(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211367075.4 (22)申请日 2022.11.03 (71)申请人 武汉市农业科 学院 地址 430000 湖北省武汉市洪山区白沙洲 大道173号 (72)发明人 邓兵　文江辉　詹晓妹　濮振宇　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 刘琳 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) (54)发明名称 养殖场粪污还田后环境污染的风险评估方 法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种养殖场粪污还田后环境 污染的风险评估方法及系统， 对畜禽粪污还田 后， 氮磷营养元素对农田周围的水环 境造成污染 的风险进行评估， 结合还田粪污养殖场源头和粪 污还田的氮磷流失过程， 构建风险评估指标模 型。 针对名义型和数量型双属性指标值， 采用二 元语义对不同属性的指标进行转化， 并建立权重 单目标规划模型， 用烟花算法进行权重的求解， 采用加权平均OWA算子融合养殖场指标， 得到综 合二元语义值， 设置其为养殖场的风险等级， 避 免了人为划分风险等级的主观性。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 115439022 A 2022.12.06 CN 115439022 A 1.一种养殖场粪污还田后环境污染的风险评估方法， 其特征在于： 所述方法包括以下 步骤： 步骤S1： 对目标养殖场设定风险评估指标， 以构建水环境污染因子模型， 所述风险评估 指标分为名义型指标和数量型指标； 步骤S2： 对所述名义型指标进行等级量化获取风险指标值； 并计算所述数量型指标的 风险指标值； 步骤S3： 基于所述水环境污染因子模型， 设定基本语言评价集； 基于所述基本语言评价 集， 将所述 风险指标值 转化为二元语义 值； 步骤S4： 采用加权平均OWA算子对目标区域内所有目标养殖场对应的所述二元语义值 进行融合， 建立权 重单目标规划模型； 步骤S5： 采用烟花算法对所述权重单目标规划模型进行求解， 得到综合二元语义值， 以 确定目标养殖场粪污还田后对周围水环境造成污染的风险等级。 2.根据权利要求1所述的一种养殖场粪污还田后环境污染的风险评估方法， 其特征在 于： 所述名义型指标包括： 原水存储类型、 圈舍清粪方式； 所述数量型指标包括： 河道距离因 子、 土壤阻力因子、 总猪当量、 氮因子、 磷因子 。 3.根据权利要求2所述的一种养殖场粪污还田后环境污染的风险评估方法， 其特征在 于： 计算所述氮因子、 磷因子的风险指标值的公式为： 式中， N表示养殖场畜禽的种类数， Ui表示第  类畜禽的存栏量， Pi表示第i类畜禽粪尿 综合排放系数， 取值范围为30％ ‑40％， vi表示第i类畜禽的粪污年排泄量， 单位为公斤， ci 表示第i类畜禽每吨粪污中所含有的氮元 素或磷元 素的重量， 单位 为公斤。 4.根据权利要求2所述的一种养殖场粪污还田后环境污染的风险评估方法， 其特征在 于： 计算所述土壤阻力因子的风险指标值的方位包括： 根据不同土壤类型对粪污污水的 阻力比较， 将土壤类型对粪污污水的 阻力进行等级量 化为： 式中， x5表示土壤 类型， risk5表示土壤 类型对污水的阻力； 计算养殖场粪污还田后的土壤对污水综合阻力值 ， 其中， K表示粪污还 田区域内栅格点的个数， risk5i表示土壤栅格点类型对污水的阻力。 5.根据权利要求2所述的一种养殖场粪污还田后环境污染的风险评估方法， 其特征在 于： 计算所述河道 距离因子的风险指标值的方法包括以下步骤： 步骤a： 获取目标养殖场经度、 纬度和坡度(x0,y0,z0)以及水域分布经纬度坡度数据集 Ω1， 其中Ω1={(x,y,z)|x:水域 点经度 y:水域点纬度 z:水域点坡度}；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115439022 A 2步骤b： 遍历数据集Ω1， 比较目标养殖场的坡度z0和水域点坡度zi∈Ω1， 若zi≤z0， 则选 取子数据集 ； 步骤c： 遍历数据集Ω2， 计算目标养殖场到数据集Ω2水域点的距离di， 其中， ； 步骤d， 挑选距离最小dk， dk=arg(min(di))， 则养殖场粪污还田后水域纳污点 的经纬度 为(xk,yk)， 养殖场粪污还田后到河流纳污点的距离为dk， 即为河道 距离因子 。 6.根据权利要求2所述的一种养殖场粪污还田后环境污染的风险评估方法， 其特征在 于： 步骤S3中计算所述 风险指标值 转化为二元语义 值的方法包括： 步骤S301： 设定所述原水储存类型的自然语言评价集Sa={贴膜防渗地类型， 水泥地类 型， 砖池类型}； 步骤S302： 设定所述圈舍清粪方式的自然语言评价集Sb={机械干清粪式， 人工干清粪 式， 垫草垫料式， 水泡粪式， 水冲粪式 }； 步骤S303： 基于所述Sa和Sb的最大粒度， 设定基本语言评价集ST={低， 较低， 中等， 较高， 高}； 步骤S304： 采用如下公式计算所述名义型指标的二元语义 值： 式中， n(t)表示自然语言评价集的粒度， n(t')表示基本语言评价集的粒度， Sm表示ST中 的第m个元 素， αm表示评价结果与Sm之间的差别， αm∈[‑0.5,0.5]； 步骤S305， 将所述风 险指标值进行正向化、 归一化、 标准化处理， 以计算所述数量型指 标的二元语义 值。 7.根据权利要求1所述的一种养殖场粪污还田后环境污染的风险评估方法， 其特征在 于： 所述权 重单目标规划模型的表达式为： 式中， 表示第q个养殖场综合二元语义指标值， 表示第k个养殖场综合 二元语义指标值， M表示目标区域内目标养殖场的数量； 式中， g表示所述基本语言评价 集的粒度。 8.根据权利要求1所述的一种养殖场粪污还田后环境污染的风险评估方法， 其特征在 于： 所述方法还包括以下步骤： 基于所述水环境污染因子模型， 进行消融实验， 依 次删除所 述风险评估指标中的一个， 通过步骤S2~步骤S3， 重新确定风险等级， 并与未删除风险评估 指标前计算得出的风险等级进行比较， 以确定该风险评估指标对于目标养殖场的重要程权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115439022 A 3