一種冬小麥秸稈焚燒污染物排放量的測算方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)作物技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種冬小麥秸桿焚燒污染物排放量 的測算方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和農(nóng)民生活方式發(fā)生了較大變化，同時(shí)，能 源和生態(tài)問題越來越受到人們的重視。然而，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的連年豐收產(chǎn)生了大量的作物 秸桿，除部分用作牲畜飼料外，很大部分在農(nóng)田被直接焚燒，因此，秸桿污染逐漸成為農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)污染的主要問題之一，特別是每年夏收季節(jié)的冬小麥秸桿露天焚燒。由于冬小麥秸桿 的就地集中焚燒，大量的污染物將直接排放到空氣中，導(dǎo)致大氣中顆粒物、二氧化氮、一氧 化碳等污染物濃度顯著升高，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，進(jìn)而導(dǎo)致灰霾天氣。當(dāng)細(xì)顆粒物濃度達(dá) 到一定程度時(shí)，對(duì)人的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分刺激較大，輕則造成咳嗽、胸悶、流 淚，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致支氣管炎發(fā)生，給人們的生活及健康帶來嚴(yán)重的影響。秸桿的大面積集 中焚燒已成為區(qū)域性重霾污染事件的主要原因之一，準(zhǔn)確的測算秸桿焚燒污染物排放量能 夠?qū)罄m(xù)的治理有指導(dǎo)性作用。
[0003]當(dāng)前，相關(guān)技術(shù)中計(jì)算區(qū)域尺度秸桿焚燒大氣污染物排放量的方法主要有兩種： 一是依靠秸桿焚燒火點(diǎn)監(jiān)測的過火面積進(jìn)行測算，將過火面積與單位面積作物產(chǎn)量系數(shù)、 草谷比系數(shù)、秸桿污染物排放系數(shù)相乘，得到最終的秸桿焚燒污染物排放量，然而，上述方 法中由于火點(diǎn)遙感監(jiān)測受云遮蓋及衛(wèi)星回訪周期影響，僅能反映部分時(shí)段、部分區(qū)域的秸 桿焚燒事件，得到的污染物排放總量不完整；二是利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)估算，將年鑒作物種植面積 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與單位面積作物產(chǎn)量系數(shù)、草谷比系數(shù)、秸桿焚燒比例、秸桿污染物排放系數(shù)參數(shù) 相乘，然而，上述方法中利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)估算的秸桿焚燒污染排放，僅能從宏觀上了解秸桿焚 燒污染排放總體情況，不能提供更精細(xì)化的格網(wǎng)污染物排放分布信息。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)中至少存在以下問題：冬小麥秸桿 焚燒污染物排放量的測算方法確定的污染物排放量準(zhǔn)確度低，因此，不能根據(jù)該污染物排 放量準(zhǔn)確地指導(dǎo)大氣污染的防治與監(jiān)管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種冬小麥秸桿焚燒污染物排放量的測 算方法及裝置，以提高冬小麥秸桿焚燒污染物排放量的測算精度。
[0006] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種冬小麥秸桿焚燒污染物排放量的測算方法， 包括：
[0007] 根據(jù)冬小麥生長的物候特征和歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)在研究區(qū)中提取出多個(gè)冬小 麥種植區(qū)域，將所述多個(gè)冬小麥種植區(qū)域作為第一冬小麥種植區(qū)域集；
[0008] 對(duì)歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行非監(jiān)督分類處理，根據(jù)高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)確定非 監(jiān)督分類結(jié)果中的冬小麥種植區(qū)有效類別，根據(jù)所述有效類別生成第二冬小麥種植區(qū)域 集；
[0009] 根據(jù)所述第一冬小麥種植區(qū)域集和所述第二冬小麥種植區(qū)域集確定冬小麥的種 植范圍；
[0010] 根據(jù)冬小麥生長的物候特征和歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)在所述種植范圍內(nèi)確定冬小 麥的猜桿產(chǎn)量；
[0011] 根據(jù)所述猜桿產(chǎn)量確定冬小麥猜桿焚燒污染物排放量。
[0012] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所 述根據(jù)冬小麥生長的物候特征和歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)在研究區(qū)中提取出多個(gè)冬小麥種植 區(qū)域，將所述多個(gè)冬小麥種植區(qū)域作為第一冬小麥種植區(qū)域集，包括：
[0013] 獲取冬小麥生長的物候特征和歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)；
[0014] 根據(jù)所述物候特征和所述歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)，制定冬小麥種植區(qū)的物候規(guī)則；
[0015] 根據(jù)所述物候規(guī)則在研究區(qū)中提取出多個(gè)冬小麥種植區(qū)域，將所述多個(gè)冬小麥種 植區(qū)域作為第一冬小麥種植區(qū)域集。
[0016] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所 述對(duì)歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行非監(jiān)督分類處理，根據(jù)高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)確定非監(jiān)督 分類結(jié)果中的冬小麥種植區(qū)有效類別，根據(jù)所述有效類別生成第二冬小麥種植區(qū)域集，包 括：
[0017] 獲取歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)和高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)；
[0018] 對(duì)所述歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行非監(jiān)督分類處理，得到非監(jiān)督分類結(jié)果；
[0019] 根據(jù)所述高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)對(duì)所述非監(jiān)督分類結(jié)果進(jìn)行識(shí)別處理；
[0020] 在識(shí)別處理結(jié)果中篩選出含有冬小麥種植區(qū)的有效類別，根據(jù)所述有效類別生成 第二冬小麥種植區(qū)域集。
[0021] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所 述根據(jù)所述第一冬小麥種植區(qū)域集和所述第二冬小麥種植區(qū)域集確定冬小麥的種植范圍， 包括：
[0022] 對(duì)所述第一冬小麥種植區(qū)域集和所述第二冬小麥種植區(qū)域集進(jìn)行取交集處理，得 到取交集處理結(jié)果；
[0023] 根據(jù)所述取交集處理結(jié)果確定冬小麥的種植范圍。
[0024] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所 述根據(jù)冬小麥生長的物候特征和歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)在所述種植范圍內(nèi)確定冬小麥的秸 桿產(chǎn)量，包括：
[0025] 獲取冬小麥生長的物候特征和歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)；
[0026] 根據(jù)所述物候特征和所述歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)確定所述冬小麥種植范圍內(nèi)的秸 桿產(chǎn)量與歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系；
[0027] 根據(jù)所述相關(guān)關(guān)系確定冬小麥種植區(qū)內(nèi)每個(gè)像元的冬小麥秸桿產(chǎn)量，對(duì)所述每個(gè) 像元的冬小麥秸桿產(chǎn)量進(jìn)行求和計(jì)算，得到所述種植范圍內(nèi)的冬小麥的秸桿產(chǎn)量。
[0028] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，所 述根據(jù)所述秸桿產(chǎn)量確定冬小麥秸桿焚燒污染物排放量，包括：
[0029] 獲取秸桿焚燒百分比和秸桿焚燒污染物排放因子；
[0030] 根據(jù)所述秸桿產(chǎn)量和如下公式，計(jì)算得到冬小麥種植區(qū)的秸桿焚燒污染物排放 量，
[0031] p = γχ n XR,
[0032] 其中，P為秸桿焚燒污染物排放量，Y為秸桿產(chǎn)量，η為秸桿焚燒百分比，R為秸桿 焚燒污染物排放因子。
[0033] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種冬小麥秸桿焚燒污染物排放量的測算裝 置，包括：
[0034] 第一冬小麥種植區(qū)域集確定模塊，用于根據(jù)冬小麥生長的物候特征和歸一化植被 指數(shù)數(shù)據(jù)在研究區(qū)中提取出多個(gè)冬小麥種植區(qū)域，將所述多個(gè)冬小麥種植區(qū)域作為第一冬 小麥種植區(qū)域集；
[0035] 第二冬小麥種植區(qū)域集確定模塊，用于對(duì)歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行非監(jiān)督分類處 理，根據(jù)高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)確定非監(jiān)督分類結(jié)果中的冬小麥種植區(qū)有效類別，根據(jù)所 述有效類別生成第二冬小麥種植區(qū)域集；
[0036] 冬小麥的種植范圍確定模塊，用于根據(jù)所述第一冬小麥種植區(qū)域集和所述第二冬 小麥種植區(qū)域集確定冬小麥的種植范圍；
[0037] 冬小麥的秸桿產(chǎn)量確定模塊，用于根據(jù)冬小麥生長的物候特征和歸一化植被指數(shù) 數(shù)據(jù)在所述種植范圍內(nèi)確定冬小麥的秸桿產(chǎn)量；
[0038] 冬小麥秸桿焚燒污染物排放量計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述秸桿產(chǎn)量確定冬小麥秸桿 焚燒污染物排放量。
[0039] 結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所 述第一冬小麥種植區(qū)域集確定模塊包括：
[0040] 第一獲取單元，用于獲取冬小麥生長的物候特征和歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)；
[0041] 物候規(guī)則制定單元，用于根據(jù)所述物候特征和所述歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)，制定冬 小麥種植區(qū)的物候規(guī)則；
[0042] 第一冬小麥種植區(qū)域集生成單元，用于根據(jù)所述物候規(guī)則在研究區(qū)中提取出多個(gè) 冬小麥種植區(qū)域，將所述多個(gè)冬小麥種植區(qū)域作為第一冬小麥種植區(qū)域集。
[0043] 結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所 述第二冬小麥種植區(qū)域集確定模塊包括：
[0044] 第二獲取單元，用于獲取歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)和高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)；
[0045] 非監(jiān)督分類處理單元，用于對(duì)所述歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行非監(jiān)督分類處理，得 到非監(jiān)督分類結(jié)果；
[0046] 識(shí)別處理單元，用于根據(jù)所述高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)對(duì)所述非監(jiān)督分類結(jié)果進(jìn)行 識(shí)別處理；
[0047] 第二冬小麥種植區(qū)域集