耕地安全利用规划方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及耕地安全利用规划，尤其涉及一种耕地安全利用规划方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、镉(cd)是一种对人体有毒的非必需元素，由于其较强的环境迁移性和生态毒理性，容易随着食物链危害人体健康安全，因此受到了人们的极大关注。cd的生物可利用度相对于其他重金属元素要高得多，是影响农产品安全、危害人体健康的主要重金属元素之一。土壤cd不但会影响植物的生长和农作物的品质，而且人类长期食用cd超标的食物可造成肾脏、肝脏和骨骼等系列疾病。农作物吸收土壤cd的影响因素复杂，且与农作物不同品种关系密切，如何实现高cd土壤的耕地资源高效安全利用就成为困扰科学界的热点问题。

2、地下果实作物对重金属的吸收能力往往要大于地上果实作物，这可能导致在一些土壤cd不超标的地区，种植的地下果实作物cd含量超过限定值。其次农作物吸收土壤cd是一个复杂的过程，除了与土壤cd总量有关外，还与农作物种类以及土壤理化性质等密切相关。然而，现有的标准仅考虑土壤ph和cd总量对耕地进行安全分类，由于不同地区种植制度和土壤理化性质的差异，可能造成土地安全利用分类的“误判”和“漏判”。进而导致大量表层土壤cd含量数据无法准确应用于耕地的安全分类。

3、因此，基于土壤性质预测农作物中cd含量，再进行耕地安全区划迫在眉睫。以往的研究通常使用经典的多元线性回归和逐步线性回归预测农作物中镉含量。然而，由于cd生物有效性和土壤理化性质之间复杂的非线性和非平稳特性关系，线性统计模型的预测结果并不理想。此外，线性统计模型无法确定每个变量在建模过程中的重要性，而这一点对于土壤污染改良和土地安全利用至关重要。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种耕地安全利用规划方法，旨在提高耕地资源高效安全利用。通过训练好的随机森林预测模型对目标耕地中cd含量数据进行生物富集系数cd含量预测处理，得到农作物生物富集系数中cd含量预测结果，能够显著提高耕地资源高效安全利用，在确保农作物cd的安全前提下，最大化耕地使用效益，为当地政府部门土地规划提供了科学依据。

2、第一方面，本发明实施例提供一种耕地安全利用规划方法，所述土壤耕地资源规划包括以下步骤：

3、获取目标耕地中cd含量数据；

4、通过训练好的随机森林预测模型对所述目标耕地中cd含量数据进行生物富集系数cd含量预测处理，得到农作物生物富集系数中cd含量预测结果；

5、基于所述农作物生物富集系数中cd含量预测结果，确定出所述目标耕地的耕地安全利用规划。

6、可选的，所述获取目标耕地中cd含量数据，包括：

7、获取目标耕地；

8、对所述目标耕地进行cd含量测试处理，确定出所述目标耕地中cd含量数据。

9、可选的，在所述获取目标耕地之后，所述方法还包括：

10、对所述目标耕地进行ph值检测，确定出所述目标耕地ph值；

11、对所述目标耕地进行ba值计算，确定出所述目标耕地ba值。

12、可选的，在所述通过训练好的随机森林预测模型对所述目标耕地中cd含量数据进行生物富集系数cd含量预测处理，得到农作物的cd含量预测结果之前，所述方法还包括：

13、获取预训练的随机森林预测模型；

14、获取训练集，所述训练集包括样本数据和标签数据，所述样本数据为土壤样品的cd含量数据，所述标签数据为样品农作物的cd含量数据；

15、通过所述训练集对所述预训练的随机森林预测模型进行有监督训练，训练完成，得到训练好的随机森林预测模型。

16、可选的，所述获取训练集，包括：

17、获取多个样品农作物及每个所述样品农作物对应的根系土壤样品；

18、对多个所述样品农作物及每个所述样品农作物对应的根系土壤样品进行测试处理，得到多个样品农作物的cd含量数据及每个所述样品农作物对应的根系土壤样品的cd含量数据；

