CN112931072A - 一种低碳生态农业循环***及循环方法 - Google Patents

一种低碳生态农业循环***及循环方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112931072A
CN112931072A CN202110063882.6A CN202110063882A CN112931072A CN 112931072 A CN112931072 A CN 112931072A CN 202110063882 A CN202110063882 A CN 202110063882A CN 112931072 A CN112931072 A CN 112931072A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
area
planting
information
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110063882.6A
Other languages
English (en)
Inventor
韩庆
谢中国
邹万生
邵立业
张运生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan University of Arts and Science
Original Assignee
Hunan University of Arts and Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University of Arts and Science filed Critical Hunan University of Arts and Science
Priority to CN202110063882.6A priority Critical patent/CN112931072A/zh
Publication of CN112931072A publication Critical patent/CN112931072A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G17/00—Cultivation of hops, vines, fruit trees, or like trees
    • A01G17/005—Cultivation methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K61/00—Culture of aquatic animals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K40/00—Shaping or working-up of animal feeding-stuffs
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02—Neural networks
    • G06N3/04—Architecture, e.g. interconnection topology
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02—Neural networks
    • G06N3/08—Learning methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/05—Geographic models
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/11—Region-based segmentation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)

Abstract

本发明属于生态农业技术领域，公开了一种低碳生态农业循环***及循环方法，包括：图像采集模块、图像分析模块、信息获取模块、中央控制模块、地形图绘制模块、区域划分模块、种植规划模块、养殖规划模块、水处理模块、废弃物收集模块、肥料制备模块、饲料制备模块、循环模块、数据存储模块、更新显示模块。本发明依据选定区域的地形、河流分布信息以及植被覆盖情况进行种植区域与养殖区域的划分，能够实现种植、水产养殖与牲畜养殖的合理结合，提高土地利用率；通过对种植废弃物和养殖废弃物的收集处理实现种植肥料与养殖饲料的制备，实现废弃物再利用，降低农业生产成本，减少环境污染；对种植、养殖废水进行分别处理，实现水资源的循环使用。

Description

一种低碳生态农业循环***及循环方法
技术领域
本发明属于生态农业技术领域，尤其涉及一种低碳生态农业循环***及循环方法。
背景技术
目前，随着时代的发展、科技的进步，国家在发展经济的同时更加倡导人与自然的共同发展促进，生态农业作为一种循环利用自然资源的农业生态***，由于其具有绿色可持续的优点，近年来被国家的政策大力支持，发展十分迅速，但目前的农业生态循环技术还属于起步阶段，生态循环***的种类还比较少，大自然中多种资源未能与农业生产生活进行结合发展，使农业生态资源的循环利用率还处于较低的水平。
