本技術(shù)涉及生態(tài)修復(fù)，尤其是涉及一種水體多植物生態(tài)修復(fù)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、水體生態(tài)修復(fù)中的水體多植物生態(tài)修復(fù)是一種利用水生植物對受污染或退化的水體進(jìn)行修復(fù)和凈化的環(huán)境友好型技術(shù)，成本低、能耗少且對生態(tài)環(huán)境改善效果顯著。

2、現(xiàn)有的水體多植物生態(tài)修復(fù)方法指的是生態(tài)浮島修復(fù)法，即通過在水面上構(gòu)建人工浮島，并在浮島上種植水生植物，利用植物的根系吸收水中的營養(yǎng)物質(zhì)和有害物質(zhì)，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的，然而現(xiàn)有的水體多植物生態(tài)修復(fù)方法未考慮到種植植物品種的最優(yōu)選擇以及種植植物的數(shù)量，導(dǎo)致水體多植物生態(tài)修復(fù)效率低，存在改進(jìn)之處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高水體多植物生態(tài)修復(fù)效率，本技術(shù)提供了一種水體多植物生態(tài)修復(fù)方法及系統(tǒng)。

2、第一方面，本技術(shù)提供的一種水體多植物生態(tài)修復(fù)方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種水體多植物生態(tài)修復(fù)方法，包括以下步驟：

4、檢測待測水體是否存在不同的功能，若存在則根據(jù)待測水體的不同功能進(jìn)行區(qū)域劃分得到水體區(qū)域劃分結(jié)果，若不存在則基于待測水體的水容量信息以及污染物信息進(jìn)行分析得到區(qū)域劃分指數(shù)q，根據(jù)區(qū)域劃分指數(shù)q對待測水體進(jìn)行區(qū)域劃分得到水體區(qū)域劃分結(jié)果；

5、基于待測水體的污染物信息分析適合待測水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的植物得到植物預(yù)篩數(shù)據(jù)庫，分析植物預(yù)篩數(shù)據(jù)庫中各植物是否為待測水體的本土植物，若不是則根據(jù)植物預(yù)篩數(shù)據(jù)庫中各植物的適宜存活地區(qū)與待測水體所在地區(qū)的氣候相似性進(jìn)行進(jìn)一步篩選得到植物二篩數(shù)據(jù)庫，根據(jù)植物二篩數(shù)據(jù)庫中各植物的植物適應(yīng)性信息以及植物抗逆性信息進(jìn)行進(jìn)一步篩選得到植物選取數(shù)據(jù)庫；

6、基于水體區(qū)域劃分結(jié)果，分析植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物與待測水體各區(qū)域中原有植物的競爭關(guān)系得到植物競爭關(guān)系系數(shù)bz，分析待測水體各區(qū)域中現(xiàn)有動物對植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的進(jìn)食關(guān)系得到動物進(jìn)食關(guān)系系數(shù)bj，根據(jù)植物競爭關(guān)系系數(shù)bz以及動物進(jìn)食關(guān)系系數(shù)bj得到生物互作影響系數(shù)x；

7、根據(jù)植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的成本以及繁殖速度得到植物自身適宜系數(shù)cz；

8、綜合植物自身適宜系數(shù)cz以及生物互作影響系數(shù)x分析植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物在待測水體各區(qū)域進(jìn)行種植的適宜程度得到植物種植適宜系數(shù)w，根據(jù)植物種植適宜系數(shù)w選取待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物；

9、基于水體區(qū)域劃分結(jié)果檢測各區(qū)域的水流流速以及污染密集度對待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物的生長繁殖損耗影響得到植物生長損耗系數(shù)ost，根據(jù)植物生長損耗系數(shù)ost計(jì)算各區(qū)域的區(qū)域種植損耗量信息，根據(jù)水體區(qū)域劃分結(jié)果檢測區(qū)域水容量信息，進(jìn)而分析各區(qū)域的區(qū)域種植需求量信息，根據(jù)各區(qū)域的區(qū)域種植損耗量信息以及區(qū)域種植需求量信息得對各區(qū)域的最優(yōu)種植植物的種植數(shù)量進(jìn)行確定區(qū)域種植數(shù)量信息；

