(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210822181.0 (22)申请日 2022.07.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114894254 A (43)申请公布日 2022.08.12 (73)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） 地址 610081 四川省成 都市人民北路一段4 号 专利权人 四川样地时空科技有限公司 (72)发明人 高飞　李娜娜　 (74)专利代理 机构 长沙思创联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 43215 专利代理师 李敏慧(51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (56)对比文件 CN 114463403 A,2022.05.10 CN 204536307 U,2015.08.0 5 CN 113705015 A,2021.1 1.26 US 2014019179 A1,2014.01.16 CN 105319322 A,2016.02.10 CN 104820 065 A,2015.08.0 5 闫春鸣.张掖森林公园林木碳汇计算与价 值 评价. 《林业科技 通讯》 .2018, 彭湃等.四种针叶低效林单株生长模型构 建. 《湖南林业科技》 .2016,(第0 6期), 林卓.不同尺度下福建省杉 木碳计量模型、 预估及应用研究. 《中国博士学位 论文全文数据 库 农业科技 辑》 .2016, 审查员 肖南秋 (54)发明名称 一种单株 木碳汇动态计量方法 (57)摘要 本发明涉及一种单株木碳汇动态计量方法， 包括如下步骤： （1） 单株木调查及设备布设； （2） 单株木数据自动采集； （3） 单株木碳汇 计算： 应用 步骤 （2） 中采集的数据计算单株木树高、 材积、 生 物量和碳储量； （4） 检测单株木状态变化， 若单株 木监测状态发生变化， 执行步骤 （6） ， 否， 则执行 步骤 （5） ； （5） 单株木碳汇连续监测： 持续按设定 监测频率接收步骤 （2） 中采集的数据并执行步骤 （3） ， 同时进行数据存储； （6） 单株木监测状态核 实。 本发明可减少单株木碳汇计量过程中测量错 测、 重测、 数据编造情况， 降低漏测、 数据记录和 计算出错机率， 大幅降低质检、 连续监测工作量， 实现单株木碳汇连续精准监测， 监测时效性大幅 提升。 权利要求书3页 说明书10页 附图7页 CN 114894254 B 2022.11.08 CN 114894254 B 1.一种单株木碳汇动态计量方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： （1） 单株木调查及设备布设： 先对目标单株木开展每木调查， 填写调查因子， 并布设通 信中继装置以及用于测量单株木胸径的树径测量传感器， 将数据采集终端与树径测量传感 器通信连接， 树径测量传感器与通信中继装置通信连接； （2） 单株木数据自动采集， 并将调查数据传输 录入至通信中继装置； （3） 单株木碳汇计算： 应用步骤 （2） 中采集的数据计算单株木树 高、 材积、 生物量和碳储 量； （3.1） 计算目标单株木高度， 使用本区域当前树种的树高曲线， 将胸径作为自变量， 树 高作为因变量进行计算； （3.2） 计算目标单株木生物量， 若使用异速生长方程法， 执行步骤 （3.3） ， 若使用生物量 扩展因子法， 执 行步骤 （3.5） ； （3.3） 使用异速生长方程计算生物量， 胸径和树高作 为自变量， 生物量作为因变量进行 计算， 计算公式如下： W=a(D2H)b 其中，W为目标单株木的生物量， H为目标单株木的树高， D为目标单株木的直径； ， 为 系数； （3.4） 计算目标单株木材积， 使用本区域二元材积表计算， 将胸径和树高作为自变量， 材积作为因变量进行计算， 计算公式如下： V=aDbHc 其中，V为目标单株木的蓄积， H为目标单株木的树高， D为目标单株木的直径， ， ， 为 系数； （3.5） 使用生物量扩展因子法计算生物量， 材积作为自变量， 