在农业水产养殖过程中，池塘的水产类在生长过程中会产生大量的有机***物，这些有机***物在池塘中长期堆积会导致池塘内的水质下降，因此池塘需要定期换水，将池塘内含水产类***物的废水排出，保证池塘内的水质，而水产的有机***物在自然界中可作为农业生产的有机肥料使用，为人们的低碳生活做出贡献，是一种良好的可利用资源。种植污染、牲畜养殖污染问题也要提一下但是目前没有将水产、牲畜养殖与作物种植结合的方案，无法实现循环发展。因此，亟需一种新的低碳生态农业循环方法。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前没有将水产、牲畜养殖与作物种植结合的方案，无法实现循环发展。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种低碳生态农业循环***及循环方法。
本发明是这样实现的，一种低碳生态农业循环方法，所述低碳生态农业循环方法包括以下步骤：
步骤一，通过图像采集模块利用摄像头进行选定区域内的图像的采集；获取采集图像，通过图像分析模块利用数学算法提取采集的区域内的图像中的特征点及各特征点附加的特征信息；
步骤二，依据步骤一提取得到的特征点及各特征点附加的特征信息确定植被覆盖区域和河流区域；根据所述特征点构建两个1*n矩阵，并根据所述两个1*n矩阵计算得到映射矩阵；
步骤三，读取步骤一采集的区域内的图像中各基准点的坐标；利用图像分析程序根据各基准点的坐标及映射矩阵确定各基准点在采集图像中的对应点的坐标，实现对采集的图像的分析，得到区域内植被覆盖信息、河流分布信息；
步骤四，通过信息获取模块利用信息获取程序获取步骤三得到的区域内等高线、河流深度、种植历史信息、养殖历史信息；通过中央控制模块利用中央处理器控制所述低碳生态农业循环***各个模块的正常运行；
步骤五，通过地形图绘制模块利用地形图绘制模块通过获取的植被覆盖信息、河流分布信息、等高线信息、河流深度信息进行地形图绘制；通过区域划分模块利用区域划分程序依照获取信息进行种植区域和养殖区域的初步划分；
步骤六，通过种植规划模块利用种植规划模块进行种植区域内种植种类与种植范围的规划；通过养殖规划模块利用养殖规划模块进行养殖区域内养殖种类与养殖范围的规划；
步骤七，通过水处理模块进行种植区域排水的收集，置于中转池内，静置后吸取上层水，得到处理后的水；将中转池内的沉淀进行收集，并将中转池进行清洗，实现对种植区域排水的收集与处理；
步骤八，收集养殖区域养殖废水，静置后吸取上层水至处理池内；利用水处理模块将处理池内的水经过朽木进行厌氧除氮处理；通过渗浸经过竹炭和石灰石进行好氧暴气处理，经内电解处理得到净化处理后的水；
步骤九，通过废弃物收集模块利用废弃物收集程序进行种植区域内农作物秸秆、破损果实以及养殖区域内牲畜与水产***物的收集；通过肥料制备模块利用肥料制备程序利用收集得到的所述农作物秸秆、破损果实、牲畜与水产***物进行肥料制备；
步骤十，通过饲料制备模块利用饲料制备程序将收集的农作物秸秆、破损果实进行饲料制备；通过循环模块利用循环程序将处理后的水进行灌溉或是流入河流，将处理后废弃物作为肥料在种植区域施加，将处理后的废弃物作为饲料为牲畜、水产喂食；
步骤十一，通过数据存储模块利用存储器存储采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果；
步骤十二，通过更新显示模块利用显示器对采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果的实时数据进行更新显示。
进一步，步骤一中，所述通过图像分析模块利用数学算法提取采集的区域内的图像中的特征点及各特征点附加的特征信息，包括：
(1)根据所述特征点判断阈值，判断当前图像数据中的点是否是特征点；
(2)根据判断的结果，提取特征点；
(3)比较提取的所述特征点与基准数据中的特征点以判断所述特征点满足所述基准数据对特征点相应的要求；
(4)若满足，将所述提取的特征点作为最终提取的特征点。
进一步，步骤二中，所述依据特征点及各特征点附加的特征信息确定植被覆盖区域，包括：
(1)建立用于对空间植物图像进行图像分割的深度卷积网络模型；
(2)将待检测的空间植物图像输入到所述深度卷积网络模型中，对所述空间植物图像进行多尺度的特征提取和分类处理，得到图像分割结果；
(3)根据步骤(2)得到的所述图像分割结果，对所述空间植物进行分析，得到植被覆盖结果。
进一步，步骤八中，所述厌氧除氮处理的朽木C/N比值大于7，选用不含有酯类或芳香类的阔叶类树种朽木或栽培过食用菌的树杆。
进一步，步骤八中，所述通过渗浸经过竹炭和石灰石进行好氧暴气处理中，竹炭和石灰石的质量比为1-2:3-5。
进一步，步骤八中，所述内电解处理是利用铁屑和镀铜磁性微粒完成的。
进一步，所述内电解处理为：
1)将好氧暴气处理后的水调节pH至3-5；
2)将水移入进入磁性催化剂铁内电解池，池内倒入粉状镀铜磁性微粒和铁屑作为填料；
3)通过曝气量的控制使填料充分搅动；利用电磁铁对经处理的废水进行固液迅速分离。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述的低碳生态农业循环方法的低碳生态农业循环***，所述低碳生态农业循环***包括：