10、基于待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物以及區(qū)域種植數(shù)量信息對待測水體各區(qū)域進(jìn)行植物鋪設(shè)，并實(shí)時(shí)檢測待測水體各區(qū)域植物生長是否存在異常，若異常則對異常區(qū)域進(jìn)行定位并發(fā)送至遠(yuǎn)程用戶端。

11、優(yōu)選的，檢測待測水體是否存在不同的功能，若存在不同的功能則根據(jù)待測水體的不同功能進(jìn)行區(qū)域劃分得到水體區(qū)域劃分結(jié)果，若不存在不同的功能則輸出區(qū)域規(guī)劃信號；

12、當(dāng)接收到區(qū)域規(guī)劃信號后，獲取待測水體的水容量信息，基于水容量信息得到水容量劃分影響系數(shù)ah；其中，待測水體的水容量越大則水容量劃分影響系數(shù)ah越大；

13、獲取待測水體的污染物信息，所述污染物信息包括污染物種類信息以及污染物密集度信息；

14、根據(jù)污染物種類信息得到污染物種類劃分影響系數(shù)az，其中，待測水體的污染物種類越多則污染物種類劃分影響系數(shù)az越大；

15、根據(jù)污染物密集度信息得到污染物密集度劃分影響系數(shù)am，其中，待測水體的污染物密集度越高則污染物密集度劃分影響系數(shù)am越大；

16、綜合水容量劃分影響系數(shù)ah、污染物種類劃分影響系數(shù)az以及污染物密集度劃分影響系數(shù)am，基于區(qū)域劃分函數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到區(qū)域劃分指數(shù)q，其中，a1、a2、a3為比例因子且均大于0；

17、根據(jù)區(qū)域劃分指數(shù)q對待測水體進(jìn)行均勻區(qū)域劃分得到水體區(qū)域劃分結(jié)果，其中，區(qū)域劃分指數(shù)q越大則水體區(qū)域劃分結(jié)果中各區(qū)域體積越大。

18、優(yōu)選的，獲取植物污染物影響數(shù)據(jù)表，所述植物污染物影響數(shù)據(jù)表中各植物在不同污染物環(huán)境下是否對污染物存在治理能力，若對污染物存在治理能力則標(biāo)記各植物對于不同污染物的治理程度；

19、根據(jù)待測水體的污染物信息中的污染物種類信息，基于污染物種類信息在植物污染物影響數(shù)據(jù)表中進(jìn)行查找，篩選出對于待測水體中污染物存在治理能力的植物得到植物預(yù)篩數(shù)據(jù)庫；

20、判斷植物預(yù)篩數(shù)據(jù)庫中各植物是否為待測水體的本土植物，若不為待測水體的本土植物，則分析各植物的適宜存活地區(qū)與待測水體所在地區(qū)的氣候的相似程度得到氣候相似性，將氣候相似性大于氣候相似性閾值的植物在植物預(yù)篩數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行篩選去除得到植物二篩數(shù)據(jù)庫；

21、獲取植物二篩數(shù)據(jù)庫中各植物的植物適應(yīng)性信息以及植物抗逆性信息；

22、將植物二篩數(shù)據(jù)庫中各植物的植物適應(yīng)性信息與預(yù)設(shè)的植物適應(yīng)性閾值進(jìn)行比較，若植物適應(yīng)性信息小于預(yù)設(shè)的植物適應(yīng)性閾值，則標(biāo)記為適應(yīng)性較差植物；

23、將植物二篩數(shù)據(jù)庫中各植物的植物抗逆性信息與預(yù)設(shè)的植物抗逆性閾值進(jìn)行比較，若植物抗逆性信息小于預(yù)設(shè)的植物抗逆性閾值，則標(biāo)記為抗逆性較差植物；

24、將植物二篩數(shù)據(jù)庫中存在適應(yīng)性較差植物標(biāo)記或存在抗逆性較差植物標(biāo)記的植物進(jìn)行篩選并去除得到植物選取數(shù)據(jù)庫。

25、優(yōu)選的，基于水體區(qū)域劃分結(jié)果，采集待測水體各區(qū)域現(xiàn)有的處于正常生長繁殖的植物得到區(qū)域現(xiàn)有正常植物信息；

