一种森林树网系统以及森林资源监测方法技术方案

本发明专利技术涉及一种森林树网系统以及森林资源监测方法，森林树网系统包括森林树网设计模块

【技术实现步骤摘要】
一种森林树网系统以及森林资源监测方法


[0001]本专利技术涉及物联网及地理空间数据采集
、
计算
、
处理领域，具体涉及一种森林树网系统以及森林资源监测方法
。

技术介绍

[0002]森林是陆地上面积最大
、
结构最复杂
、
生物量最大
、
初级生产力最高的生态系统，既为人类提供木材
、
林产品等物质资料，又可以提供固碳释氧
、
净化空气
、
涵养水源等生态效益，但如何像电力系统一样，准确对森林生态系统进行测量
、
监测
、
评估
、
保护和调度的实时监测网络在现实中是缺乏的
。
[0003]综上所述，亟需提供一种可准确
、
实时对森林生态系统测量和监测，提升森林生态系统保护修复精准度和时效性的森林树网系统以及森林资源监测方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种可准确
、
实时对森林生态系统测量和监测，提升森林生态系统保护修复精准度和时效性的森林树网系统以及森林资源监测方法
。
[0005]上述目的是通过如下技术方案实现：一种森林树网系统，包括：森林树网设计模块：用于森林物联网监测站的数量计算和布设点位设计；森林物联网监测站建设模块：用于在设计的森林物联网监测站点位置内，对全部样木布设森林树表，并布设智能通信网关，搭建森林树网，实现对森林物联网监测站内样木生长
、
环境因子进行实时数据采集
、
传输和调度管理，其中，所述森林树表用于固定在样木树干上实时计量该样木的生长状况，森林树表和智能通信网关构成森林物联网监测站，所述森林树网为森林物联网监测站之间通过通信联通，实现自我调度
、
预警和维护的森林资源实时监测网络；森林树表信息采集功能模块：用于采集布设的森林树表和样木信息，建立森林树表和样木的一一对应关系；智能通信网关信息采集功能模块：用于采集当前森林物联网监测站布设信息
、
森林物联网监测站调查信息和智能通信网关设备信息，建立森林物联网监测站和智能通信网关的一一对应关系；智能通信网关信息检查检测功能模块：用于对智能通信网关和森林树表采集信息进行检查，对智能通信网关设备情况进行检测，检查采集信息的规范性
、
是否存在漏填
、
异常数据，并检测各森林树表的电量以及智能通信网关的电量和工作状态；森林树网运行采集模块：用于实现对森林物联网监测站的自动运行和数据采集，包括但不限于森林树表采集的样木信息和设备电量，以及智能通信网关电量信息，对回传数据进行验证
、
存储和加密，并提供时钟同步功能；森林资源评估评价模块：用于使用森林物联网监测站建设和运行过程采集的数据，对监测区域内的森林资源进行评估和评价；
森林树网监测预警模块：用于森林物联网监测站建设和运行过程采集数据，对森林树网的监测精度进行预警；森林树网调度维护模块：用于森林物联网监测站的运行调度和状态维护
。
[0006]本专利技术的森林树网是模拟智能电网，由森林树表和智能通信网关构建森林物联网监测站，通过移动通信或卫星网络进行联通，实现自我调度
、
预警和维护的森林资源实时监测网络
。
[0007]森林物联网监测站包括森林树表和智能通信网关，实现森林物联网监测站内样木生长
、
环境因子及设备状态的实时数据采集
、
传输和调度管理
。
[0008]森林树网系统，通过对森林物联网监测站的设计
、
建设
、
运行和维护，实现森林资源的实时监测
、
评价
、
预警和保护
。
[0009]森林树网系统运行，依据区域森林资源情况和森林监测工作需要，选择适宜的森林树网类型，划定监测总体和设计森林物联网监测站数量及位置，通过对森林物联网监测站内的样木安装森林树表和智能通信网关，实时将监测的样木生长状况和森林物联网监测站设备数据，通过移动通信网或是卫星网络传输汇集于指挥中心，指挥中心通过采集的林木生长数据开展森林资源评估评价，通过森林物联网监测站设备数据开展监测预警和调度维护
