【技术实现步骤摘要】
一种国家森林资源连续清查云平台及样地监测方法
[0001]本专利技术属于物联网及地理空间数据采集、计算、处理
，具体涉及一种国家森林资源连续清查云平台及样地监测方法。
技术介绍
[0002]国家森林资源连续清查是森林资源调查体系中级别最高的宏观森林资源调查监测，是以抽样调查的方法对设置的固定样地进行复测调查，用数理统计的原理和方法对调查取得的数据进行分析，其中使用成数抽样方法估计总体内的各类型面积，使用系统抽样方法估计各类型蓄积量，使用复位样木计算生长量及消耗量。通过开展固定样地重复与对比调查，取得土地利用与覆盖、森林资源与生态状况的全面信息，为国家级层面掌握森林资源现状及其消长动态等宏观信息，提供客观、准确的森林资源基础数据。
[0003]现在国家森林资源连续清查工作纳入全国森林、草原、湿地调查监测工作中，命名为森林样地调查工作，作为全国森林、草原、湿地调查监测工作的重要组成部分。原国家森林资源连续清查每5年开展一次，现在森林样地调查工作仍使用国家森林资源连续清查固定样地，每年调查数量为总样地数量的1/5，加上其余4/5样地数量中遥感判读变化明显的样地，保证5年对国家森林资源连续清查固定样地完成一轮调查，调查方法仍由人工进行样地复位、样木测量，主要存在以下缺点：（1）时间间隔长，无法真正做到年度出数要求。全国有41.5万个固定样地，由于工作量巨大，国家森林资源连续清查每5年才能完成一次，只能采用联合估计等方法，统计计算全国及各省（区、市）的森林面积、森林覆盖率、森林蓄积量、森林单位面积蓄积量、单位面积...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种国家森林资源连续清查云平台，其特征在于，包括：感知层：采集和获取样木类型、样木径向生长、清查样地温湿度环境因子，并将采集的信息存储并传输入网络层，并对感知层和网络层设备进行配置和管理；网络层：在清查样地布设通信中继装置，汇集感知层采集的数据，并将数据传输入平台层；平台层：为国家森林资源连续清查云平台提供计算、存储和网络资源，通过虚拟化管理平台进行统一管理；数据层：对感知层采集的数据进行存储管理，完成数据处理和汇总，并通过平台层将数据发布为地图服务实现数据共享；应用层：对感知层采集的数据以及设备进行管理，向用户层提供清查样地及设备动态监测、设施设备维护更新，以及监测成果评价、共享及可视化服务；用户层：负责清查样地首次复位调查和设备布设，以及监测期中清查样地巡查任务和设备维护工作，开展森林资源动态监测、评价、考核和研究工作。2.根据权利要求1所述的国家森林资源连续清查云平台，其特征在于，所述感知层包树径测量传感器、环境传感器、倾角传感器和数据采集终端，所述数据采集终端用于用户层完成数据采集和设备管理，以及信息通信、清查样地及感知终端设备巡查维护管理，所述网络层包括通信中继设备、通信基站、通信接收装置以及完成光纤通信和互联网传输的设备。3.根据权利要求2所述的国家森林资源连续清查云平台，其特征在于，所述应用层包括：移动数据采集系统：获取服务器端信息，调查现场连接通信中继装置和树径测量传感器进行清查样地样木复位、数据采集、录入和计算，以及现场对通信中继装置和树径测量传感器进行配置管理，同时用于巡护人员接收设备维护信息，进行清查样地变化情况勘测和设备更新；所述移动数据采集系统部署在所述数据采集终端上；数据汇总统计分析管理系统：汇总、统计数据采集终端调查采集，以及监测设备自动采集获取的清查样地数据，并检查调查卡片逻辑关系，分析总体抽样精度，统计成果报表，以及提供移动数据采集系统需要下载的调查表格模板和相关数表配置功能；动态监测管理系统：用于所有清查样地布设的通信中继装置和树径测量传感器的状态进行监管，并建立调查员和护林员网格化管理体系，开展清查样地巡查任务和确认设备维护更新结果；成果评价可视化系统：开展森林资源监测、生态系统评价及重要指标考核，并基于基础数据和评价结果提供可视化的数据展示和共享服务。4.根据权利要求3所述的国家森林资源连续清查云平台，其特征在于，所述移动数据采集系统包括：用户登录模块：用于登录移动数据采集系统；地图操作及定位、导航、航迹、拍照模块：用于为用户提供基于地图操作的交互模式，提供平移、放大、缩小、分层显示的基本地图操作功能、也包括定位、导航、航迹采集、拍照在内的高级地图操作功能；清查样地样木调查数据下载模块：用于下载包括前期国家森林资源连续清查样地卡片、清查样地数据库、外业调查记录表格在内的调查表格，以及包括卫星遥感影像、清查技