26、獲取植物競爭關(guān)系表，所述植物競爭關(guān)系表中包括不同植物之間是否存在競爭關(guān)系以及競爭程度；

27、基于植物競爭關(guān)系表，查找各區(qū)域的區(qū)域現(xiàn)有正常植物信息與植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物是否存在競爭關(guān)系，若存在競爭關(guān)系則基于競爭程度得到植物競爭關(guān)系系數(shù)bz；其中各區(qū)域的區(qū)域現(xiàn)有正常植物信息與植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物之間的競爭程度越高則植物競爭關(guān)系系數(shù)bz越大；

28、檢測待測水體中各區(qū)域的現(xiàn)有的處于正常生長狀態(tài)的動物得到區(qū)域現(xiàn)有正常動物信息；

29、獲取動物進(jìn)食原料表，所述動物進(jìn)食原料表中包括區(qū)域現(xiàn)有正常動物信息中各動物的進(jìn)食表以及對各食物的進(jìn)食意愿；

30、基于動物進(jìn)食原料表，查找區(qū)域現(xiàn)有正常動物信息對植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物是否存在進(jìn)食關(guān)系，若存在進(jìn)食關(guān)系則基于區(qū)域現(xiàn)有正常動物信息對植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的進(jìn)食意愿得到動物進(jìn)食關(guān)系系數(shù)bj；

31、綜合植物競爭關(guān)系系數(shù)bz以及動物進(jìn)食關(guān)系系數(shù)bj，基于生物互作關(guān)系函數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到生物互作影響系數(shù)x，其中，b1、b2為比例因子且大于0。

32、優(yōu)選的，獲取植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的種植成本信息；

33、基于植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的種植成本信息分析植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的種植成本對于植物是否適宜種植的影響得到成本影響系數(shù)cz；

34、根據(jù)生物互作影響系數(shù)x對繁殖速度閾值進(jìn)行預(yù)先設(shè)置；

35、獲取植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的繁殖速度信息；

36、將植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的繁殖速度信息與繁殖速度閾值進(jìn)行比較并分析繁殖速度影響系數(shù)cf，若各植物的繁殖速度信息與繁殖速度閾值一致則繁殖速度影響系數(shù)cf最小，若各植物的繁殖速度信息與繁殖速度閾值不一致則計(jì)算差值，差值越大則繁殖速度影響系數(shù)cf越大；

37、根據(jù)成本影響系數(shù)cz以及繁殖速度影響系數(shù)cf，基于植物自身影響函數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到植物自身適宜系數(shù)y，其中，c1、c2為比例因子且均大于0。

38、優(yōu)選的，根據(jù)生物互作影響系數(shù)x以及植物自身適宜系數(shù)y，基于區(qū)域植物適宜函數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物在待測水體各區(qū)域進(jìn)行種植的適宜程度，即各區(qū)域?qū)τ诟髦参锏闹参锓N植適宜系數(shù)w，其中，、為比例因子且均大于0；

39、根據(jù)植物種植適宜系數(shù)w選取待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物，即待測水體各區(qū)域中，植物種植適宜系數(shù)w最大的植物即為該區(qū)域的最優(yōu)種植植物。

40、優(yōu)選的，基于水體區(qū)域劃分結(jié)果檢測待測水體各區(qū)域的水流流速得到區(qū)域水流流速信息；

41、根據(jù)區(qū)域水流流速信息分析待測水體各區(qū)域的水流流速對于待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物的生長繁殖損耗影響得到流速損耗影響系數(shù)dl；

42、基于水體區(qū)域劃分結(jié)果檢測待測水體各區(qū)域的污染密集度得到區(qū)域污染嚴(yán)重程度信息；

43、根據(jù)區(qū)域污染嚴(yán)重程度信息分析待測水體各區(qū)域的污染情況對于待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物的生長繁殖損耗影響得到污染損耗影響系數(shù)dw；

44、根據(jù)流速損耗影響系數(shù)dl以及污染損耗影響系數(shù)dw，基于生長損耗函數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到待測水體各區(qū)域的植物生長損耗系數(shù)ost，其中、為比例因子且大于0；