图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像头进行选定区域内的图像的采集；
图像分析模块，与中央控制模块连接，用于通过图像分析程序对采集的图像进行分析，得到区域内植被覆盖信息、河流分布信息；
信息获取模块，与中央控制模块连接，用于通过信息获取程序获取区域内等高线、河流深度、种植历史信息、养殖历史信息；
中央控制模块，与图像采集模块、图像分析模块、信息获取模块、地形图绘制模块、区域划分模块、种植规划模块、养殖规划模块、水处理模块、废弃物收集模块、肥料制备模块、饲料制备模块、循环模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过中央处理器控制所述低碳生态农业循环***各个模块的正常运行；
地形图绘制模块，与中央控制模块连接，用于通过地形图绘制模块通过获取的植被覆盖信息、河流分布信息、等高线信息、河流深度信息进行地形图的绘制；
区域划分模块，与中央控制模块连接，用于通过区域划分程序依照获取信息进行种植区域和养殖区域的初步划分；
种植规划模块，与中央控制模块连接，用于通过种植规划模块进行种植区域内种植种类与种植范围的规划；
养殖规划模块，与中央控制模块连接，用于通过养殖规划模块进行养殖区域内养殖种类与养殖范围的规划；
水处理模块，与中央控制模块连接，用于通过水处理模块进行种植区域排水的收集与处理，以及进行养殖区域养殖废水的净化处理；
废弃物收集模块，与中央控制模块连接，用于通过废弃物收集程序进行种植区域内农作物秸秆、破损果实以及养殖区域内牲畜与水产***物的收集；
肥料制备模块，与中央控制模块连接，用于通过肥料制备程序将收集的农作物秸秆、破损果实、牲畜与水产***物进行肥料制备；
饲料制备模块，与中央控制模块连接，用于通过饲料制备程序将收集的农作物秸秆、破损果实进行饲料制备；
循环模块，与中央控制模块连接，用于通过循环程序将处理后的水进行灌溉或是流入河流，将处理后废弃物作为肥料在种植区域施加，将处理后的废弃物作为饲料为牲畜、水产喂食；
数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果；
更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果的实时数据进行更新显示。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的低碳生态农业循环方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的低碳生态农业循环方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的低碳生态农业循环方法，依据选定区域的地形、河流分布信息以及植被覆盖情况进行种植区域与养殖区域的划分，能够实现种植、水产与牲畜养殖的合理结合，提高土地的利用率，因地制宜，提高经济效益；通过对种植废弃物和养殖废弃物的收集处理实现种植肥料与养殖饲料的制备，实现废弃物再利用，降低农业生产的成本，同时减少农业污染；通过对种植、养殖过程中产生的废水进行分别处理，实现水资源的循环使用，降低用水需求，减轻用水压力。同时，本发明建设真正生态低碳循环的农业模式，实现养殖和种植的废水废渣循环利用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的低碳生态农业循环方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的低碳生态农业循环***的结构框图；
图中：1、图像采集模块；2、图像分析模块；3、信息获取模块；4、中央控制模块；5、地形图绘制模块；6、区域划分模块；7、种植规划模块；8、养殖规划模块；9、水处理模块；10、废弃物收集模块；11、肥料制备模块；12、饲料制备模块；13、循环模块；14、数据存储模块；15、更新显示模块。
图3是本发明实施例提供的通过图像分析模块利用图像分析程序对采集的图像进行分析的方法流程图。
图4是本发明实施例提供的依据特征点及各特征点附加的特征信息确定植被覆盖区域的方法流程图。
图5是本发明实施例提供的通过水处理模块利用水处理模块进行种植区域排水的收集与处理，以及进行养殖区域养殖废水的净化处理的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种低碳生态农业循环***及循环方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的低碳生态农业循环方法包括以下步骤：
S101，通过图像采集模块利用摄像头进行选定区域内的图像的采集；通过图像分析模块利用图像分析程序对采集的图像进行分析，得到区域内植被覆盖信息、河流分布信息；
S102，通过信息获取模块利用信息获取程序获取区域内等高线、河流深度、种植历史信息、养殖历史信息；通过中央控制模块利用中央处理器控制所述低碳生态农业循环***各个模块的正常运行；
