的定位数据，将所述溯源空间划分为多个溯源空间，包括：

22、基于各溯源重金属污染源的定位数据，对各溯源重金属污染源按分布算法进行分布，得到多个空间分布；

23、将各空间分布中各溯源重金属污染源对应的空间作为对应的溯源空间，所述溯源空间覆盖对应的空间分布中所有的溯源重金属污染源。

24、进一步地，基于各溯源空间的推荐溯源得分向所述待溯源土壤推送至少一个待选溯源空间，包括：将推荐溯源得分最高的数量的溯源空间作为待选溯源空间推送给所述待溯源土壤；

25、将更新后的溯源重金属污染源推送至所述待溯源土壤，包括：若所述更新后的溯源重金属污染源中包含第一溯源重金属污染源，则将所述更新后的溯源重金属污染源中的第一溯源重金属污染源推送给所述待溯源土壤，若所述更新后的溯源重金属污染源中不包含第一溯源重金属污染源，则将所述更新后的溯源重金属污染源中的第二溯源重金属污染源推送给所述待溯源土壤，若所述更新后的溯源重金属污染源中的不包含第一溯源重金属污染源和第二溯源重金属污染源，则将所述更新后的溯源重金属污染源中的第三溯源重金属污染源推送给所述待溯源土壤。

26、进一步地，所述方法还包括：

27、若所述更新后的溯源重金属污染源中不包含第一溯源重金属污染源、第二溯源重金属污染源和第三溯源重金属污染源，则所述待溯源土壤作为刚耕作土壤并再次执行权利要求1中所述方法的步骤。

28、根据本发明第二方面，本发明请求保护一种基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源系统，包括：

29、溯源空间数据获取单元，用于在获取到待溯源土壤响应的连接重金属溯源模型的确认数据后，获取溯源空间内各重金属污染源的监测探测器数据和溯源空间的标记图像数据，其中所述确认数据包含有所述待溯源土壤的定位数据；

30、溯源重金属污染源获取单元，用于基于各监测探测器数据和所述溯源空间标记图像数据，采集所述溯源空间内的溯源重金属污染源；所述溯源重金属污染源包括第一溯源重金属污染源、第二溯源重金属污染源和第三溯源重金属污染源，所述第一溯源重金属污染源为空闲且附近第一空间内和第二空间内没有待溯源土壤的重金属污染源，所述第二溯源重金属污染源为被污染且溯源土壤即将驶离的重金属污染源，所述第三溯源重金属污染源为空闲且所述第一空间没有待溯源土壤而所述第二空间内有待溯源土壤的重金属污染源；

31、溯源空间获取和推送单元，用于基于各溯源重金属污染源的定位数据，将所述溯源空间划分为多个溯源空间，且对于每一溯源空间，基于所述溯源空间内溯源重金属污染源的类型、所述溯源空间的定位与所述待溯源土壤的距离采集所述溯源空间的推荐溯源得分，并基于各溯源空间的推荐溯源得分向所述待溯源土壤推送至少一个待选溯源空间；

32、第一流动单元，用于采集所述待溯源土壤响应的选定溯源空间，并基于所述待溯源土壤的定位数据和所述选定溯源空间的定位，向所述待溯源土壤推送至所述选定溯源空间的第一流动轨迹；

33、溯源重金属污染源更新单元，用于当所述待溯源土壤按所述第一流动轨迹流动至所述选定溯源空间的定位时，更新所述选定溯源空间内的溯源重金属污染源，并将更新后的溯源重金属污染源推送至所述待溯源土壤；

34、第二流动单元，用于采集所述待溯源土壤响应的选定溯源重金属污染源，并基于所述定位向所述待溯源土壤推送至所述选定溯源重金属污染源的第二流动轨迹，以使所述待溯源土壤按所述第二流动轨迹流动至所述溯源重金属污染源溯源；

35、所述一种基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源系统用于执行所述的一种基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源方法。

36、根据本发明第三方面，本发明请求保护一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源方法。

37、本技术涉及土壤溯源技术领域，尤其涉及基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源方法、系统及介质，在获取到待溯源土壤响应的连接重金属溯源模型的确认数据后，获取溯源空间内各重金属污染源的监测探测器数据和溯源空间标记图像数据，采集溯源空间内的溯源重金属污染源，将溯源空间划分为多个溯源空间，采集待溯源土壤响应的选定溯源空间，向待溯源土壤推送至选定溯源空间的第一流动轨迹；采集待溯源土壤响应的选定溯源重金属污染源，并基于定位向待溯源土壤推送至选定溯源重金属污染源的第二流动轨迹，以使待溯源土壤按第二流动轨迹流动至溯源重金属污染源溯源。本发明可以有效准确判断污染来自哪个污染源，准确识别不同污染源的权重和位置。

技术特征：

1.一种基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于各监测探测器数据和所述溯源空间标记图像数据，采集所述溯源空间内的第一溯源重金属污染源，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于各监测探测器数据和所述溯源空间标记图像数据，采集所述溯源空间内的第二溯源重金属污染源，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于各监测探测器数据和所述溯源空间标记图像数据，采集所述溯源空间内的第三溯源重金属污染源，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于各溯源重金属污染源的定位数据，将所述溯源空间划分为多个溯源空间，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于各溯源空间的推荐溯源得分向所述待溯源土壤推送至少一个待选溯源空间，包括：将推荐溯源得分最高的数量的溯源空间作为待选溯源空间推送给所述待溯源土壤；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的一种基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源方法。

技术总结
本申请涉及土壤溯源技术领域，尤其涉及基于稳定同位素的土壤重金属污染溯源方法、系统及介质，在获取到待溯源土壤响应的连接重金属溯源模型的确认数据后，获取溯源空间内各重金属污染源的监测探测器数据和溯源空间标记图像数据，采集溯源空间内的溯源重金属污染源，将溯源空间划分为多个溯源空间，采集待溯源土壤响应的选定溯源空间，向待溯源土壤推送至选定溯源空间的第一流动轨迹；采集待溯源土壤响应的选定溯源重金属污染源，并基于定位向待溯源土壤推送至选定溯源重金属污染源的第二流动轨迹，以使待溯源土壤按第二流动轨迹流动至溯源重金属污染源溯源。本发明可以有效准确判断污染来自哪个污染源，准确识别不同污染源的权重和位置。

技术研发人员：冯冬梅,赵丹,刘胜,高升,张燕春,年正
受保护的技术使用者：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23