一种水土流失测算及水体透明度检测方法及设备与流程

本发明涉及水土流失检测领域，具体为一种水土流失测算及水体透明度检测方法及设备。

背景技术：

1、水土流失是指土壤及其母质在自然因素与人为活动的作用下被破坏、剥蚀、搬运和沉积。这个过程会导致土壤中的颗粒、有机物和其他物质被水流冲刷并带入水体中，从而影响水体的质量。通过采用先进的监测设备和方法，可以更准确地评估水土流失的程度和范围，以及其对水质透明度等水质指标的影响。这些监测数据可以为制定有效的水土流失防治措施和水资源保护策略提供科学依据。

2、现有技术如公告号为：cn115753478b的发明专利，为一种红壤坡面径流小区水土流失量的监测方法，包括以下步骤：对分流池或/和集流池进行搅拌；对分流池或/和集流池中的浑水依次进行采样、取样和定样，计算得到分流池或/和集流池的含沙量；对分流池或/和集流池的含沙量进行校准，以获取校准后分流池或/和集流池的含沙量真实值；通过标尺水位‑容积曲线关系计算出分流池或/和集流池的池水量；根据分流池或/和集流池的池水量、分流池或/和集流池的含沙量真实值，计算得到红壤坡面径流小区地表水土流失量。

3、现有技术如公告号为：cn103267703b的发明专利，为一种地表覆盖物水土流失量的测量方法，该方法包括以下步骤：s1、布设径流小区；s2、在所述径流小区均匀覆盖地表覆盖物；s3、记录径流小区的产流时间，收集径流泥沙样本；s4、将径流泥沙样本过滤，称量并记录过滤后的径流泥沙样本的重量，风干后称量并记录降雨过程中的产沙量，计算降雨过程的径流量。通过搭建坡面径流小区，在径流小区均匀铺设质量（或厚度）相同但类型不同的地表覆盖物或者质量（或厚度）不同但类型相同的地表覆盖物，对地表覆盖物的类型以及地表覆盖物的厚度在减少水土流失量方面进行量化研究。

4、基于上述方案可见，现有技术往往只侧重于单纯地测定土壤流失量或测定水体透明度来判断水土流失程度，但在实际测算过程中，水土流失和水体透明度均受多种因素的影响，因此，在分析水土流失与水质透明度之间的关系时，需要综合考虑多种因素的作用。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种水土流失测算及水体透明度检测方法及装置，为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：一种水土流失测算及水体透明度检测方法及设备，包括：

2、收集需测算区域的环境影响数据，处理生成需测算区域的环境影响值，基于需测算区域的环境影响值确定需测算区域的水体取样点分布密度。

3、基于需测算区域的水体取样点分布密度对需测算区域进行取样测算装置布置，在降雨事件停止后以预设测算时段的初始时间节点进行各水体取样点土壤流失量检测，获得各水体取样点土壤流失第一评估值。

4、基于各水体取样点土壤流失第一评估值，确定各水体取样点的取样水体量，在降雨事件停止后以预设测算时段的截止时间节点对各水体取样点以相应的取样水体量进行水体采样并进行透明度检测，获得各水体取样点的水体透明度评估值。

5、根据各水体取样点的水体透明度评估值，并进行综合分析获得各水体取样点的水土流失测算异常值，并处理生成各水体取样点的水土流失测算结果。

6、作为优选技术方案，所述收集需测算区域的环境影响数据，处理生成需测算区域的环境影响值，具体过程为：

7、统计需测算区域的环境影响数据，所述环境影响数据包括历史降雨影响数据以及地理环境影响数据，其中历史降雨影响数据包括在设定历史时段降雨事件发生次数、单次平均降雨量和单次平均降雨速率，地理环境影响数据包括代表土壤类型、植被覆盖率、平均坡长和平均坡度。

8、基于需测算区域的环境影响数据，分析处理获得需测算区域的环境影响值，所述需测算区域的环境影响值用于表征需测算区域的水土流失潜在风险程度。

9、作为优选技术方案，所述基于需测算区域的环境影响值确定需测算区域的水体取样点分布密度，具体过程为：

10、基于需测算区域的环境影响值，与数据库中预存的各环境影响值区间所对应的水体取样点分布密度进行映射匹配，获得需测算区域的环境影响值所处区间对应的水体取样点分布密度，并作为需测算区域的水体取样点分布密度。

11、作为优选技术方案，所述获得各水体取样点土壤流失第一评估值，具体包括：

12、基于需测算区域的水体取样点分布密度，在需测算区域进行取样测算装置布置。

13、所述取样测算装置包括水体取样装置和水土流失测算装置。

14、当需测算区域发生降雨事件，在降雨事件停止后后的预设测算时段的初始时间节点，统计各水体取样点水土流失测算装置内的土壤量，并获取本次降雨事件需测算区域的平均降雨量进行土壤流失测算处理获得各水体取样点土壤流失第一评估值，所述各水体取样点土壤流失第一评估值用于表征降雨事件对土壤流失的即时影响。