45、根據(jù)待測水體各區(qū)域的植物生長損耗系數(shù)ost計(jì)算待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物進(jìn)行種植的生長損耗量得到各區(qū)域的區(qū)域種植損耗量信息；

46、基于水體區(qū)域劃分結(jié)果檢測待測水體各區(qū)域的水容量得到區(qū)域水容量信息；

47、基于區(qū)域水容量信息分析待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物進(jìn)行種植的需求量得到各區(qū)域的區(qū)域種植需求量信息；

48、根據(jù)待測水體各區(qū)域的區(qū)域種植損耗量信息以及各區(qū)域的區(qū)域種植需求量信息，對待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物的的種植數(shù)量進(jìn)行確定，得到區(qū)域種植數(shù)量信息。

49、優(yōu)選的，基于待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物以及區(qū)域種植數(shù)量信息設(shè)置各區(qū)域的植床尺寸得到區(qū)域植床尺寸信息，基于區(qū)域植床尺寸信息對待測水體各區(qū)域植床進(jìn)行安設(shè)；

50、基于待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物以及區(qū)域種植數(shù)量信息在待測水體各植床進(jìn)行種植鋪設(shè)；

51、對待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物的生長速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測得到實(shí)時(shí)植物生長速度信息，將實(shí)時(shí)植物生長速度信息與預(yù)設(shè)的植物生長閾值范圍進(jìn)行比較判斷各區(qū)域的最優(yōu)種植植物生長是否異常，若實(shí)時(shí)植物生長速度信息處于預(yù)設(shè)的植物生長閾值范圍內(nèi)，則輸出植物生長正常信息，若實(shí)時(shí)植物生長速度信息超出預(yù)設(shè)的植物生長閾值范圍，則輸出植物生長異常信息，并對輸出植物生長異常信號的區(qū)域進(jìn)行定位得到異常生長區(qū)域位置信息；

52、若最優(yōu)種植植物生長異常，則基于無線通訊模塊將植物生長異常信息以及異常生長區(qū)域位置信息發(fā)送至遠(yuǎn)程用戶端。

53、第二方面，本技術(shù)提供了一種水體多植物生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

54、一種水體多植物生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，包括：

55、區(qū)域劃分模塊，用于檢測待測水體是否存在不同的功能，若存在則根據(jù)待測水體的不同功能進(jìn)行區(qū)域劃分得到水體區(qū)域劃分結(jié)果，若不存在則基于待測水體的水容量信息以及污染物信息進(jìn)行分析得到區(qū)域劃分指數(shù)q，根據(jù)區(qū)域劃分指數(shù)q對待測水體進(jìn)行區(qū)域劃分得到水體區(qū)域劃分結(jié)果；

56、植物篩選模塊，配置為基于待測水體的污染物信息分析適合待測水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的植物得到植物預(yù)篩數(shù)據(jù)庫，分析植物預(yù)篩數(shù)據(jù)庫中各植物是否為待測水體的本土植物，若不是則根據(jù)植物預(yù)篩數(shù)據(jù)庫中各植物的適宜存活地區(qū)與待測水體所在地區(qū)的氣候相似性進(jìn)行進(jìn)一步篩選得到植物二篩數(shù)據(jù)庫，根據(jù)植物二篩數(shù)據(jù)庫中各植物的植物適應(yīng)性信息以及植物抗逆性信息進(jìn)行進(jìn)一步篩選得到植物選取數(shù)據(jù)庫；

57、生物互作分析模塊，配置為基于水體區(qū)域劃分結(jié)果，分析植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物與待測水體各區(qū)域中原有植物的競爭關(guān)系得到植物競爭關(guān)系系數(shù)bz，分析待測水體各區(qū)域中現(xiàn)有動物對植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的進(jìn)食關(guān)系得到動物進(jìn)食關(guān)系系數(shù)bj，根據(jù)植物競爭關(guān)系系數(shù)bz以及動物進(jìn)食關(guān)系系數(shù)bj得到生物互作影響系數(shù)x；

58、植物自身適宜分析模塊，用于根據(jù)植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的成本以及繁殖速度得到植物自身適宜系數(shù)cz；