术细则、优势树种图谱、一元材积表在内的基础资料和数表；清查样地样木卡片因子录入模块：用于录入清查样地基本信息、样地定位与测设、样地因子调查记录、固定样木实测图、树高测量记录、森林灾害情况调查记录、植被调查记录、下木调查记录、天然更新情况调查记录、复查期内样地变化情况调查记录、未成林造林地调查记录、毛竹检尺记录表、杂竹样方调查记录表、经济树种调查记录表、航迹照片记录信息；移动通信、北斗卫星信号测试模块：用于测量现场移动信号类型，选择通信中继，测试移动信号或是北斗信号强弱，并通过同通信接收端进行通信，测试数据传输成功率；通信中继装置连接、测试和配置模块：用于使用数据采集终端连接通信中继装置，设置数据采集频率，确定通信中继装置和树径测量传感器的启动时间和启动时长，并根据用户设置的数据采集频率和电池容量，预估出理论监测时间长度；树径测量传感器连接、数据录入模块：用于使用数据采集终端连接树径测量传感器，确认连接正确后，录入调查样木的样木号、立木类型、检尺类型、树种名称、树种代码、前期胸径、林层、跨角地类序号、方位角、水平距信息；树径测量传感器同通信中继装置数据传输模块：用于在完成调查样木信息录入后，触发树径测量传感器同通信中继装置后台通信事件，树径测量传感器通过无线通信模块将设备编号，以及调查录入样木信息传输于通信中继装置存储；清查样地实测调查数据查看和检查模块：用于完成所有样木调查后，使用数据采集终端连接通信中继装置，获取通信中继装置中存储的所有树径传感器数据到数据采集终端，对比上期调查监测数据，查看是否存在缺项数据，检查核实异常变化数据，并查看本期安装树径测量传感器是否存在电池容量偏低情况；清查样地巡查任务接收模块：用于在接收到省级或是国家用户发出的清查样地巡查任务时，查看巡查任务信息，包括巡查清查样地编号和主要巡查内容，确认后提交巡查任务人员和时间安排，以及巡查结束后接收省级或国家任务完成确认信息；清查样地巡查结果反馈模块：用于在现地巡查完清查样地后，填写巡查任务完成情况，对需更新设备填写更新信息因子，或是重新复测清查样地和布设监测设备，并提供现地巡查结果和照片。5.根据权利要求3所述的国家森林资源连续清查云平台，其特征在于，所述数据汇总统计分析管理系统包括：用户登录模块：用于登录数据汇总统计分析管理系统；调查表格和基础数表配置模块：用于配置包括前期国家森林资源连续清查样地卡片、清查样地数据库、外业调查记录表格在内的调查表格，以及包括卫星遥感影像、清查技术细则、优势树种图谱、一元材积表在内的基础资料和数表；清查样地调查数据汇总模块：用于汇总各通信中继装置通过接收装置回传的树径测量传感器数据，计算清查样地实测调查结果；清查样地调查卡片逻辑检查模块：用于检查国家森林资源连续清查样地卡片内调查因子的逻辑关系，包括必填项检查、不填项检查、字典项检查以及逻辑关系检查；总体抽样精度和特征值计算模块：用于统计生成各监测对象的总体抽样精度和特征值，其中总体抽样精度和特征值内容至少包括样本单元数量、样本平均数，变动系数、抽样精度、估测中值、估测区间、样地复位率和样木复位率；
清查样地实测结果计算模块：用于获取清查样地的每木检尺数据后，计算标准地实测调查结果；清查成果报表统计模块：用于统计生成国家森林资源连续清查成果统计表。6.根据权利要求3所述的国家森林资源连续清查云平台，其特征在于，所述动态监测管理系统包括：用户登录模块：用于登录动态监测管理系统；通信中继装置设备和状态管理模块：用于查询通信中继装置信息，查看通信中继装置运行状态，配置通信中继装置监测频率、唤醒时间及唤醒时长；树径测量传感器设备和状态管理模块：用于查询树径测量传感器设备信息，查看树径测量传感器运行状态，配置树径测量传感器唤醒时间及唤醒时长；调查员和护林员管理模块：用于建立、管理调查员和护林员账号和权限，划定和划分调查员和护林员管护网格，建立调查员和护林员协作关系；清查样地巡查任务下发模块：用于发现设备状态丢失情况，确定设备故障清查样地，并找到维护设备故障清查样地的调查员和护林员，发起设备维护任务，发送丢失状态设备的编号和丢失情况信息给调查员和护林员的数据采集终端，并可实时查看任务进展情况；清查样地巡查结果确认更新模块：用于接收汇总各调查员和护林员任务接收和完成情况，在完成维护后，结束设备维护任务。7.根据权利要求3所述的国家森林资源连续清查云平台，其特征在于，所述成果评价可视化系统包括：用户登录模块：用于登录成果评价可视化系统；森林资源评价模块：用于根据清查样地调查汇总结果产生森林面积、森林蓄积量，以及森林结构及其动态变化，评价森林面积、质量变化情况；生态系统评价模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，朱志芳，李娜娜，
申请(专利权)人：四川样地时空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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