。
[0010]作为优选，进一步的技术方案是，所述森林树网设计模块包括计算运行平台和森林树网设计系统，所述森林树网设计系统运行部署在所述计算运行平台上，所述森林树网设计系统包括：森林树网类型选择功能模块：用于选择森林树网类型；森林资源本底数据设定功能模块：用于选择建立森林树网的森林资源矢量数据库；监测总体选择功能模块：用于依据确定的森林资源矢量数据库的因子信息进行筛选并划分监测总体；森林物联网监测站数量计算功能模块：用于在选择监测总体后，设定森林树网抽样方法，设定抽样体系的可靠性系数和抽样精度，然后计算森林物联网监测站数量；森林物联网监测站布设坐标表生成功能模块：用于输入随机起点编号和森林物联网监测站数量，按照监测总体范围和抽样方法，抽取和生成森林物联网监测站点坐标并编号；森林物联网监测站布设图生成功能模块：用于依据监测总体范围
、
森林物联网监测站点坐标及编号，绘制森林物联网监测站分布图
。
[0011]作为优选，进一步的技术方案是，所述森林物联网监测站建设模块通过使用移动数据采集终端及其上搭载的森林物联网监测站移动布设系统布设森林物联网监测站，所述森林物联网监测站移动布设系统用于实现森林物联网监测站的数据采集和信息检测，所述森林物联网监测站移动布设系统包括：森林树表信息录入功能模块：用于采集布设森林树表和样木信息，建立森林树表和样木的一一对应关系；智能通信网关信息录入功能模块：用于采集当前森林物联网监测站布设信息
、
森林物联网监测站调查信息和智能通信网关设备信息，建立森林物联网监测站和智能通信网
关的一一对应关系；智能通信网关检测功能模块：用于对智能通信网关和森林树表采集信息进行检查，对智能通信网关设备情况进行检测
。
[0012]作为优选，进一步的技术方案是，所述森林树网运行采集模块包括计算运行平台和森林树网自动运行采集系统，所述森林树网自动运行采集系统运行部署在计算运行平台上，所述森林树网运行采集系统包括：森林树网时钟同步功能模块：用于完成对智能通信网关的授时和同步，并设定下一次智能通信网关唤醒时间和唤醒时长，以及森林树表的唤醒时间和唤醒时长；森林树网数据采集存储功能模块：用于完成对各智能通信网关回传数据的验证
、
存储和加密，保证数据完整性和安全性
。
[0013]作为优选，进一步的技术方案是，所述森林资源评估评价模块包括计算运行平台和森林资源评估评价系统，所述森林资源评估评价系统运行部署在计算运行平台上，所述森林资源评估评价系统包括：森林生长量消本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种森林树网系统，其特征在于，包括：森林树网设计模块：用于森林物联网监测站的数量计算和布设点位设计；森林物联网监测站建设模块：用于在设计的森林物联网监测站点位置内，对全部样木布设森林树表，并布设智能通信网关，搭建森林树网，实现对森林物联网监测站内样木生长
、
环境因子进行实时数据采集
、
传输和调度管理，其中，所述森林树表用于固定在样木树干上实时计量该样木的生长状况，森林树表和智能通信网关构成森林物联网监测站，所述森林树网为森林物联网监测站之间通过通信联通，实现自我调度
、
预警和维护的森林资源实时监测网络；森林树表信息采集功能模块：用于采集布设的森林树表和样木信息，建立森林树表和样木的一一对应关系；智能通信网关信息采集功能模块：用于采集当前森林物联网监测站布设信息
、
森林物联网监测站调查信息和智能通信网关设备信息，建立森林物联网监测站和智能通信网关的一一对应关系；智能通信网关信息检查检测功能模块：用于对智能通信网关和森林树表采集信息进行检查，对智能通信网关设备情况进行检测，检查采集信息的规范性
、
是否存在漏填
、
