一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法，属于地质勘探技术领域，包括以下步骤，S1、建立计算机处理系统，计算机处理系统包括采集单元、定位单元、检验单元，以及图表分析单元；S2、通过采集单元对湿地进行样本信息采集；S3、在采集过程中由定位单元进行实时位置捕捉，并将后期检验数值上传至该位置；S4、由检验单元进行样本数据计算分析；S5、按照储碳量比例结合定位单元进行具体显示。本发明专利技术中，采集位置的样本具有标点，在后续检验分析结果出来后可直接上传至系统，从而方便观察不同位置处的碳储量信息，使得在湿地坐标内的碳储量分布更加直观的展现出，计算分析更加方便与高效。与高效。与高效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法


[0001]本专利技术属于地质勘探
，具体涉及一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法。

技术介绍

[0002]土壤作为陆地生态系统的基本物质基础，是陆地生态系统的核心，同时也是联接大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈的纽带，土壤是陆地生态系统中最大且周转时间最慢的碳库，是全球碳循环的重要组成部分，在全球碳收支中占主导地位，土壤碳分为有机碳(S0C)和无机碳(SIC)两大部分。无机碳相对稳定，且所占的比例较小，与大气碳交换量少，而有机碳则与大气进行着频繁地C02交换，其交换的有机碳储量大约占陆地表层生态系统碳储量的2/3，土壤储存的碳和植被生物量减少，使更多的碳素释放到大气中，从而导致大气碳素浓度的增加，又进一步增加了全球变暖的趋势和与之有关的气候变化。
[0003]所以，精确估计土壤有机碳储量、密度、对陆地生态系统碳平衡的影响是当前全球陆地表层碳循环研究的重点内容，因此专利技术人提出基于遥感算法的湿地碳储量计算方法。