15、作为优选技术方案，所述基于各水体取样点土壤流失第一评估值，确定各水体取样点的取样水体量，具体包括：

16、提取各水体取样点土壤流失第一评估值，与数据库中预设的各土壤流失第一评估值区间对应的取样水体量进行映射匹配，获得各水体取样点的取样水体量。

17、作为优选技术方案，所述对各水体取样点以相应的取样水体量进行水体采样并进行透明度检测，获得各水体取样点的水体透明度评估值，具体包括：

18、检测各水体取样点水体采样样品的悬浮物浓度、溶解性有机物浓度和叶绿素a浓度，与从数据库中提取的悬浮物浓度标准值、溶解性有机物浓度标准值和叶绿素a浓度标准值进行比对分析处理，获得各水体取样点水体透明度评估值。

19、作为优选技术方案，所述综合分析获得各水体取样点的水土流失测算异常值，具体包括：

20、在降雨事件停止后的预设测算时段的截止时间节点，再次测算各水体取样点水土流失测算装置内的新土壤量，得到各水体取样点土壤流失第二评估值，并与各水体取样点土壤流失第一评估值进行融合处理得到各水体取样点土壤流失综合评估值。

21、获取各水体取样点的即时环境影响数据集，处理分析获得各水体取样点的即时环境影响值。

22、根据各水体取样点的即时环境影响值、土壤流失综合评估值和水体透明度评估值，综合处理分析获得各水体取样点的水土流失测算异常值。

23、作为优选技术方案，所述处理分析获得各水体取样点的即时环境影响值，具体处理条件为：

24、检测在降雨事件停止后的预设测算时段的截止时间节点的各水体取样点的即时环境影响数据集，包括各水体取样点的即时水温和即时水体ph值，同步统计各水体取样点隶属映射区域的坡度和植被覆盖率，处理分析生成各水体取样点的即时环境影响值。

25、作为优选技术方案，所述综合分析获得各水体取样点的水土流失测算异常值，并处理生成各水体取样点的水土流失测算结果，具体处理条件为：

26、根据各水体取样点的即时环境影响值、土壤流失综合评估值和水体透明度评估值，综合处理分析获得各水体取样点的水土流失测算异常值，具体处理条件为：

27、；

28、其中，为第个水体取样点水土流失测算异常值，为第个水体取样点的土壤流失综合评估值，为第个水体取样点的水体透明度评估值，为第个水体取样点的即时环境影响值，为水体取样点编号，，为水体取样点总数。

29、将各水体取样点的水土流失测算异常值与数据库中预存的水土流失测算异常值阈值进行比对，获得各水体采样点水土流失测算结果。

30、当某水体取样点的水土流失测算异常值大于或等于水土流失测算异常值阈值时，判定该水体取样点的水土流失测算结果为严重。

31、当某水体取样点的水土流失测算异常值小于水土流失测算异常值阈值时，判定该水体取样点的水土流失测算结果为正常。

32、本发明还提供一种应用所述水土流失测算及水体透明度检测方法的设备，包括：

33、供电装置，由电池模块和电池充电电路组成，用于为水土流失测算装置和水体透明度检测装置供电。

34、智能控制装置，由单片机智能控制器构成，用于实现机电一体化的时序控制。

35、采样存储箱，用于存放水体取样样品。

36、水样抽取装置，由抽水泵、电动阀门、水样收集瓶和瓶体自动控制卡口固定装置等组成，用于抽取水体取样样品。

37、电动阀门控制装置，用于控制采集水体取样样品。

38、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下有益效果：

39、（1）本发明提供一种水土流失测算及水体透明度检测方法，通过对历史降雨和地理环境数据的分析，可以识别出水土流失风险较高的区域。在这些区域增加取样点密度，能够更准确地监测和评估环境影响，确保监测数据的代表性和可靠性。通过对历史降雨和地理环境数据的分析，可以识别出水土流失风险较高的区域。在这些区域增加取样点密度，能够更准确地监测和评估环境影响，确保监测数据的代表性和可靠性。

40、（2）本发明通过综合土壤流失第一评估值和第二评估值，全面分析降雨停止后土壤流失的动态变化，有助于全面表征降雨事件对土壤流失的综合影响，提高评估的准确性。

41、（3）本发明通过考虑即时环境对水体透明度的影响，由于水体透明度受多种因素影响，通过检测即时环境参数可以更准确地评估环境对水体透明度的影响，从而更全面准确地评估水土流失测算结果。

42、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述所有优点。