本發(fā)明涉及環(huán)境檢測，尤其涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的河流溫室氣體排放評(píng)價(jià)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、河流作為陸地與海洋之間的重要紐帶，其溫室氣體排放對(duì)全球碳循環(huán)和氣候變化具有顯著影響。因此對(duì)河流溫室氣體的排放進(jìn)行精確監(jiān)測成了在環(huán)境保護(hù)道路上需要得到重視的措施；近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引進(jìn)應(yīng)用，為河流溫室氣體排放的精準(zhǔn)監(jiān)測和實(shí)時(shí)評(píng)估提供了可能。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的河流溫室氣體排放監(jiān)測過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)河流溫室氣體排放的連續(xù)、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測，并自動(dòng)生成監(jiān)測報(bào)告，為科學(xué)研究、環(huán)境保護(hù)和政策制定提供有力支持。

2、但現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行溫室氣體排放評(píng)價(jià)時(shí)只是根據(jù)地形地貌差異較大的不同類型河流的水溫、流速等物理參數(shù)或者通過監(jiān)測得到的河流溶解氧的變化等方法對(duì)正常狀態(tài)下河流溫室氣體排放進(jìn)行分析，但當(dāng)河流處于泄洪狀態(tài)時(shí)河流中氣液傳質(zhì)發(fā)生改變、不同流域的溫室氣體濃度差異較大，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)無法在水庫進(jìn)行泄洪時(shí)針對(duì)泄洪區(qū)域內(nèi)的河流不同流域的溫室氣體的排放進(jìn)行預(yù)測，不能對(duì)泄洪區(qū)域河流溫室氣體的排放做出與實(shí)際情況相符的評(píng)價(jià)，進(jìn)而使泄洪區(qū)域的生態(tài)環(huán)境遭到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，本發(fā)明提供基于物聯(lián)網(wǎng)的河流溫室氣體排放評(píng)價(jià)系統(tǒng)及方法，通過在水庫進(jìn)行泄洪時(shí)針對(duì)泄洪區(qū)域內(nèi)的河流不同流域的溫室氣體的排放進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠優(yōu)化泄洪區(qū)域的泄洪方案，減少河流溫室氣體排放，降低對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供基于物聯(lián)網(wǎng)的河流溫室氣體排放評(píng)價(jià)方法，包括下述步驟：

4、s1、獲取泄洪區(qū)域內(nèi)河流多個(gè)流域的地理數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、水流數(shù)據(jù)、溫室氣體數(shù)據(jù)，同時(shí)獲取泄洪水庫的蓄水?dāng)?shù)據(jù)、泄洪數(shù)據(jù)；

5、s2、將地理數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、水流數(shù)據(jù)、溫室氣體數(shù)據(jù)代入流域排放風(fēng)險(xiǎn)模型中分析泄洪區(qū)域內(nèi)河流多個(gè)流域的溫室氣體排放風(fēng)險(xiǎn)；

6、s3、將蓄水?dāng)?shù)據(jù)、泄洪數(shù)據(jù)代入泄洪干擾風(fēng)險(xiǎn)模型中分析泄洪水庫對(duì)河流溫室氣體排放的干擾風(fēng)險(xiǎn)；

7、s4、根據(jù)多個(gè)流域的溫室氣體排放風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果、泄洪水庫對(duì)河流溫室氣體排放的干擾風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果對(duì)泄洪區(qū)域河流溫室氣體排放情況進(jìn)行評(píng)估；

8、s5、根據(jù)泄洪區(qū)域河流溫室氣體排放情況評(píng)估結(jié)果，對(duì)河流多個(gè)流域進(jìn)行溫室氣體排放預(yù)警。

9、優(yōu)選地，所述步驟s2包括以下具體步驟：

10、s21、將泄洪區(qū)域內(nèi)的河流按照河流長度劃分為多個(gè)流域，獲取多個(gè)流域內(nèi)的地理數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、水流數(shù)據(jù)、溫室氣體數(shù)據(jù)，所述地理數(shù)據(jù)包括河流多個(gè)流域的流域面積、流域中河流長度、每個(gè)流域內(nèi)的最高海拔落差；所述氣候數(shù)據(jù)包括每個(gè)流域的河流平均水溫、平均降雨量、平均風(fēng)速；所述水流數(shù)據(jù)包括每個(gè)流域的平均流速、每個(gè)流域的最高水位、最低水位；所述溫室氣體數(shù)據(jù)包括每個(gè)流域的溫室氣體種類、每種溫室氣體濃度；

11、s22、將所述地理數(shù)據(jù)代入流域地形變化系數(shù)計(jì)算公式中計(jì)算每個(gè)流域的流域地形變化系數(shù)；所述流域地形變化系數(shù)計(jì)算公式為：