S103，通过地形图绘制模块利用地形图绘制模块通过获取的植被覆盖信息、河流分布信息、等高线信息、河流深度信息进行地形图的绘制；通过区域划分模块利用区域划分程序依照获取信息进行种植区域和养殖区域的初步划分；
S104，通过种植规划模块利用种植规划模块进行种植区域内种植种类与种植范围的规划；通过养殖规划模块利用养殖规划模块进行养殖区域内养殖种类与养殖范围的规划；
S105，通过水处理模块利用水处理模块进行种植区域排水的收集与处理，以及进行养殖区域养殖废水的净化处理；通过废弃物收集模块利用废弃物收集程序进行种植区域内农作物秸秆、破损果实以及养殖区域内牲畜与水产***物的收集；
S106，通过肥料制备模块利用肥料制备程序将收集的农作物秸秆、破损果实、牲畜与水产***物进行肥料制备；通过饲料制备模块利用饲料制备程序将收集的农作物秸秆、破损果实进行饲料制备；
S107，通过循环模块利用循环程序将处理后的水进行灌溉或是流入河流，将处理后废弃物作为肥料在种植区域施加，将处理后的废弃物作为饲料为牲畜、水产喂食；
S108，通过数据存储模块利用存储器存储采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果；
S109，通过更新显示模块利用显示器对采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果的实时数据进行更新显示。
如图2所示，本发明实施例提供的低碳生态农业循环***包括：图像采集模块1、图像分析模块2、信息获取模块3、中央控制模块4、地形图绘制模块5、区域划分模块6、种植规划模块7、养殖规划模块8、水处理模块9、废弃物收集模块10、肥料制备模块11、饲料制备模块12、循环模块13、数据存储模块14、更新显示模块15。
图像采集模块1，与中央控制模块4连接，用于通过摄像头进行选定区域内的图像的采集；
图像分析模块2，与中央控制模块4连接，用于通过图像分析程序对采集的图像进行分析，得到区域内植被覆盖信息、河流分布信息；
信息获取模块3，与中央控制模块4连接，用于通过信息获取程序获取区域内等高线、河流深度、种植历史信息、养殖历史信息的获取；
中央控制模块4，与图像采集模块1、图像分析模块2、信息获取模块3、地形图绘制模块5、区域划分模块6、种植规划模块7、养殖规划模块8、水处理模块9、废弃物收集模块10、肥料制备模块11、饲料制备模块12、循环模块13、数据存储模块14、更新显示模块15连接，用于通过中央处理器控制所述低碳生态农业循环***各个模块的正常运行；
地形图绘制模块5，与中央控制模块4连接，用于通过地形图绘制模块通过获取的植被覆盖信息、河流分布信息、等高线信息、河流深度信息进行地形图的绘制；
区域划分模块6，与中央控制模块4连接，用于通过区域划分程序依照获取信息进行种植区域和养殖区域的初步划分；
种植规划模块7，与中央控制模块4连接，用于通过种植规划模块进行种植区域内种植种类与种植范围的规划；
养殖规划模块8，与中央控制模块4连接，用于通过养殖规划模块进行养殖区域内养殖种类与养殖范围的规划；
水处理模块9，与中央控制模块4连接，用于通过水处理模块进行种植区域排水的收集与处理，以及进行养殖区域养殖废水的净化处理；
废弃物收集模块10，与中央控制模块4连接，用于通过废弃物收集程序进行种植区域内农作物秸秆、破损果实以及养殖区域内牲畜与水产***物的收集；
肥料制备模块11，与中央控制模块4连接，用于通过肥料制备程序将收集的农作物秸秆、破损果实、牲畜与水产***物进行肥料制备；
饲料制备模块12，与中央控制模块4连接，用于通过饲料制备程序将收集的农作物秸秆、破损果实进行饲料制备；
循环模块13，与中央控制模块4连接，用于通过循环程序将处理后的水进行灌溉或是流入河流，将处理后废弃物作为肥料在种植区域施加，将处理后的废弃物作为饲料为牲畜、水产喂食；
数据存储模块14，与中央控制模块4连接，用于通过存储器存储采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果；
更新显示模块15，与中央控制模块4连接，用于通过显示器对采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果的实时数据进行更新显示。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明实施例提供的低碳生态农业循环方法如图1所示，作为优选实施例，如图3所示，本发明实施例提供的通过图像分析模块利用图像分析程序对采集的图像进行分析的方法包括：
S201，获取采集图像，利用数学算法提取图像中的特征点及各特征点附加的特征信息；
S202，依据特征点及各特征点附加的特征信息确定植被覆盖区域和河流区域；
S203，根据所述特征点构建两个1*n矩阵，并根据该两个1*n矩阵计算得到映射矩阵；
S204，读取采集图像中各基准点的坐标，根据各基准点的坐标及映射矩阵确定各基准点在采集图像中的对应点的坐标。
步骤S201中，本发明实施例提供的利用数学算法提取图像中的特征点及各特征点附加的特征信息，包括：根据所述特征点判断阈值，判断当前图像数据中的点是否特征点；根据判断的结果，提取特征点；比较提取的所述特征点与一基准数据中的特征点以判断所述特征点满足所述基准数据对特征点相应的要求；若满足，将所述提取的特征点作为最终提取的特征点。