生物量作为因变量， 查表 获取木材密度、 根冠比、 生物量扩展因子三个缺省数据进行计算， 计算公式如下： W=V×WD×BEF×(1+R) 其中，WD为目标单株木的木材密度； BEF为目标单株木的树干生物量转换到地上生物量 的生物量扩展因子， 无量纲； R为目标单株木的根冠比； （3.6） 利用林木生物量碳含量将林木生物量换算为碳储量， 并将碳储量转换为二氧化 碳当量， 计算公式如下： Cs=（44/12）×W×CF 其中，Cs为目标单株木的碳储量； CF为目标单株木的碳含量； （4） 检测单株木状态变化， 若单株木监测状态发生变化， 执行步骤 （6） ， 否， 则执行步骤 （5） ； （5） 单株木碳汇连续监测： 持续按设定监测频率接收步骤 （2） 中采集的数据并执行步骤 （3） ， 同时进行 数据存储； （6） 单株木监测状态核实： 现地核实单株木状态， 现场判定是由于设备原因导致单株木 监测状态改变， 或是单株木自身状态改变， 若是设备原因并继续监测则执行步骤 （1） ， 若是 单株木自身状态改变或不再继续 监测， 则结束流 程。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114894254 B 22.根据权利要求1所述的单株木碳汇动态计量方法， 其特征在于， 所述步骤 （5） 的具体 步骤如下： （5.1） 通信中继装置根据设置唤醒时间定时启动； （5.2） 通信中继装置访问服 务器端的网络服 务器， 获取 下次唤醒时间和唤醒时长； （5.3） 树径测量传感器根据设置的唤醒时间定时启动； （5.4） 树径测量传感器测量获得目标 单株木胸径测量 值； （5.5） 树径测量传感器连接通信中继装置， 传输目标单株木胸径、 倾角和电池容量信 息； （5.6） 树径测量传感器与通信中继装置进行时钟同步， 获取下一次唤醒时间和唤醒时 长， 成功后进入睡眠状态； （5.7） 通信中继装置接收树径测量传感器数据进行存储， 并同上一次测量数据进行差 值计算； （5.8） 通信中继装置依据树径差值， 计算 碳储量变化 量并进行 数据储存； （5.9） 通信中继装置对自身传感器数据进行存 储； （5.10） 通信中继装置通将存储信息回传通信接收装置， 并汇总进入服务器端的网络服 务器； （5.11） 服务器端计算服务器从网络服务器获取数据并汇总各单株木碳汇变化量， 可视 化展示； （5.12） 服 务器端配置通信中继装置和树径测量传感器唤醒时间和唤醒时长 。 3.根据权利要求2所述的单株木碳汇动态计量方法， 其特征在于， 所述步骤 （4） 中， 若通 信中继装置收不到数据测量传感器测量数据， 则认定单株木监测状态发生变化。 4.根据权利要求2所述的单株木碳汇动态计量方法， 其特征在于， 所述步骤 （6） 的具体 步骤为： （6.1） 到达目标单株木周围， 依据调查信息和号牌寻找目标单株木， 如找到则执行步骤 （6.2） ， 若未找到， 数据采集终端填写单株木监测状态改变原因， 结束流 程； （6.2） 寻找通信网关并启动， 若通信网关未找到或启动失败， 数据采集终端填写设备原 因， 执行步骤 （1） 和步骤 （2） ； 若如通信网关状态正常， 执 行步骤 （6.3） ； （6.3） 寻找目标单株木， 数据采集终端填写设备原因， 安装新树径测量传感器于目标单 株木树干上， 执 行步骤 （2） 。 5.根据权利要求2所述的单株木碳汇动态计量方法， 其特征在于， 所述数据采集终端和 服务器端的部署有数据采集应用系统和单株木碳汇动态计量系统， 所述数据采集应用系统 用于获取服务器端信息， 调查现场连接通信中继装置和树径测量传感器进行数据采集、 录 入和计算， 以及对通信中继装置和数据测传感器进行配置管理； 所述单株木碳汇动态计量 系统用于管理人员汇总、 统计和可视化分析数据采集终端获取的单株木调查数据， 并管理 所有单株木调查装置参数设置和运行状态。 6.根据权利要求5所述的单株木碳汇动态计量方法， 其特征在于， 所述单株木碳汇动态 计量系统包括： 用户登录模块： 用于登录单株木碳汇动态计量系统； 单株木地图显示、 浏览及查询模块： 用于提供基于地图操作的交互模式， 提供包括平权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114894254 B 3