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龙图腾网获悉中国科学院南京地理与湖泊研究所;南京师范大学申请的专利一种面向农业流域面源污染调控的水塘多目标优化管理方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120996513B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511508077.4，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权一种面向农业流域面源污染调控的水塘多目标优化管理方法是由谢晖;董建玮;赖锡军;李云良;邢子康设计研发完成，并于2025-10-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向农业流域面源污染调控的水塘多目标优化管理方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向农业流域面源污染调控的水塘多目标优化管理方法，涉及农业流域面源污染治理技术领域，首次将水塘用途类型、形态特征以及沉积物养分状态等多维属性整合到统一的量化框架中，通过构建广义加性模型，可精确捕捉水塘属性对河流水质影响的非线性和交互作用，提高了河流氮磷浓度预测的准确性。将水塘管理措施量化为可控决策变量，建立权衡环境效益和经济效益的多目标动态优化模型，以帕累托最优解替代传统的经验决策，提出科学高效且可定量实施的水塘管理方案，避免了单一目标的片面性，在最大化面源污染削减的同时实现成本最小化，实现了水塘管理资源的精准配置与科学定量决策。

本发明授权一种面向农业流域面源污染调控的水塘多目标优化管理方法在权利要求书中公布了：1.一种面向农业流域面源污染调控的水塘多目标优化管理方法，其特征在于，包括： 步骤1，选取流域内多个典型河流断面，采集地表水样品并测定其总氮浓度和总磷浓度；选取流域内多个典型水塘，明确水塘的用途类型，采集水塘沉积物并测定其总氮浓度和总磷浓度； 步骤2，针对选取的河流断面，以其采样点为圆心，划分圆形缓冲区；统计圆形缓冲区内水塘数量，基于水塘用途类型估算每个水塘沉积物总氮浓度和总磷浓度，计算缓冲区内水塘沉积物总氮和总磷状态； 步骤3，计算圆形缓冲区内水塘形态指标，包括水塘形状复杂度、水塘面积以及水塘与河流连通距离； 步骤4，以河流断面总氮和总磷浓度分别为响应变量，以步骤2获得的水塘沉积物总氮浓度和总磷浓度以及步骤3获得的水塘形态指标作为解释变量，构建河流氮磷调控广义加性模型；基于各河流断面实测值与模型预测值之间的偏差，构造河流断面特异性的基线校正量，在预测模拟中，将其叠加至非线性交互效应评价模型结果，建立河流总氮和总磷浓度响应水塘属性变化的预测方程； 步骤5，定义水塘管理工程决策变量，构建水塘管理工程决策变量的状态转移方程； 步骤6，基于河流总氮和总磷浓度响应水塘属性变化的预测方程和水塘管理工程决策变量的状态转移方程，建立以面源氮磷污染削减最大化且工程实施成本最小化为目标的水塘管理多目标动态优化模型； 步骤7，采用进化算法对所构建的水塘管理多目标动态优化模型进行求解，获得帕累托非劣解集； 步骤8，基于多目标决策法对帕累托非劣解进行筛选与排序，确定水塘最优管理方案； 所述步骤4具体包括： 步骤4.1，以河流断面总氮浓度TN和总磷浓度TP为响应变量，以水塘形状复杂度指标PS、总水塘面积PA、水塘与河流连通距离PD、缓冲区水塘沉积物总氮状态TNS和缓冲区水塘沉积物总磷状态TPS为解释变量，构建河流氮磷调控广义加性模型，公式为： ； 式中，下标代表河流断面编号，为链接函数，为断面的TN或TP，为截距项，代表残差，代表非参数平滑函数，代表张量积平滑函数，是基于面积‑距离‑底泥三维源‑汇调控思路整合PA、PD以及TNSTPS三个指标交互作用的函数； 步骤4.2，基于各断面实测值与模型预测值之间的偏差，计算考虑断面特异性的基线校正量，公式为： ； 式中，为断面s的基线校正量，为实测河流断面总氮或总磷浓度，为基线条件下的河流断面总氮或总磷浓度模拟值； 步骤4.3，在预测模拟时，更新解释变量取值即可得到断面s的预测值，公式为； 式中，为断面s处利用河流氮磷调控广义加性模型得到的模拟值，、、、和代表变更的模型输入值； 步骤4.4，对于每个断面，将基线校正量叠加至模型预测值，并通过链接函数的逆变换得到预测结果，公式为： ； 式中，为断面处河流总氮或总磷浓度最终预测结果，代表链接函数的逆变换； 所述步骤5具体包括： 步骤5.1，将水塘‑河流水系连通工程定义为一个连续型决策变量，代表对水塘与河流之间的水流路径改造程度，直接影响PD值；水塘面积改造工程定义为一个连续型决策变量，代表对水塘面积改造程度，正值代表扩大面积即增大PA值，负值代表缩减面积即减小PA值；水塘清淤工程决策定义为一个二元决策变量，1代表清淤，0代表不清淤，清淤会直接降低该水塘TNS和TPS值；水塘岸线改造工程定义为一个连续型决策变量，岸线改造会增大PS值；上述变量中下标代表河流断面，下标代表第个断面对应缓冲区内的第个水塘，和分别代表水塘‑河流水系连通距离改造比例上下限，和分别代表面积改造比例上下限，代表岸线复杂度增加比例上限； 步骤5.2，PD、PS、PA、TNS和TPS值随水塘管理工程实施而变化的状态转移方程设为： ； ； ； ； ； 式中，、、、分别为第s个断面对应缓冲区内第i个水塘的水塘与河流断面采样点距离、水塘面积、水塘沉积物总氮状态和水塘沉积物总磷状态，为第个断面对应缓冲区内水塘数量。

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