如图4所示，步骤S202中，本发明实施例提供的依据特征点及各特征点附加的特征信息确定植被覆盖区域的方法，包括：
S301，建立用于对空间植物图像进行图像分割的深度卷积网络模型；
S302，将待检测的空间植物图像输入到所述深度卷积网络模型中，对所述空间植物图像进行多尺度的特征提取和分类处理，得到图像分割结果；
S303，根据所述图像分割结果，对所述空间植物进行分析，得到植被覆盖结果。
实施例2
本发明实施例提供的低碳生态农业循环方法如图1所示，作为优选实施例，如图5所示，本发明实施例提供的通过水处理模块利用水处理模块进行种植区域排水的收集与处理，以及进行养殖区域养殖废水的净化处理的方法包括：
S401，进行种植区域排水的收集，置于中转池内，静置后吸取上层水，得到处理后的水；
S402，将中转池内的沉淀进行收集，并将中转池进行清洗；
S403，收集养殖区域养殖废水，静置后吸取上层水至处理池内；
S404，将处理池内的水经过朽木进行厌氧除氮处理；通过渗浸经过竹炭和石灰石进行好氧暴气处理；经内电解处理得到处理后的水。
步骤S404中，本发明实施例提供的厌氧除氮处理的朽木C/N比值大于7，选用不含有酯类或芳香类的阔叶类树种朽木或栽培过食用菌的树杆。
步骤S404中，本发明实施例提供的通过渗浸经过竹炭和石灰石进行好氧暴气处理中，竹炭和石灰石的质量比为1-2:3-5。
步骤S404中，本发明实施例提供的内电解处理是利用铁屑和镀铜磁性微粒完成的。
步骤S404中，本发明实施例提供的内电解处理为：将好氧暴气处理后的水调节pH至3-5，并将水移入进入磁性催化剂铁内电解池，池内倒入粉状镀铜磁性微粒和铁屑作为填料；通过曝气量的控制使填料充分搅动；利用电磁铁对经处理的废水进行固液迅速分离。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低碳生态农业循环方法，其特征在于，所述低碳生态农业循环方法包括以下步骤：
步骤一，通过图像采集模块利用摄像头进行选定区域内的图像的采集；获取采集图像，通过图像分析模块利用数学算法提取采集的区域内的图像中的特征点及各特征点附加的特征信息；
步骤二，依据步骤一提取得到的特征点及各特征点附加的特征信息确定植被覆盖区域和河流区域；根据所述特征点构建两个1*n矩阵，并根据所述两个1*n矩阵计算得到映射矩阵；
步骤三，读取步骤一采集的区域内的图像中各基准点的坐标；利用图像分析程序根据各基准点的坐标及映射矩阵确定各基准点在采集图像中的对应点的坐标，实现对采集的图像的分析，得到区域内植被覆盖信息、河流分布信息；
步骤四，通过信息获取模块利用信息获取程序获取步骤三得到的区域内等高线、河流深度、种植历史信息、养殖历史信息；通过中央控制模块利用中央处理器控制所述低碳生态农业循环***各个模块的正常运行；
步骤五，通过地形图绘制模块利用地形图绘制模块通过获取的植被覆盖信息、河流分布信息、等高线信息、河流深度信息进行地形图绘制；通过区域划分模块利用区域划分程序依照获取信息进行种植区域和养殖区域的初步划分；
步骤六，通过种植规划模块利用种植规划模块进行种植区域内种植种类与种植范围的规划；通过养殖规划模块利用养殖规划模块进行养殖区域内养殖种类与养殖范围的规划；
步骤七，通过水处理模块进行种植区域排水的收集，置于中转池内，静置后吸取上层水，得到处理后的水；将中转池内的沉淀进行收集，并将中转池进行清洗，实现对种植区域排水的收集与处理；
步骤八，收集养殖区域养殖废水，静置后吸取上层水至处理池内；利用水处理模块将处理池内的水经过朽木进行厌氧除氮处理；通过渗浸经过竹炭和石灰石进行好氧暴气处理，经内电解处理得到净化处理后的水；
步骤九，通过废弃物收集模块利用废弃物收集程序进行种植区域内农作物秸秆、破损果实以及养殖区域内牲畜与水产***物的收集；通过肥料制备模块利用肥料制备程序利用收集得到的所述农作物秸秆、破损果实、牲畜与水产***物进行肥料制备；
步骤十，通过饲料制备模块利用饲料制备程序将收集的农作物秸秆、破损果实进行饲料制备；通过循环模块利用循环程序将处理后的水进行灌溉或是流入河流，将处理后废弃物作为肥料在种植区域施加，将处理后的废弃物作为饲料为牲畜、水产喂食；
步骤十一，通过数据存储模块利用存储器存储采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果；
步骤十二，通过更新显示模块利用显示器对采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果的实时数据进行更新显示。
2.如权利要求1所述低碳生态农业循环方法，其特征在于，步骤一中，所述通过图像分析模块利用数学算法提取采集的区域内的图像中的特征点及各特征点附加的特征信息，包括：
(1)根据所述特征点判断阈值，判断当前图像数据中的点是否是特征点；
(2)根据判断的结果，提取特征点；
(3)比较提取的所述特征点与基准数据中的特征点以判断所述特征点满足所述基准数据对特征点相应的要求；
(4)若满足，将所述提取的特征点作为最终提取的特征点。
3.如权利要求1所述低碳生态农业循环方法，其特征在于，步骤二中，所述依据特征点及各特征点附加的特征信息确定植被覆盖区域，包括：
(1)建立用于对空间植物图像进行图像分割的深度卷积网络模型；