19、将多个所述样品农作物的cd含量系数作为标签数据、所述根系土壤样品的cd含量系数作为样本数据；

20、基于所述样本数据、所述标签数据，得到训练集。

21、可选的，在所述获取多个样品农作物及每个所述样品农作物对应的根系土壤样品之后，所述方法还包括：

22、对所述样品农作物根系土壤样品进行ph值检测，确定出所述样品农作物根系土壤样品ph值；

23、对所述样品农作物根系土壤样品进行ba值计算，确定出所述样品农作物根系土壤样品ba值。

24、可选的，所述基于所述农作物生物富集系数中cd含量预测结果，确定出所述目标耕地的耕地安全利用规划，包括：

25、若所述农作物生物富集系数中cd含量小于预设的cd含量阈值，则所述农作物可以在所述目标耕地耕地资源进行种植；

26、若所述农作物生物富集系数中cd含量大于或等于预设的cd含量阈值，则所述农作物不可以在所述目标耕地耕地资源进行种植。

27、第二方面，本发明实施例还提供了一种耕地安全利用规划装置，所述耕地安全利用规划装置包括：

28、获取模块，用于获取目标耕地中cd含量数据；

29、处理模块，用于通过训练好的随机森林预测模型对所述目标耕地中cd含量数据进行生物富集系数cd含量预测处理，得到农作物生物富集系数中cd含量预测结果；

30、确定模块，用于基于所述农作物生物富集系数中cd含量预测结果，确定出所述目标耕地的耕地安全利用规划。

31、第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例提供的耕地安全利用规划方法中的步骤。

32、第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现发明实施例提供的耕地安全利用规划方法中的步骤。

33、本发明实施例中，获取目标耕地中cd含量数据；通过训练好的随机森林预测模型对所述目标耕地中cd含量数据进行生物富集系数cd含量预测处理，得到农作物生物富集系数中cd含量预测结果；基于所述农作物生物富集系数中cd含量预测结果，确定出所述目标耕地的耕地安全利用规划。本发明可以解决现有农作物吸收土壤cd的影响因素复杂，且与农作物不同品种关系密切，导致耕地资源不能合理规划利用的问题。

技术特征：

1.一种耕地安全利用规划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的耕地安全利用规划方法，其特征在于，所述获取目标耕地中cd含量数据，包括：

3.如权利要求2所述的耕地安全利用规划方法，其特征在于，在所述获取目标耕地之后，所述方法还包括：

4.如权利要求3所述的耕地安全利用规划方法，其特征在于，在所述通过训练好的随机森林预测模型对所述目标耕地中cd含量数据进行生物富集系数cd含量预测处理，得到农作物的cd含量预测结果之前，所述方法还包括：

5.如权利要求4所述的耕地安全利用规划方法，其特征在于，所述获取训练集，包括：

6.如权利要求4所述的耕地安全利用规划方法，其特征在于，在所述获取多个样品农作物及每个所述样品农作物对应的根系土壤样品之后，所述方法还包括：

7.如权利要求1至6中任一项所述的耕地安全利用规划方法，其特征在于，所述基于所述农作物生物富集系数中cd含量预测结果，确定出所述目标耕地的耕地安全利用规划，包括：

8.一种耕地安全利用规划装置，其特征在于，所述耕地安全利用规划装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的耕地安全利用规划方法中的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的耕地安全利用规划方法中的步骤。

技术总结本发明提供一种耕地安全利用规划方法、装置、电子设备及存储介质，包括：获取目标耕地中Cd含量数据；对目标耕地中Cd含量数据进行生物富集系数Cd含量预测处理，得到农作物生物富集系数中Cd含量预测结果；基于农作物生物富集系数中Cd含量预测结果，确定出目标耕地耕地资源规划。通过训练好的随机森林预测模型对目标耕地中Cd含量数据进行生物富集系数Cd含量预测处理，得到农作物生物富集系数中Cd含量预测结果，并根据农作物生物富集系数中Cd含量预测结果，从而确定出目标耕地的耕地安全利用规划，解决了现有农作物吸收土壤Cd的影响因素复杂，且与农作物不同品种关系密切，导致耕地资源不能合理规划利用的问题。技术研发人员：戴亮亮,吴文彬,张俊,田辉,巩浩,胡向荣受保护的技术使用者：中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心技术研发日：技术公布日：2024/12/2