本發(fā)明屬于森林碳儲量,尤其涉及一種森林碳儲量的智能測算方法及系統(tǒng)。
背景技術:
1、森林碳儲量,指的是森林碳庫中碳元素的儲備量,是評估森林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡的基礎,反映了森林在吸收和儲存二氧化碳方面的能力。森林作為十分重要的碳匯,可以吸收大量的二氧化碳并固定在植物和土壤中,對于全球碳循環(huán)和氣候變化研究具有重要意義。
2、現有技術中,對于森林碳儲量的測算具有一定的局限性,具體而言,可以對小規(guī)模、小范圍內的森林區(qū)域進行準確的碳儲量測算,而面對廣闊無垠的大面積森林區(qū)域時,則難以實現精確且高效的碳儲量評估,嚴重限制了森林碳儲量測算的技術應用,也制約了相關政策的有效實施。
技術實現思路
1、本發(fā)明實施例的目的在于提供一種森林碳儲量的智能測算方法及系統(tǒng),旨在解決背景技術中所提及的現有技術所存在的技術問題。
2、本發(fā)明實施例是這樣實現的:
3、一種森林碳儲量的智能測算方法,所述方法具體包括以下步驟:
4、確定目標森林區(qū)域,基于衛(wèi)星遙感技術,對目標森林區(qū)域進行遙感監(jiān)測,獲取遙感監(jiān)測數據;
5、對所述遙感監(jiān)測數據進行預處理,生成遙感標準數據,并進行海拔和植群的二級分類識別與區(qū)域劃分,將目標森林區(qū)域劃分為多個部分森林子區(qū)域;
6、將多個所述部分森林子區(qū)域,均劃分為多個森林單元,并從多個所述森林單元中,選擇多個采樣單元,獲取多個所述采樣單元的采樣碳儲量;
7、基于多個所述采樣碳儲量,計算多個部分森林子區(qū)域的子區(qū)域碳儲量;
8、將多個所述子區(qū)域碳儲量進行匯總處理,測算所述目標森林區(qū)域的總森林碳儲量。
9、作為本發(fā)明實施例技術方案進一步的限定,所述確定目標森林區(qū)域,基于衛(wèi)星遙感技術,對目標森林區(qū)域進行遙感監(jiān)測,獲取遙感監(jiān)測數據具體包括以下步驟:
10、確定具有森林碳儲量測算需求的目標森林區(qū)域;
11、生成并發(fā)送遙感影像指令和激光雷達指令;
12、按照所述遙感影像指令,對所述目標森林區(qū)域進行遙感影像拍攝,獲取遙感影像數據;
13、按照所述激光雷達指令,對所述目標森林區(qū)域進行激光雷達探測,獲取激光探測數據;
14、綜合所述遙感影像數據和所述激光探測數據,得到遙感監(jiān)測數據。
15、作為本發(fā)明實施例技術方案進一步的限定,所述對所述遙感監(jiān)測數據進行預處理,生成遙感標準數據,并進行海拔和植群的二級分類識別與區(qū)域劃分,將目標森林區(qū)域劃分為多個部分森林子區(qū)域具體包括以下步驟:
16、對所述遙感影像數據進行幾何校正、輻射校正、影像配準和增強處理,生成標準影像數據;
17、對所述激光探測數據進行校正配準、去噪濾波和特征提取,生成標準探測數據;
18、根據所述標準探測數據和所述標準影像數據,進行海拔和植群的二級分類識別與區(qū)域劃分,將目標森林區(qū)域劃分為多個部分森林子區(qū)域。
19、作為本發(fā)明實施例技術方案進一步的限定,所述根據所述標準探測數據和所述標準影像數據,進行海拔和植群的二級分類識別與區(qū)域劃分,將目標森林區(qū)域劃分為多個部分森林子區(qū)域具體包括以下步驟:
20、根據所述標準探測數據,對所述目標森林區(qū)域進行區(qū)域海拔識別,記錄區(qū)域海拔數據;
21、按照所述區(qū)域海拔數據和預設的海拔分類標準,將所述目標森林區(qū)域劃分為多個海拔分類區(qū)域;
22、按照多個所述海拔分類區(qū)域,將所述標準影像數據劃分為多個對應的海拔分類影像數據;
23、對多個所述海拔分類影像數據分別進行植群分類識別,記錄多個植群分類邊界;
24、按照多個所述植群分類邊界,對多個所述海拔分類區(qū)域均進行二次劃分,得到多個部分森林子區(qū)域。
25、作為本發(fā)明實施例技術方案進一步的限定,所述將多個所述部分森林子區(qū)域,均劃分為多個森林單元,并從多個所述森林單元中,選擇多個采樣單元,獲取多個所述采樣單元的采樣碳儲量具體包括以下步驟:
26、按照預設的單元標準,對多個所述部分森林子區(qū)域進行單元劃分,將多個所述部分森林子區(qū)域,均劃分為多個森林單元;
27、從多個所述森林單元中,選擇多個采樣單元;
28、獲取多個所述采樣單元的采樣碳儲量。
29、作為本發(fā)明實施例技術方案進一步的限定,所述基于多個所述采樣碳儲量,計算多個部分森林子區(qū)域的子區(qū)域碳儲量具體包括以下步驟:
30、將多個所述森林單元,劃分為多個采樣單元和多個未知單元;
31、在多個所述部分森林子區(qū)域中,測量多個所述未知單元與多個所述采樣單元之間的單元距離,得到多個單元距離數據;
32、根據多個所述單元距離數據和多個所述采樣碳儲量,計算多個部分森林子區(qū)域的子區(qū)域碳儲量。
33、作為本發(fā)明實施例技術方案進一步的限定,所述子區(qū)域碳儲量的計算公式為:
34、;
35、其中,為子區(qū)域碳儲量,代表第個未知單元,部分森林子區(qū)域中共有個未知單元,代表第個采樣單元,部分森林子區(qū)域中共有個采樣單元,為第個采樣單元的采樣碳儲量,為第個未知單元與第個采樣單元之間的單元距離,為預設的距離分解因子。
36、作為本發(fā)明實施例技術方案進一步的限定,所述將多個所述子區(qū)域碳儲量進行匯總處理,測算所述目標森林區(qū)域的總森林碳儲量具體包括以下步驟:
37、將多個所述子區(qū)域碳儲量進行匯總,得到匯總碳儲量;
38、導入預設的測算系數;
39、綜合所述測算系數和所述匯總碳儲量,測算所述目標森林區(qū)域的總森林碳儲量。
40、一種森林碳儲量的智能測算系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括區(qū)域遙感監(jiān)測模塊、二級分類劃分模塊、采樣碳儲量獲取模塊、子區(qū)域碳儲量計算模塊和總碳儲量測算模塊,其中:
41、區(qū)域遙感監(jiān)測模塊,用于確定目標森林區(qū)域,基于衛(wèi)星遙感技術,對目標森林區(qū)域進行遙感監(jiān)測,獲取遙感監(jiān)測數據;
42、二級分類劃分模塊,用于對所述遙感監(jiān)測數據進行預處理,生成遙感標準數據,并進行海拔和植群的二級分類識別與區(qū)域劃分,將目標森林區(qū)域劃分為多個部分森林子區(qū)域;
43、采樣碳儲量獲取模塊,用于將多個所述部分森林子區(qū)域,均劃分為多個森林單元,并從多個所述森林單元中,選擇多個采樣單元,獲取多個所述采樣單元的采樣碳儲量;
44、子區(qū)域碳儲量計算模塊,用于基于多個所述采樣碳儲量,計算多個部分森林子區(qū)域的子區(qū)域碳儲量;
45、總碳儲量測算模塊,用于將多個所述子區(qū)域碳儲量進行匯總處理,測算所述目標森林區(qū)域的總森林碳儲量。
46、作為本發(fā)明實施例技術方案進一步的限定,所述二級分類劃分模塊具體包括:
47、第一預處理子模塊,用于對所述遙感影像數據進行幾何校正、輻射校正、影像配準和增強處理,生成標準影像數據;
48、第二預處理子模塊,用于對所述激光探測數據進行校正配準、去噪濾波和特征提取,生成標準探測數據;
49、子區(qū)域劃分子模塊,用于根據所述標準探測數據和所述標準影像數據,進行海拔和植群的二級分類識別與區(qū)域劃分,將目標森林區(qū)域劃分為多個部分森林子區(qū)域。
50、與現有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
51、本發(fā)明實施例通過衛(wèi)星遙感技術,對目標森林區(qū)域進行遙感監(jiān)測;進行海拔和植群的二級分類識別與區(qū)域劃分,劃分多個部分森林子區(qū)域;從多個森林單元中,選擇多個采樣單元,獲取多個采樣碳儲量;計算多個部分森林子區(qū)域的子區(qū)域碳儲量;進行匯總處理,測算總森林碳儲量。能夠基于衛(wèi)星遙感技術,對目標森林區(qū)域進行遙感監(jiān)測,劃分多個部分森林子區(qū)域,再獲取多個采樣單元的采樣碳儲量,計算多個部分森林子區(qū)域的子區(qū)域碳儲量,匯總測算目標森林區(qū)域的總森林碳儲量,從而實現對于大面積森林區(qū)域的準確、高效的碳儲量測算,能夠有效促進森林碳儲量測算的技術應用。