(2)将待检测的空间植物图像输入到所述深度卷积网络模型中，对所述空间植物图像进行多尺度的特征提取和分类处理，得到图像分割结果；
(3)根据步骤(2)得到的所述图像分割结果，对所述空间植物进行分析，得到植被覆盖结果。
4.如权利要求1所述低碳生态农业循环方法，其特征在于，步骤八中，所述厌氧除氮处理的朽木C/N比值大于7，选用不含有酯类或芳香类的阔叶类树种朽木或栽培过食用菌的树杆。
5.如权利要求1所述低碳生态农业循环方法，其特征在于，步骤八中，所述通过渗浸经过竹炭和石灰石进行好氧暴气处理中，竹炭和石灰石的质量比为1-2:3-5。
6.如权利要求1所述低碳生态农业循环方法，其特征在于，步骤八中，所述内电解处理是利用铁屑和镀铜磁性微粒完成的。
7.如权利要求6所述低碳生态农业循环方法，其特征在于，所述内电解处理为：
1)将好氧暴气处理后的水调节pH至3-5；
2)将水移入进入磁性催化剂铁内电解池，池内倒入粉状镀铜磁性微粒和铁屑作为填料；
3)通过曝气量的控制使填料充分搅动；利用电磁铁对经处理的废水进行固液迅速分离。
8.一种应用如权利要求1～7任意一项所述的低碳生态农业循环方法的低碳生态农业循环***，其特征在于，所述低碳生态农业循环***包括：
图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像头进行选定区域内的图像的采集；
图像分析模块，与中央控制模块连接，用于通过图像分析程序对采集的图像进行分析，得到区域内植被覆盖信息、河流分布信息；
信息获取模块，与中央控制模块连接，用于通过信息获取程序获取区域内等高线、河流深度、种植历史信息、养殖历史信息；
中央控制模块，与图像采集模块、图像分析模块、信息获取模块、地形图绘制模块、区域划分模块、种植规划模块、养殖规划模块、水处理模块、废弃物收集模块、肥料制备模块、饲料制备模块、循环模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过中央处理器控制所述低碳生态农业循环***各个模块的正常运行；
地形图绘制模块，与中央控制模块连接，用于通过地形图绘制模块通过获取的植被覆盖信息、河流分布信息、等高线信息、河流深度信息进行地形图的绘制；
区域划分模块，与中央控制模块连接，用于通过区域划分程序依照获取信息进行种植区域和养殖区域的初步划分；
种植规划模块，与中央控制模块连接，用于通过种植规划模块进行种植区域内种植种类与种植范围的规划；
养殖规划模块，与中央控制模块连接，用于通过养殖规划模块进行养殖区域内养殖种类与养殖范围的规划；
水处理模块，与中央控制模块连接，用于通过水处理模块进行种植区域排水的收集与处理，以及进行养殖区域养殖废水的净化处理；
废弃物收集模块，与中央控制模块连接，用于通过废弃物收集程序进行种植区域内农作物秸秆、破损果实以及养殖区域内牲畜与水产***物的收集；
肥料制备模块，与中央控制模块连接，用于通过肥料制备程序将收集的农作物秸秆、破损果实、牲畜与水产***物进行肥料制备；
饲料制备模块，与中央控制模块连接，用于通过饲料制备程序将收集的农作物秸秆、破损果实进行饲料制备；
循环模块，与中央控制模块连接，用于通过循环程序将处理后的水进行灌溉或是流入河流，将处理后废弃物作为肥料在种植区域施加，将处理后的废弃物作为饲料为牲畜、水产喂食；
数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果；
更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对采集的选定区域内的图像、图像分析结果、获取的区域内的信息、绘制的地形图、区域划分结果、种植规划、养殖规划以及水处理结果的实时数据进行更新显示。
9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如权利要求1～7任意一项所述的低碳生态农业循环方法。
10.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1～7任意一项所述的低碳生态农业循环方法。
CN202110063882.6A 2021-01-18 2021-01-18 一种低碳生态农业循环***及循环方法 Pending CN112931072A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110063882.6A CN112931072A (zh) 2021-01-18 2021-01-18 一种低碳生态农业循环***及循环方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110063882.6A CN112931072A (zh) 2021-01-18 2021-01-18 一种低碳生态农业循环***及循环方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112931072A true CN112931072A (zh) 2021-06-11

Family