技术实现思路

[0004](1)要解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法，旨在解决现有技术下对湿地碳储量进行计算和统计都需要人工逐步进行，导致效率低、工作量大，并且储量计算不够准确的问题。
[0006](2)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了这样一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法，包括以下步骤，
[0008]S1、建立计算机处理系统，计算机处理系统包括采集单元、定位单元、检验单元，以及图表分析单元；
[0009]S2、通过采集单元对湿地进行样本信息采集；
[0010]S3、在采集过程中由定位单元进行实时位置捕捉，并将后期检验数值上传至该位置；
[0011]S4、由检验单元进行样本数据计算分析；
[0012]S5、按照储碳量比例结合定位单元进行具体显示。
[0013]更进一步的，S1中，计算机处理系统为Hadoop分布式基础架构，其中一个组件是HDFS，而且它提供高吞吐量high throughput来访问应用程序的数据，以流的形式访问streaming access文件系统中的数据。
[0014]更进一步的，S2中，采集单元，包括搭载GPS定位以及信号发送模块的采集器，采集器在目标位置进行样本采集，并且自动定位该取样位置，由信号发送模块将采集位置发送至定位单元，定位单元确定该位置后对采集器进行标记，采集器采集的样本检验数据直接
上传至系统，系统按照定位单元的标记将数据传递至定位单元。
[0015]更进一步的，还包括遥感影像取样，用计算机处理的遥感图像必须是数字图像，以摄影方式获取的模拟图像必须用图像扫描仪等进行模/数(A/D)转换；以扫描方式获取的数字数据必须转存到一般数字计算机都可以读出的CCT等通用载体上，计算机图像处理要在图像处理系统中进行。图像处理系统是由硬件(计算机、显示器、数字化仪、磁带机等等)和软件(具有数据输入，输出，校正，变换，分类功能)构成。
[0016]更进一步的，S3中，定位单元，在系统内建立坐标轴，并将坐标轴进行分点标记，按照采集器的测量地点进行逐一标点，当与采集器达成位置同步后，采集器即可开始采样，并且标点上的采集样本检验数据按照采集点进行匹配，通过定位单元即可看出采集点位样本的详细样本数据。
[0017]更进一步的，S4中，将采集单元所收集的样本进行逐一检验，样本包括植被样本、土壤样本、水体样，对样本碳储量进行分析计算，并将样本与摇杆影像结合分析，系统参照摇杆影像分布数据，计算出植被、土壤、水的比例分布。
[0018]更进一步的，依据规定分析有机碳、全碳等54项元素指标，土壤测量表层样品按1个点/4km组合分析，深部样品按1个点/16km组合分析。其中有机碳采用重铬酸钾容量法分析，按照分析方法准确度和精密度要求，采取严格的质量检查措施，单位土壤层平均碳含量与采样深度乘积代表计算单位内一定深度土壤的平均碳含量，称为单位土壤深度平均碳含量。即：单位土壤深度平均碳含量＝(TOC表+TCa)+2X1.8；
[0019]式中TOC表为表层土壤碳含量，TOC深为深层土壤碳含量(％)；1.8为土壤采样深度(m)；
[0020]单位土壤深度平均碳含量(％)与单位土壤面积(4km)平方、土壤容重(t/m)的乘积，称为单位土壤碳含量(t)。即：单位土壤碳含量＝((T0C表+TOCn)+2X1.8)X4X10
°
X土壤容重。
[0021]更进一步的，S5中，图表分析单元为在系统内建立计算结果分析图表显示窗口，按照储碳量比例结合定位单元进行具体显示，可直观看出坐标轴内各标记点的储碳量区别，并由高到低进行颜色区分显示，系统将根据储碳量不同生成分析图，分析图至少为条形图、柱状图、饼图以及环形图其中的一种。
[0022]更进一步的，Click House集群，使用SQL查询实时生成分析数据报告，覆盖语法包括DDL和DML，Click House将数据划分为多个partition，每个partition再进一步划分为多个index granularity(索引粒度)，然后通过多个CPU核心分别处理其中的一部分来实现并行数据处理。
[0023](3)有益效果
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本案中可通过在采集时同步定位，使得采集位置的样本具有标点，在后续检验分析结果出来后可直接上传至系统，从而方便观察不同位置处的碳储量信息，使得在湿地坐标内的碳储量分布更加直观的展现出，数据展示清晰，通过摇杆影像与现场采集的融合，使得碳储量分布的采集方式更加高效，节省人力，通过对采集器的定位以及数据分析的同步上传，可进一步提升湿地碳储量计算效率。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术定位单元流程框图；
[0028]图3为本专利技术计算机处理系统框图；
[0029]图4为本专利技术检验单元流程框图；
[0030]图5为本专利技术图表分析单元结构框图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本具体实施方式是一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法，其结构示意图如图1、图3所示，包括以下步骤，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法，其特征在于，包括以下步骤，S1、建立计算机处理系统，计算机处理系统包括采集单元、定位单元、检验单元，以及图表分析单元；S2、通过采集单元对湿地进行样本信息采集；S3、在采集过程中由定位单元进行实时位置捕捉，并将后期检验数值上传至该位置；S4、由检验单元进行样本数据计算分析；S5、按照储碳量比例结合定位单元进行具体显示。2.根据权利要求1所述的一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法，其特征在于，S1中，计算机处理系统为Hadoop分布式基础架构，其中一个组件是HDFS，而且它提供高吞吐量high throughput来访问应用程序的数据，以流的形式访问streaming access文件系统中的数据。3.根据权利要求1所述的一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法，其特征在于，S2中，采集单元，包括搭载GPS定位以及信号发送模块的采集器，采集器在目标位置进行样本采集，并且自动定位该取样位置，由信号发送模块将采集位置发送至定位单元，定位单元确定该位置后对采集器进行标记，采集器采集的样本检验数据直接上传至系统，系统按照定位单元的标记将数据传递至定位单元。4.根据权利要求3所述的一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法，其特征在于，还包括摇杆影像取样，用计算机处理的遥感图像必须是数字图像，以摄影方式获取的模拟图像必须用图像扫描仪等进行模/数(A/D)转换；以扫描方式获取的数字数据必须转存到一般数字计算机都可以读出的CCT等通用载体上，计算机图像处理要在图像处理系统中进行。图像处理系统是由硬件(计算机、显示器、数字化仪、磁带机等等)和软件(具有数据输入，输出，校正，变换，分类功能)构成。5.根据权利要求1所述的一种基于遥感算法的湿地碳储量计算方法，其特征在于，S3中，定位单元，在系统内建立坐标轴，并将坐标轴进行分点标记，按照采集器的测量地点进行逐一标点，当与采集器达成位置同步后，采集器即可开始采样，并且标点上的采集样本检验数据按照采集点进行匹配，通过定位单元即可看出采集点位样本的详细样本数据。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李文，李雪，陈鹏，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：