科创中国
一种基于像元尺度的黑土农田生产力评价方法及系统
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-07-05 17:11:18
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”黑龙江科技服务团| 邓珂骁 | 2023-11-07 11:08:20
黑土作为高质量耕地，在粮食安全保障方面具有不可替代的作用。然而近年来，由于土地撂荒、各类建设用地占用了大量优质农田，同时黑土区坡缓坡长及降水集中的特点加速了水土流失，自然因素制约和人为高强度利用，黑土区退化日益严重。明确黑土农田生产力现状，系统开展农田生产力诊断是培育健康耕地和提高农田生产力的基础，对揭示黑土农田侵蚀阻控原理及量化水土保持措施效应具有现实意义，同时也是可持续管理的重要内容。
当前针对农田生产力评价方法，常用的主要有P-S-R框架模型法、层次分析法、基于实测产量的评价方法、农田潜力评价法及农田适宜性评价法等。国外的农田生产力研究主要关注土壤质量，并从土壤质量扩展到土壤健康领域，主要集中在包括耕地在内的土地质量的演变和可持续利用上，将土壤健康与土壤功能、生态系统服务和人类福祉相结合，综合评定土壤质量对人类需求的满足程度。而国内的农田生产力研究关注以耕地质量为代表的粮食生产力上，主要从耕地土壤质量、生态质量、管理质量以及经济质量等方面对农田生产力内涵进行界定，以多源遥感数据为支撑，构建评价指标体系对农田生产力实现高精度，多样化的监测和评价。
HZQ系列振荡器，是一种旋转式空气振荡器。是生物工程、医药、卫生等行业科研和生产使用的理想恒温设备。
机芯：提供一种五轴同步传动机芯装置和三轴同步传动机芯装置。提高机芯承载性能和载重质量，增加使用寿命，保证HZQ系列振荡器运行安全可靠，达到国内领先水平。
温度：采用NXP单片机输出PWM信号对加热，制冷的模糊智能控制。越接近设定温度值，信号输出的占空比越小，加热器工作时间越短。尽量达到一个平衡点，使加热器加热的热量与机器散发的热量相等，温度维持稳定。
转速：采用交流变频调速技术控制交流变频电动机，以实现电机的变速平滑运行。供电频率越高，电机转速越快。
精度：转换为一体的集成温度传感器，采用高性能的单片机控制，调节参数方便、准确，能够同时显示温度、转速。
其特点：测量准确，免调试，测量范围线性度好。采用微处理器，比例调宽式加热原理，实现控温精度高、均匀性好、稳定性可靠。
该项目使振荡器达到理想转速，从原来的旋转频率50-280转/分钟提升到50-350转/分钟，24小时的运行下，机芯的寿命不小于3年。在最高转速时，噪音＜70dB，无抖动、无杂音。先后进行对比，实现电机变速运行更平稳，技术更完善。
该产品主要应用于生物、制药、医疗、农业、林业、畜牧业、食品、卫生防疫、电子、材料、化工、光学等行业。项目应用单位有：北大、清华
学校创建于1952年7月，原名东北林学院，是在浙江大学农学院森林系和东北农学院森林系基础上建立的，由国家林业部直属管理。1985年8月更名为东北林业大学。2000年2月，由国家林业局划归教育部直属管理。2005年10月，经国家发改委、财政部和教育部批准，成为国家“211工程”重点建设高校。2010年11月，教育部和国家林业局签署合作共建协议。2011年6月，成为国家“优势学科创新平台”项目重点建设高校。2012年3月，教育部与黑龙江省人民政府签署合作共建协议。2017年9月，经国务院批准列为“双一流”建设高校。2022年2月，入选国家第二轮“双一流”建设高校。
本研究针对不同地质条件下的CO2-水-岩反应机理开展研究，明确了超临界CO2和地下水混相流在裂缝发育的储层中的运移规律，揭示了CO2-水-岩反应对裂缝的改造作用，实现了大尺度时间上CO2-水-岩反应及其对盖层封闭能力影响演化过程的动态刻画。明确了不同储盖组合下CO2侵入盖层的机理及其对盖层封闭性的影响，建立了CO2地质埋存中盖层封闭能力的定量评价方法，可为CO2地质埋存安全性评价和储盖组合优选提供理论依据。具体结论如下：
（1）CO2注入目标储层溶于水后，引起地下水pH值下降，使储层酸性增强，促进了CO2-水-岩石地化反应的发生。目标储层中的方解石和长石类矿物发生了溶解作用，体积分数减少；伊利石、铁白云石、菱镁矿、片钠铝石以沉淀为主，体积分数增加。此外，在可能生成的次生矿物中，还观察到有菱铁矿沉淀。一方面，无论是矿物溶解还是沉淀，都会大量消耗CO2，促进CO2进一步溶解于地下咸水中；另一方面，CO2-咸水-岩石反应生成的矿物使得CO2被永久封存在地层中。虽然上述过程十分缓慢，但长久看来，溶解埋存和矿化埋存是CO2地质埋存中较为理想的埋存方式。
（2）通过数值模拟发现，从开始注入到停注的10年内，储层在CO2-咸水-岩石反应作用下孔隙度具有一定程度的增加，这种变化有利于扩展储层存储空间，提高储层中CO2的埋存能力。由此引起的渗透率变大，改善了地下多相流的流动性，有助于CO2运移扩
技术转让、合同、入股均可，具体资金双方协商，希望尽快落地实现产业化。
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