ID=76235437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110063882.6A Pending CN112931072A (zh) 2021-01-18 2021-01-18 一种低碳生态农业循环***及循环方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112931072A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114488921A (zh) * 2022-04-14 2022-05-13 山东省农业机械科学研究院 一种智慧果园物联网管控***
CN117130414A (zh) * 2023-10-24 2023-11-28 南京生动科技有限公司 智能控制方法及控制***

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101139153A (zh) * 2007-08-10 2008-03-12 湖北大学 组合式养殖废水净化方法及装置
CN101671068A (zh) * 2009-07-28 2010-03-17 中南大学 磁性催化剂强化下铁内电解处理难降解有机废水的方法及所使用的填料
CN102486829A (zh) * 2010-12-01 2012-06-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 图像分析***及方法
CN205052443U (zh) * 2015-09-18 2016-03-02 华龙实业发展有限责任公司 智能化绿色有机环保生态循环设施农业***
CN105917915A (zh) * 2016-04-29 2016-09-07 仲恺农业工程学院 一种低碳生态循环农业***
TW201828806A (zh) * 2017-01-20 2018-08-16 新加坡商格倫慧多私人有限公司 用於農作之系統及方法
CN109635811A (zh) * 2018-11-09 2019-04-16 中国科学院空间应用工程与技术中心 空间植物的图像分析方法
CN109673401A (zh) * 2017-07-04 2019-04-26 宣威市丰中农业科技开发有限公司 生态立体农庄
CN109845686A (zh) * 2019-04-03 2019-06-07 西宝生物科技（上海）股份有限公司 一种全级产物全生态链循环***
US20190244428A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-08 Iunu, Inc. Augmented reality based horticultural care tracking

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101139153A (zh) * 2007-08-10 2008-03-12 湖北大学 组合式养殖废水净化方法及装置
CN101671068A (zh) * 2009-07-28 2010-03-17 中南大学 磁性催化剂强化下铁内电解处理难降解有机废水的方法及所使用的填料
CN102486829A (zh) * 2010-12-01 2012-06-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 图像分析***及方法
CN205052443U (zh) * 2015-09-18 2016-03-02 华龙实业发展有限责任公司 智能化绿色有机环保生态循环设施农业***
CN105917915A (zh) * 2016-04-29 2016-09-07 仲恺农业工程学院 一种低碳生态循环农业***
TW201828806A (zh) * 2017-01-20 2018-08-16 新加坡商格倫慧多私人有限公司 用於農作之系統及方法
CN109673401A (zh) * 2017-07-04 2019-04-26 宣威市丰中农业科技开发有限公司 生态立体农庄
US20190244428A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-08 Iunu, Inc. Augmented reality based horticultural care tracking
CN109635811A (zh) * 2018-11-09 2019-04-16 中国科学院空间应用工程与技术中心 空间植物的图像分析方法
CN109845686A (zh) * 2019-04-03 2019-06-07 西宝生物科技（上海）股份有限公司 一种全级产物全生态链循环***

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
巫婧: "基于GIS技术的小区域农林生态旅游区规划研究 ——以旌德县云乐乡侯家庄为例", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)，经济与管理科学辑》 *
