【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氮素积蓄释放量预测，特别是涉及一种水域消落带氮释放通量预测方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、水域消落带，作为水体与陆地生态系统之间的过渡区域，其生态功能和环境过程对维持水体健康、水质安全及生物多样性具有至关重要的作用。然而，水域消落带受自然因素(如水位波动、降水变化)和人为因素(如农业活动、城市化进程)的双重影响，其生态环境极易发生变化，特别是氮素等营养物质的循环与释放过程，对邻近水体的富营养化具有显著贡献。
2、传统的氮释放通量预测方法往往依赖于现场监测数据，这种方法虽然精确但耗时费力，且难以全面覆盖广阔的水域范围，特别是在面对复杂多变的水文条件和生态环境时，其预测能力和时效性受到限制。因此，探索一种高效、准确且适用范围广的水域消落带氮释放通量预测方法显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种水域消落带氮释放通量预测方法、系统、设备及介质，能够实现对目标水域的消落带氮释放通量进行精准预测。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种水域消落带氮释放通量预测方法，包括：
4、获取基本资料；所述基本资料包括目标水域的水质数据、水位数据、降水数据、遥感影像数据和社会经济数据；
5、基于所述基本资料，利用多种统计分析方法进行水质指标的趋势及相关性分析，确定水质的时空分布特征和影响因素；
6、对所述遥感影像数据进行预处理，并根据预处理后的数据以及所述水质的时空分布特征
7、构建收支平衡模型，根据所述收支平衡模型和fick定律对所述消落带淹没范围的水域消落带氮释放通量进行预测，得到预测结果；所述预测结果包括沉积物中氮积蓄释放量和沉积物-水界面间的扩散通量；所述收支平衡模型包括淹水期内消落带沉积物氮素的交换通量和落干期内消落带沉积物氮素的交换通量。
8、可选地，在对水域消落带氮释放通量进行预测之后，还包括：利用排污系数法对外源污染输入负荷进行估算。
9、可选地，所述预处理的方法包括：辐射校正和几何校正；所述辐射校正包括大气校正、辐射定标以及地形和太阳高度角校正。
10、可选地，所述影像分析的方法采用mndwi算法。
11、可选地，所述沉积物-水界面间的扩散通量的计算公式为：
12、
13、其中，f为沉积物-水界面的扩散通量；为表层沉积物的孔隙度；dc/dx为上覆水与沉积物的浓度梯度，由间隙水与底层水的浓度差决定；ds为沉积物中的扩散系数。
14、本专利技术还提供了一种水域消落带氮释放通量预测系统，包括：
15、数据采集单元，用于获取基本资料；所述基本资料包括目标水域的水质数据、水位数据、降水数据、遥感影像数据和社会经济数据；
16、水质特征分析单元，用于基于所述基本资料，利用多种统计分析方法进行水质指标的趋势及相关性分析，确定水质的时空分布特征和影响因素；
17、影像分析单元，用于对所述遥感影像数据进行预处理，并根据预处理后的数据以及所述水质的时空分布特征和影响因素进行影像分析，确定目标水域的消落带淹没范围；
18、预测单元，用于构建收支平衡模型，根据所述收支平衡模型和fick定律对所述消落带淹没范围的水域消落带氮释放通量进行预测，得到预测结果；所述预测结果包括沉积物中氮积蓄释放量和沉积物-水界面间的扩散通量；所述收支平衡模型包括淹水期内消落带沉积物氮素的交换通量和落干期内消落带沉积物氮素的交换通量。
19、本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据上述的水域消落带氮释放通量预测方法。
20、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的水域消落带氮释放通量预测方法。
21、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
22、本专利技术公开了一种水域消落带氮释放通量预测方法、系统、设备及介质，所述方法包括获取基本资料；基本资料包括目标水域的水质数据、水位数据、降水数据、遥感影像数据和社会经济数据；基于基本资料，利用多种统计分析方法进行水质指标的趋势及相关性分析，确定水质的时空分布特征和影响因素；对遥感影像数据进行预处理，并根据预处理后的数据以及水质的时空分布特征和影响因素进行影像分析，确定目标水域的消落带淹没范围；构建收支平衡模型，根据收支平衡模型和fick定律对消落带淹没范围的水域消落带氮释放通量进行预测，得到预测结果。本专利技术能够实现对目标水域的消落带氮释放通量进行精准预测。
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1.一种水域消落带氮释放通量预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水域消落带氮释放通量预测方法，其特征在于，在对水域消落带氮释放通量进行预测之后，还包括：利用排污系数法对外源污染输入负荷进行估算。
3.根据权利要求1所述的水域消落带氮释放通量预测方法，其特征在于，所述预处理的方法包括：辐射校正和几何校正；所述辐射校正包括大气校正、辐射定标以及地形和太阳高度角校正。
4.根据权利要求1所述的水域消落带氮释放通量预测方法，其特征在于，所述影像分析的方法采用MNDWI算法。
5.根据权利要求1所述的水域消落带氮释放通量预测方法，其特征在于，所述沉积物-水界面间的扩散通量的计算公式为：
6.一种水域消落带氮释放通量预测系统，其特征在于，包括：
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据权利要求1-5中任一项所述的水域消落带氮释放通量预测方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序
...【技术特征摘要】
1.一种水域消落带氮释放通量预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水域消落带氮释放通量预测方法，其特征在于，在对水域消落带氮释放通量进行预测之后，还包括：利用排污系数法对外源污染输入负荷进行估算。
3.根据权利要求1所述的水域消落带氮释放通量预测方法，其特征在于，所述预处理的方法包括：辐射校正和几何校正；所述辐射校正包括大气校正、辐射定标以及地形和太阳高度角校正。
4.根据权利要求1所述的水域消落带氮释放通量预测方法，其特征在于，所述影像分析的方法采用mndwi算法。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦明，李佳，张彦，邹磊，李桂秋，窦浩然，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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