(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210934293.5 (22)申请日 2022.08.04 (71)申请人 上海市农业科 学院 地址 201403 上海市奉贤区金齐路10 00号 10号楼213 (72)发明人 刘福兴　王俊力　乔红霞　付子轼　 毕玉翠　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 刘芳 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) E02B 1/00(2006.01) (54)发明名称 农田面源污染生态拦截工程的生态沟渠空 间布局优化方法 (57)摘要 本发明涉及一种农田面源污染生态拦截工 程的生态沟渠空间布局优化方法及系统， 属于农 业环境保护领域。 方法包括： 获取工程区域地图， 并对所述工程区域地图进行分区划分， 得到工程 区域内的各个 分区； 计算所述各个 分区内排水沟 渠的平面密度指数和容积指数； 计算所述各个分 区内排水沟渠的污染负荷指数； 所述污染负荷指 数包括长度负荷指数和容积负荷指数； 根据所述 平面密度指数、 所述容积指数以及所述污染负荷 指数确定所述工程区域内应加强生态沟渠新建 或改建的重点分区； 对所述重点 分区内的生态沟 渠进行空间布局优化。 采用本发 明方法能够准确 识别工程区域生态沟渠布设的敏感区与重点区， 从而有针对性地优化敏感区与重点区的生态沟 渠空间布局。 权利要求书3页 说明书11页 附图5页 CN 115221592 A 2022.10.21 CN 115221592 A 1.一种农田面源污染生态拦截工程的生态沟渠空间布局优化方法， 其特 征在于， 包括： 获取工程区域地图， 并对所述工程区域地图进行分区划分， 得到工程区域内的各个分 区； 计算所述各个分区内排水沟渠的平面密度指数和容积指数； 计算所述各个分区内排水沟渠的污染负荷指数； 所述污染负荷指数包括长度负荷指数 和容积负荷指数； 根据所述平面密度指数、 所述容积指数以及所述污染负荷指数确定所述工程 区域内应 加强生态沟渠新建或改建的重点分区； 对所述重点分区内的生态沟渠 进行空间布局优化。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述对所述工程区域地图进行分区划分， 得到工程区域内的各个分区， 具体包括： 若所述工程区域地图内的天然分隔界限清晰， 采用天然分隔法对所述工程区域地图进 行分区划分， 得到 工程区域内的各个分区； 若所述工程区域地图内的天然分隔界限不清晰， 采用象限分隔法对所述工程 区域地图 进行分区划分， 得到 工程区域内的各个分区。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述计算所述各个分区内排水沟渠的平面 密度指数和容积指数， 具体包括： 统计所述各个分区的分区面积； 测量所述各个分区内排水沟渠的总长度和总 有效容积； 所述排水沟渠包括土质排水沟 和硬质排水渠； 将所述各个分区内排水沟渠的总长度分别除以所述各个分区的分区面积， 计算得到所 述各个分区内排水沟渠的平面密度指数； 将所述各个分区内排水沟渠的总 有效容积分别除以所述各个分区的分区面积， 计算得 到所述各个分区内排水沟渠的容积指数。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述计算所述各个分区内排水沟渠的污染 负荷指数， 具体包括： 确定各个分区内的不同类型空间以及不同类型空间对应的污染物排放系数； 所述不同 类型空间包括农田、 菜地、 村庄； 统计各个分区内的不同类型空间的空间面积； 根据所述各个分区内的不同类型空间的空间面积、 不同类型空间对应的污染物排放系 数以及所述各个分区内排水沟渠的总长度， 采用公式 计算所述各个分区 内排水沟渠的长度负荷指数； 其中qli表示第i个分区内排水沟渠的长度负荷指数； Aik表示 第i个分区内第k种类型空间的空 间面积； Qik表示第i个分区内第k种类型空 间对应的污染物 排放系数； M表示第i个分区内不同类型空间的数量； Li表示第i个分区内排水沟渠的总长 度； 根据所述各个分区内的不同类型空间的空间面积、 不同类型空间对应的污染物排放系权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115221592 A 2数以及所述各个分区内排水沟渠的总有效容积， 采用公式 计算所述各个 分区内排水沟渠的容积负荷指数； 其中qvi表示第i个分区内排水沟渠的容积负荷指数； Vi表 示第i个分区内排水沟渠的总有效容积。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述平面密度指数、 所述容积指 数以及所述污染负荷指数确定所述工程区域内应加强生态沟渠新建或改建的重点分区， 具 体包括： 分别计算所述各个分区内排水沟渠的平面密度指数、 容积指数、 长度负荷指数以及容 积负荷指数的总平均值， 得到平面密度指数总平均值、 容积指数总平均值、 长度负荷指数总 平均值以及容积 负荷指数总平均值； 针对所述各个分区内的第 i个分区， 若第i个分区内排水沟渠的平面密度指数小于平面 密度指数总平均值， 或第i个分区内排水沟渠的容积指数小于容积指数总平均值， 或第i个 分区内排水沟渠的长度负荷指数大于长度负荷指数总平均值， 或第i个分区内排水沟渠的 容积负荷指数大于容积负荷指数总平均值， 则确定第i个分区为所述工程区域内应加强生 态沟渠新建或改建的重点分区。 6.一种农田面源污染生态拦截工程的生态沟渠空间布局优化系统， 其特 征在于， 包括： 工程区域分区划分模块， 用于获取工程区域地图， 并对所述工程区域地图进行分区划 分， 得到工程区域内的各个分区； 平面密度与容积指数计算模块， 用于计算所述各个分区内排水沟渠的平面密度指数和 容积指数； 污染负荷指数计算模块， 用于计算所述各个分区内排水沟渠的污染负荷指数； 所述污 染负荷指数包括长度负荷指数和容积 负荷指数； 分区比较与综合分析模块， 用于根据所述平面密度指数、 所述容积指数以及所述污染 负荷指数确定所述工程区域内应加强生态沟渠新建或改建的重点分区； 空间布局优化模块， 用于对所述重点分区内的生态沟渠 进行空间布局优化。 7.根据权利要求6所述的系统， 其特 征在于， 所述工程区域分区划分模块具体包括： 天然分隔单元， 用于若所述工程区域地图内的天然分隔界限清晰， 采用天然分隔法对 所述工程区域 地图进行分区划分， 得到 工程区域内的各个分区； 象限分隔单元， 用于若所述工程区域地图内的天然分隔界限不清晰， 采用象限分隔法 对所述工程区域 地图进行分区划分， 得到 工程区域内的各个分区。 8.根据权利要求6所述的系统， 其特征在于， 所述平面密度与容积指数计算模块具体包 括： 分区面积统计单 元， 用于统计所述各个分区的分区面积； 总长度和总 有效容积测量单元， 用于测量所述各个分区内排水沟渠的总长度和总 有效 容积； 所述 排水沟渠包括土质排水沟 和硬质排水渠； 平面密度指数计算单元， 用于将所述各个分区内排水沟渠的总长度分别除以所述各个 分区的分区面积， 计算得到所述各个分区内排水沟渠的平面密度指数； 容积指数计算单元， 用于将所述各个分区内排水沟渠的总 有效容积分别除以所述各个权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115221592 A 3