马君: "数字农业现状及其工程技术发展方向", 《农机使用与维修》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114488921A (zh) * 2022-04-14 2022-05-13 山东省农业机械科学研究院 一种智慧果园物联网管控***
CN114488921B (zh) * 2022-04-14 2022-08-16 山东省农业机械科学研究院 一种智慧果园物联网管控***
US11889793B2 (en) 2022-04-14 2024-02-06 Shandong Academy Of Agricultural Machinery Sciences Internet-of-things management and control system for intelligent orchard
CN117130414A (zh) * 2023-10-24 2023-11-28 南京生动科技有限公司 智能控制方法及控制***
CN117130414B (zh) * 2023-10-24 2023-12-29 南京生动科技有限公司 智能控制方法及控制***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ye et al. The ecological agriculture movement in modern China
CN112931072A (zh) 一种低碳生态农业循环***及循环方法
CN105678629A (zh) 一种基于物联网的种植业问题解决***
CN114897216B (zh) 一种区域范围内畜禽养殖场粪肥利用优化方法
CN112765531A (zh) 一种流域非点源排放量自动计算方法和***
CN111598431A (zh) 一种具有功能差异性的流域水生态环境承载力评估方法
CN109919522A (zh) 一种畜禽养殖污染防治监督管理***及方法
CN109892232A (zh) 复合种养殖***及其在规模化畜禽养殖粪污处理中的应用
CN112001808A (zh) 一种建立区域养殖废弃物处理工程的评估***及评估方法
CN109522358B (zh) 一种中国农业地图总图的可视化呈现***
CN115439022A (zh) 养殖场粪污还田后环境污染的风险评估方法及***
CN110135627A (zh) 水资源优化方法及装置
CN112249519B (zh) 一种秸秆利用收储运及预处理***及方法
Majsztrik Modeling nitrogen, phosphorus and water dynamics in greenhouse and nursery production systems
de Mol et al. An OR contribution to the solution of the environmental problems in the Netherlands caused by manure
CN108432384A (zh) 使用碱性猪场沼液降低盐碱地pH的方法
Thanh Binh et al. Transformational policies and strategies framework accelerating green transition–The case of agriculture in Vietnam
CN117446979B (zh) 基于城市景观水体综合修复***的生态维护方法和***
Le Tri Developing management packages for acid sulphate soils based on farmer and expert knowledge: field study in the Mekong Delta, Viet Nam
CN117314203B (zh) 一种浒苔预测防治方法、装置、***及存储介质
CN213069897U (zh) 一种建立区域养殖废弃物处理工程的评估***
Giles et al. Summary Brief: Heifer study on climate-smart agriculture adoption rates amongst goat farming households in three districts of Nepal and the impact on key environmental and economic indicators
CN111639707B (zh) 一种基于gis技术的土地污染控制方法
Wang et al. Alternative Management Systems of Beef Cattle Manure for Reducing Nitrogen Loadings: A Case-Study Approach. Animals 2021, 11, 574
Wang et al. Ecological engineering: a promising approach towards sustainable development in developing countries

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination