什么是農業物聯網技術,可追溯農業
農業物聯網
農業物聯網(Internet of Things, IOT)是指利用各種信息感知設備,實時獲取所需信息,并通過網絡實現對認知對象的識別與監控。
農業物聯網
農業物聯網指根據生產目標,進行精準的“系統診斷、優化配方、技術組裝、科學管理”,以最少的或最節省的投入,達到同等收入或更高的收入,并改善環境,高效地利用各類農業業資源。
物聯網平臺采用數據、服務、業務和表現分離的多層設計理念,以安全可靠的數據管理為基礎,以專業的數據服務模塊為支撐,實現高效的業務處理能力,同時融合當前完備的安全、權限管理體系,保證平臺的穩定和安全可靠運行,充分考慮的兼容性和可擴展性,能夠在各種終端設備上以多種形式展現。
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如果有采樣點坐標和污染濃度怎么用gis測定污染范圍和土方量
土壤環境監測技術規范
4采樣準備
4.1組織準備
由具有野外調查經驗且掌握土壤采樣技術規程的專業技術人員組成采樣組,采樣前組織學習有關技術文件,了解監測技術規范。
4.2資料收集
收集包括監測區域的交通圖、土壤圖、地質圖、大比例尺地形圖等資料,供制作采樣工作圖和標注采樣點位用。
收集包括監測區域土類、成土母質等土壤信息資料。
收集工程建設或生產過程對土壤造成影響的環境研究資料。
收集造成土壤污染事故的主要污染物的毒性、穩定性以及如何消除等資料。
收集土壤歷史資料和相應的法律(法規)。
收集監測區域工農業生產及排污、污灌、化肥農藥施用情況資料。
收集監測區域氣候資料(溫度、降水量和蒸發量)、水文資料。
收集監測區域遙感與土壤利用及其演變過程方面的資料等。
4.3現場調查
現場踏勘,將調查得到的信息進行整理和利用,豐富采樣工作圖的內容。
4.4采樣器具準備
4.4.1工具類:鐵鍬、鐵鏟、圓狀取土鉆、螺旋取土鉆、竹片以及適合特殊采樣要求的工具等。
4.4.2器材類:GPS、羅盤、照相機、膠卷、卷尺、鋁盒、樣品袋、樣品箱等。
4.4.3文具類:樣品標簽、采樣記錄表、鉛筆、資料夾等。
4.4.4安全防護用品:工作服、工作鞋、安全帽、藥品箱等。
4.4.5采樣用車輛
4.5監測項目與頻次
監測項目分常規項目、特定項目和選測項目;監測頻次與其相應。
常規項目:原則上為GB 15618《土壤環境質量標準》中所要求控制的污染物。
特定項目:GB 15618《土壤環境質量標準》中未要求控制的污染物,但根據當地環境污染狀況,確認在土壤中積累較多、對環境危害較大、影響范圍廣、毒性較強的污染物,或者污染事故對土壤環境造成嚴重不良影響的物質,具體項目由各地自行確定。
選測項目:一般包括新納入的在土壤中積累較少的污染物、由于環境污染導致土壤性狀發生改變的土壤性狀指標以及生態環境指標等,由各地自行選擇測定。
土壤監測項目與監測頻次見表4-1。監測頻次原則上按表4-1執行,常規項目可按當地實際適當降低監測頻次,但不可低于5年一次,選測項目可按當地實際適當提高監測頻次。
表4-1 土壤監測項目與監測頻次
項目類別 監測項目 監測頻次
常規項目 基本項目 pH、陽離子交換量 每年一次
農田在夏收或秋收后采樣
重點項目 鎘、鉻、汞、砷、鉛、銅、鋅、鎳
六六六、滴滴涕
特定項目(污染事故) 特征項目 及時采樣,根據污染物變化趨勢決定監測頻次
選測項目 影響產量項目 全鹽量、硼、氟、氮、磷、鉀等
每年監測一次
農田在夏收或秋收后采樣
污水灌溉項目 氰化物、六價鉻、揮發酚、烷基汞、苯并[a]芘、有機質、硫化物、石油類等
POPs與高毒類農藥 苯、揮發性鹵代烴、有機磷農藥、PCB、PAH等
其他項目 結合態鋁(酸雨區)、硒、釩、氧化稀土總量、鉬、鐵、錳、鎂、鈣、鈉、鋁、硅、放射性比活度等
5布點與樣品數容量
5.1“隨機”和“等量”原則
樣品是由總體中隨機采集的一些個體所組成,個體之間存在變異,因此樣品與總體之間,既存在同質的“親緣”關系,樣品可作為總體的代表,但同時也存在著一定程度的異質性的,差異愈小,樣品的代表性愈好;反之亦然。為了達到采集的監測樣品具有好的代表性,必須避免一切主觀因素,使組成總體的個體有同樣的機會被選入樣品,即組成樣品的個體應當是隨機地取自總體。另一方面,在一組需要相互之間進行比較的樣品應當有同樣的個體組成,否則樣本大的個體所組成的樣品,其代表性會大于樣本少的個體組成的樣品。所以“隨機”和“等量”是決定樣品具有同等代表性的重要條件。
5.2布點方法
5.2.1簡單隨機
將監測單元分成網格,每個網格編上號碼,決定采樣點樣品數后,隨機抽取規定的樣品數的樣品,其樣本號碼對應的網格號,即為采樣點。隨機數的獲得可以利用擲骰子、抽簽、查隨機數表的方法。關于隨機數骰子的使用方法可見GB10111《利用隨機數骰子進行隨機抽樣的辦法》。簡單隨機布點是一種完全不帶主觀限制條件的布點方法。
5.2.2分塊隨機
根據收集的資料,如果監測區域內的土壤有明顯的幾種類型,則可將區域分成幾塊,每塊內污染物較均勻,塊間的差異較明顯。將每塊作為一個監測單元,在每個監測單元內再隨機布點。在正確分塊的前提下,分塊布點的代表性比簡單隨機布點好,如果分塊不正確,分塊布點的效果可能會適得其反。
5.2.3系統隨機
將監測區域分成面積相等的幾部分(網格劃分),每網格內布設一采樣點,這種布點稱為系統隨機布點。如果區域內土壤污染物含量變化較大,系統隨機布點比簡單隨機布點所采樣品的代表性要好。
圖5-1 布點方式示意圖
5.3基礎樣品數量
5.3.1由均方差和絕對偏差計算樣品數
用下列公式可計算所需的樣品數:
N=t2s2/D2
式中:N為樣品數;
t為選定置信水平(土壤環境監測一般選定為95%)一定自由度下的t值(附錄A);
s2為均方差,可從先前的其它研究或者從極差R(s2=(R/4)2)估計;
D為可接受的絕對偏差。
示例:
某地土壤多氯聯苯(PCB)的濃度范圍0~13mg/kg,若95%置信度時平均值與真值的絕對偏差為1.5 mg/kg,s為3.25 mg/kg,初選自由度為10,則
N =(2.23)2(3.25)2/(1.5)2 =23
因為23比初選的10大得多,重新選擇自由度查t值計算得:
N =(2.069)2(3.25)2/(1.5)2 =20
20個土壤樣品數較大,原因是其土壤PCB含量分布不均勻(0~13 mg/kg),要降低采樣的樣品數,就得犧牲監測結果的置信度(如從95%降低到90%),或放寬監測結果的置信距(如從1.5 mg/kg增加到2.0 mg/kg)。
5.3.2由變異系數和相對偏差計算樣品數
N=t2s2/D2可變為:
N=t2CV2/m2
式中:N為樣品數;
t為選定置信水平(土壤環境監測一般選定為95%)一定自由度下的t值(附錄A);
CV為變異系數(%),可從先前的其它研究資料中估計;
m為可接受的相對偏差(%),土壤環境監測一般限定為20%~30% 。
沒有歷史資料的地區、土壤變異程度不太大的地區,一般CV可用10%~30%粗略估計,有效磷和有效鉀變異系數CV可取50%。
5.4布點數量
土壤監測的布點數量要滿足樣本容量的基本要求,即上述由均方差和絕對偏差、變異系數和相對偏差計算樣品數是樣品數的下限數值,實際工作中土壤布點數量還要根據調查目的、調查精度和調查區域環境狀況等因素確定。
一般要求每個監測單元最少設3個點。
區域土壤環境調查按調查的精度不同可從2.5km、5km、10km、20km、40km中選擇網距網格布點,區域內的網格結點數即為土壤采樣點數量。
農田采集混合樣的樣點數量見“6.2.2.2混合樣采集”。
建設項目采樣點數量見“6.3建設項目土壤環境評價監測采樣”。
城市土壤采樣點數量見“6.4城市土壤采樣”。
土壤污染事故采樣點數量見“6.5污染事故監測土壤采樣”。
6樣品采集
樣品采集一般按三個階段進行:
前期采樣:根據背景資料與現場考察結果,采集一定數量的樣品分析測定,用于初步驗證污染物空間分異性和判斷土壤污染程度,為制定監測方案(選擇布點方式和確定監測項目及樣品數量)提供依據,前期采樣可與現場調查同時進行。
正式采樣:按照監測方案,實施現場采樣。
補充采樣:正式采樣測試后,發現布設的樣點沒有滿足總體設計需要,則要進行增設采樣點補充采樣。
面積較小的土壤污染調查和突發性土壤污染事故調查可直接采樣。
6.1區域環境背景土壤采樣
6.1.1采樣單元
采樣單元的劃分,全國土壤環境背景值監測一般以土類為主,省、自治區、直轄市級的土壤環境背景值監測以土類和成土母質母巖類型為主,省級以下或條件許可或特別工作需要的土壤環境背景值監測可劃分到亞類或土屬。
6.1.2樣品數量
各采樣單元中的樣品數量應符合“5.3基礎樣品數量”要求。
6.1.3網格布點
網格間距L按下式計算:
L=(A/N)1/2
式中:L為網格間距;
A為采樣單元面積;
N為采樣點數(同“5.3樣品數量”)。
A和L的量綱要相匹配,如A的單位是km2則L的單位就為km。根據實際情況可適當減小網格間距,適當調整網格的起始經緯度,避開過多網格落在道路或河流上,使樣品更具代表性。
6.1.4野外選點
首先采樣點的自然景觀應符合土壤環境背景值研究的要求。采樣點選在被采土壤類型特征明顯的地方,地形相對平坦、穩定、植被良好的地點;坡腳、洼地等具有從屬景觀特征的地點不設采樣點;城鎮、住宅、道路、溝渠、糞坑、墳墓附近等處人為干擾大,失去土壤的代表性,不宜設采樣點,采樣點離鐵路、公路至少300m以上;采樣點以剖面發育完整、層次較清楚、無侵入體為準,不在水土流失嚴重或表土被破壞處設采樣點;選擇不施或少施化肥、農藥的地塊作為采樣點,以使樣品點盡可能少受人為活動的影響;不在多種土類、多種母質母巖交錯分布、面積較小的邊緣地區布設采樣點。
6.1.5采樣
采樣點可采表層樣或土壤剖面。一般監測采集表層土,采樣深度0~20cm,特殊要求的監測(土壤背景、環評、污染事故等)必要時選擇部分采樣點采集剖面樣品。剖面的規格一般為長1.5m,寬0.8m,深1.2m。挖掘土壤剖面要使觀察面向陽,表土和底土分兩側放置。
一般每個剖面采集A、B、C三層土樣。地下水位較高時,剖面挖至地下水出露時為止;山地丘陵土層較薄時,剖面挖至風化層。
對B層發育不完整(不發育)的山地土壤,只采A、C兩層;
干旱地區剖面發育不完善的土壤,在表層5~20 cm、心土層50 cm、底土層100 cm左右采樣。
水稻土按照A耕作層、P犁底層、C母質層(或G潛育層、W潴育層)分層采樣(圖6-1),對P層太薄的剖面,只采A、C兩層(或A、G層或A、W層)。
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