异常数据，并检测各森林树表的电量以及智能通信网关的电量和工作状态；森林树网运行采集模块：用于实现对森林物联网监测站的自动运行和数据采集；森林资源评估评价模块：用于使用森林物联网监测站建设以及运行过程采集的数据，对监测区域内的森林资源进行评估和评价；森林树网监测预警模块：用于使用森林物联网监测站建设以及运行过程采集的数据，对森林树网的监测精度进行预警；森林树网调度维护模块：用于森林物联网监测站的运行调度和状态维护
。2.
根据权利要求1所述的森林树网系统，其特征在于，所述森林树网设计模块包括计算运行平台和森林树网设计系统，所述森林树网设计系统运行部署在所述计算运行平台上，所述森林树网设计系统包括：森林树网类型选择功能模块：用于选择森林树网类型；森林资源本底数据设定功能模块：用于选择建立森林树网的森林资源矢量数据库；监测总体选择功能模块：用于依据确定的森林资源矢量数据库的因子信息进行筛选并划分监测总体；森林物联网监测站数量计算功能模块：用于在选择监测总体后，设定森林树网抽样方法，设定抽样体系的可靠性系数和抽样精度，然后计算森林物联网监测站数量；森林物联网监测站布设坐标表生成功能模块：用于输入随机起点编号和森林物联网监测站数量，按照监测总体范围和抽样方法，抽取和生成森林物联网监测站点坐标并编号；森林物联网监测站布设图生成功能模块：用于依据监测总体范围
、
森林物联网监测站点坐标及编号，绘制森林物联网监测站分布图
。3.
根据权利要求2所述的森林树网系统，其特征在于，所述森林物联网监测站建设模块通过使用移动数据采集终端及其上搭载的森林物联网监测站移动布设系统布设森林物联网监测站，所述森林物联网监测站移动布设系统用于实现森林物联网监测站的数据采集和信息检测，所述森林物联网监测站移动布设系统包括：
森林树表信息录入功能模块：用于采集布设森林树表和样木信息，建立森林树表和样木的一一对应关系；智能通信网关信息录入功能模块：用于采集当前森林物联网监测站布设信息
、
森林物联网监测站调查信息和智能通信网关设备信息，建立森林物联网监测站和智能通信网关的一一对应关系；智能通信网关检测功能模块：用于对智能通信网关和森林树表采集信息进行检查，对智能通信网关设备情况进行检测
。4.
根据权利要求3所述的森林树网系统，其特征在于，所述森林树网运行采集模块包括计算运行平台和森林树网自动运行采集系统，所述森林树网自动运行采集系统运行部署在计算运行平台上，所述森林树网运行采集系统包括：森林树网时钟同步功能模块：用于完成对智能通信网关的授时和同步，并设定下一次智能通信网关唤醒时间和唤醒时长，以及森林树表的唤醒时间和唤醒时长；森林树网数据采集存储功能模块：用于完成对各智能通信网关回传数据的验证
、
存储和加密，保证数据完整性和安全性
。5.
根据权利要求4所述的森林树网系统，其特征在于，所述森林资源评估评价模块包括计算运行平台和森林资源评估评价系统，所述森林资源评估评价系统运行部署在计算运行平台上，所述森林资源评估评价系统包括：森林生长量消耗量计算功能模块：用于使用森林物联网监测站建设和运行采集数据，统计各森林物联网监测站的森林生长量
、
森林采伐量
、
森林自然枯损量
、
单位面积蓄积量和单位面积生物量，结合森林资源本底数据，获取当前森林树网的森林资源总蓄积量及变化量
、
总生物量及变化量；森林生态系统服务功能物质量计算功能模块：用于通过森林总生物量和变化量，评估当前森林树网的森林直接经济价值，并计算森林生态系统服务功能物质量；森林生态系统服务功能价值量计算功能模块：用于依据计算的森林生态系统服务功能物质量，评价当前森林树网的森林生态系统服务功能价值量
。6.
根据权利要求5所述的森林树网系统，其特征在于，所述森林树网监测预警模块包括计算运行平台和森林树网监测预警系统，所述森林树网监测预警系统运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，李娜娜，田颖泽，
申请(专利权)人：四川省林业和草原调查规划院四川省林业和草原生态环境监测中心，
类型：发明
国别省市：