12、；

13、式中為第i個(gè)流域的流域地形變化系數(shù)，表示第i個(gè)流域中河流的長度，表示第i個(gè)流域的流域面積，表示第i個(gè)流域內(nèi)的最高海拔落差，m為流域數(shù)量，i為1至m中任一項(xiàng)。

14、優(yōu)選地，所述步驟s2還包括以下具體步驟：

15、s23、將所述氣候數(shù)據(jù)代入流域氣候變化系數(shù)計(jì)算公式中計(jì)算每個(gè)流域的流域氣候變化系數(shù)；所述流域氣候變化系數(shù)計(jì)算公式為：

16、；

17、式中為第i個(gè)流域的流域氣候變化系數(shù)，表示第i個(gè)流域中的河流平均水溫，表示第i個(gè)流域的平均降雨量，表示第i個(gè)流域的平均風(fēng)速，分別為所有流域中河流平均水溫的最大值、最小值，分別為所有流域中平均降雨量的最大值、最小值，分別為所有流域中平均風(fēng)速的最大值、最小值。

18、優(yōu)選地，所述步驟s2具體還包括：

19、s24、將所述水流數(shù)據(jù)和所述溫室氣體數(shù)據(jù)代入流域水流環(huán)境變化系數(shù)計(jì)算公式中計(jì)算每個(gè)流域的流域水流環(huán)境變化系數(shù)；所述流域水流環(huán)境變化系數(shù)計(jì)算公式為：

20、；

21、式中表示第i個(gè)流域的流域水流環(huán)境變化系數(shù)，表示第i個(gè)流域的平均流速、分別表示第i個(gè)流域的最高水位、最低水位，表示第i個(gè)流域的第j種溫室氣體濃度，i為1至m中任一項(xiàng)，j為1至n中任一項(xiàng)，n為第i個(gè)流域的溫室氣體種類數(shù)量。

22、優(yōu)選地，所述步驟s2還包括計(jì)算流域河流排放風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，具體步驟為：

23、s25、獲取計(jì)算得到的所述流域地形變化系數(shù)、所述流域氣候變化系數(shù)和所述流域水流環(huán)境變化系數(shù)；

24、s26、將所述流域地形變化系數(shù)、所述流域氣候變化系數(shù)和所述流域水流環(huán)境變化系數(shù)代入流域河流排放風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)計(jì)算公式中計(jì)算所述流域河流排放風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，所述流域河流排放風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)計(jì)算公式為：

25、；

26、式中表示第i個(gè)流域的流域河流排放風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，分別表示流域地形影響權(quán)重、流域氣候影響權(quán)重、流域水流環(huán)境影響權(quán)重。

27、優(yōu)選地，所述步驟s3包括以下具體步驟：

28、s31、獲取泄洪水庫的蓄水?dāng)?shù)據(jù)、泄洪數(shù)據(jù)，所述蓄水?dāng)?shù)據(jù)包括泄洪水庫的蓄水量、入庫流速以及泄洪水庫的溫室氣體種類、每種溫室氣體濃度；所述泄洪數(shù)據(jù)包括泄洪流速、泄洪水量；

29、s32、將所述蓄水?dāng)?shù)據(jù)、所述泄洪數(shù)據(jù)代入泄洪干擾影響系數(shù)計(jì)算公式中計(jì)算泄洪干擾影響系數(shù)，所述泄洪干擾影響系數(shù)計(jì)算公式為：

30、；

31、式中表示泄洪干擾影響系數(shù)，表示泄洪水庫的蓄水量，表示泄洪水庫的入庫流速，表示泄洪水庫的泄洪水量，表示泄洪水庫的泄洪流速，表示泄洪水庫的第k種溫室氣體濃度，表示泄洪水庫的所有種類溫室氣體濃度的最大值，k為1至k中任一項(xiàng)，其中exp()為e的次數(shù)冪。

32、優(yōu)選地，所述步驟s4包括以下具體步驟：

33、s41、獲取計(jì)算得到的所述流域河流排放風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和所述泄洪干擾影響系數(shù)；

34、s42、將所述流域河流排放風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和所述泄洪干擾影響系數(shù)代入溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算公式中計(jì)算泄洪狀態(tài)時(shí)每個(gè)流域的溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，所述溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算公式為：

35、；

36、式中表示第i個(gè)流域的溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

37、優(yōu)選地，所述步驟s5中對(duì)河流多個(gè)流域進(jìn)行溫室氣體排放預(yù)警包括以下具體步驟：

38、s51、獲取計(jì)算得到的泄洪區(qū)域內(nèi)河流全部流域的溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，并提取全部流域的溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)中的最大值、最小值；