59、區(qū)域適宜植物選取模塊，用于綜合植物自身適宜系數(shù)cz以及生物互作影響系數(shù)x分析植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物在待測水體各區(qū)域進(jìn)行種植的適宜程度得到植物種植適宜系數(shù)w，根據(jù)植物種植適宜系數(shù)w選取待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物；

60、植物數(shù)量分析模塊，配置為基于水體區(qū)域劃分結(jié)果檢測各區(qū)域的水流流速以及污染密集度對待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物的生長繁殖損耗影響得到植物生長損耗系數(shù)ost，根據(jù)植物生長損耗系數(shù)ost計(jì)算各區(qū)域的區(qū)域種植損耗量信息，根據(jù)水體區(qū)域劃分結(jié)果檢測區(qū)域水容量信息，進(jìn)而分析各區(qū)域的區(qū)域種植需求量信息，根據(jù)各區(qū)域的區(qū)域種植損耗量信息以及區(qū)域種植需求量信息得對各區(qū)域的最優(yōu)種植植物的種植數(shù)量進(jìn)行確定區(qū)域種植數(shù)量信息；

61、植物鋪設(shè)檢測模塊，配置為基于待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物以及區(qū)域種植數(shù)量信息對待測水體各區(qū)域進(jìn)行植物鋪設(shè)，并實(shí)時(shí)檢測待測水體各區(qū)域植物生長是否存在異常，若異常則對異常區(qū)域進(jìn)行定位并發(fā)送至遠(yuǎn)程用戶端。

62、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

63、1.通過檢測待測水體是否存在不同的功能，若存在則根據(jù)功能進(jìn)行區(qū)域劃分得到水體區(qū)域劃分結(jié)果，若不存在則根據(jù)待測水體的水容量信息以及待測水體的污染物信息得到區(qū)域劃分指數(shù)q，根據(jù)區(qū)域劃分指數(shù)q對待測水體進(jìn)行區(qū)域劃分得到水體區(qū)域劃分結(jié)果，對待測水體進(jìn)行區(qū)域劃分，提高了后續(xù)對待測水體的多植物生態(tài)修復(fù)的精準(zhǔn)性，進(jìn)而提高了待測水體多植物生態(tài)修復(fù)效率；

64、2.借助采集待測水體各區(qū)域的區(qū)域現(xiàn)有正常植物信息，根據(jù)植物競爭關(guān)系表查找各區(qū)域的區(qū)域現(xiàn)有正常植物信息與植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物是否存在競爭關(guān)系，若存在則基于競爭程度得到植物競爭關(guān)系系數(shù)bz，檢測待測水體中各區(qū)域的區(qū)域現(xiàn)有正常動物信息，根據(jù)動物進(jìn)食原料表查找區(qū)域現(xiàn)有正常動物信息對植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物是否存在進(jìn)食關(guān)系，若存在則基于區(qū)域現(xiàn)有正常動物信息對植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物的進(jìn)食意愿得到動物進(jìn)食關(guān)系系數(shù)bj，綜合植物競爭關(guān)系系數(shù)bz以及動物進(jìn)食關(guān)系系數(shù)bj得到生物互作影響系數(shù)x，提高了植物選取數(shù)據(jù)庫中各植物與待測水體中現(xiàn)有的動植物之間影響的檢測準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高了水體多植物生態(tài)修復(fù)效率；

65、3.借助區(qū)域水流流速信息以及區(qū)域污染嚴(yán)重程度信息，分析待測水體各區(qū)域的水流流速以及污染情況對于待測水體各區(qū)域的最優(yōu)種植植物的生長繁殖損耗影響，得到待測水體各區(qū)域的植物生長損耗系數(shù)ost，根據(jù)待測水體各區(qū)域的植物生長損耗系數(shù)ost計(jì)算待測水體各區(qū)域的區(qū)域種植損耗量信息，基于區(qū)域水容量信息分析得到各區(qū)域的區(qū)域種植需求量信息，根據(jù)待測水體各區(qū)域的區(qū)域種植損耗量信息以及各區(qū)域的區(qū)域種植需求量信息得到區(qū)域種植數(shù)量信息，提高了對待測水體各區(qū)域進(jìn)行植物種植數(shù)量進(jìn)行計(jì)算的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高了待測水體多植物生態(tài)修復(fù)效率。