39、s52、將第i個(gè)流域的溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和全部流域的溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)中的最大值、最小值代入溫室氣體排放預(yù)警值計(jì)算公式中計(jì)算泄洪河流第i個(gè)流域的溫室氣體排放預(yù)警值；

40、s53、所述溫室氣體排放預(yù)警值計(jì)算公式為：

41、；

42、式中表示泄洪河流第i個(gè)流域的溫室氣體排放預(yù)警值，分別表示全部流域的溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)中的最大值、最小值；

43、s54、預(yù)設(shè)溫室氣體排放預(yù)警閾值，當(dāng)泄洪河流第i個(gè)流域的溫室氣體排放預(yù)警值小于溫室氣體排放預(yù)警閾值時(shí)，不執(zhí)行溫室氣體排放預(yù)警操作；當(dāng)泄洪河流第i個(gè)流域的溫室氣體排放預(yù)警值大于等于溫室氣體排放預(yù)警閾值時(shí)，向泄洪河流第i個(gè)流域執(zhí)行溫室氣體排放預(yù)警操作。

44、本發(fā)明還提供基于物聯(lián)網(wǎng)的河流溫室氣體排放評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括：

45、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取泄洪區(qū)域內(nèi)河流多個(gè)流域的地理數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、水流數(shù)據(jù)、溫室氣體數(shù)據(jù)，同時(shí)獲取泄洪水庫的蓄水?dāng)?shù)據(jù)、泄洪數(shù)據(jù)；

46、流域排放風(fēng)險(xiǎn)分析模塊，用于將地理數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、水流數(shù)據(jù)、溫室氣體數(shù)據(jù)代入流域排放風(fēng)險(xiǎn)模型中分析泄洪區(qū)域內(nèi)河流多個(gè)流域的溫室氣體排放風(fēng)險(xiǎn)；

47、泄洪干擾影響分析模塊，用于將蓄水?dāng)?shù)據(jù)、泄洪數(shù)據(jù)代入泄洪干擾風(fēng)險(xiǎn)模型中分析泄洪水庫對(duì)河流溫室氣體排放的干擾風(fēng)險(xiǎn)；

48、溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)分析模塊，用于根據(jù)多個(gè)流域的溫室氣體排放風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果、泄洪水庫對(duì)河流溫室氣體排放的干擾風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果對(duì)泄洪區(qū)域河流溫室氣體排放情況進(jìn)行評(píng)估；

49、溫室氣體排放預(yù)警模塊，用于根據(jù)泄洪區(qū)域河流溫室氣體排放情況評(píng)估結(jié)果，對(duì)河流多個(gè)流域進(jìn)行溫室氣體排放預(yù)警；

50、控制模塊，用于控制所述數(shù)據(jù)獲取模塊、所述流域排放風(fēng)險(xiǎn)分析模塊、所述泄洪干擾影響分析模塊、所述溫室氣體泄洪排放風(fēng)險(xiǎn)分析模塊和所述溫室氣體排放預(yù)警模塊的運(yùn)行。

51、本發(fā)明的一種電子設(shè)備，包括：處理器和存儲(chǔ)器，其中，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有可供處理器調(diào)用的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器通過調(diào)用所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，執(zhí)行基于物聯(lián)網(wǎng)的河流溫室氣體排放評(píng)價(jià)方法。

52、本發(fā)明的一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，儲(chǔ)存有指令，當(dāng)所述指令在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行基于物聯(lián)網(wǎng)的河流溫室氣體排放評(píng)價(jià)方法。

53、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

54、本發(fā)明獲取流域的地理數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、水流數(shù)據(jù)、溫室氣體數(shù)據(jù)，同時(shí)獲取泄洪水庫的蓄水?dāng)?shù)據(jù)、泄洪數(shù)據(jù)；通過地理數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、水流數(shù)據(jù)、溫室氣體數(shù)據(jù)分析泄洪區(qū)域內(nèi)河流多個(gè)流域的溫室氣體排放風(fēng)險(xiǎn)；通過蓄水?dāng)?shù)據(jù)、泄洪數(shù)據(jù)分析泄洪水庫對(duì)河流溫室氣體排放的干擾風(fēng)險(xiǎn)；根據(jù)上述分析結(jié)果對(duì)泄洪區(qū)域河流溫室氣體排放情況進(jìn)行評(píng)估；并對(duì)多個(gè)流域進(jìn)行溫室氣體排放預(yù)警。通過針對(duì)泄洪區(qū)域內(nèi)河流不同流域溫室氣體的排放進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠優(yōu)化泄洪方案，減少河流溫室氣體排放，降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。