一种竹林生物量估测方法

本发明涉及环境监测，具体为一种竹林生物量估测方法。

背景技术：

1、传统的竹林生物量估算有直径高度法、重复样方法、样线法、体积法、生长环节法等，虽然常用但是也有一些缺点。1.样地设置的代表性问题，样地设置可能受到样地大小、数量和分布等因素的影响，不同的设置可能导致估测结果的不同。如果样地设置不合理或不代表竹林的整体特征，可能会引起误差。2.测量误差和人为因素： 对竹子直径、高度等参数的测量可能存在一定的误差，尤其是在复杂地形或密集竹林中。此外，测量者的经验和技术水平也会影响测量结果的准确性。3. 模型假设的局限性： 一些生物量估算模型可能建立在一些假设之上，如竹子的形状、密度、生长速率等。这些假设可能不完全符合实际情况，导致估算结果存在偏差。4. 时间和资源消耗： 一些传统方法需要大量的人力、时间和物质资源，特别是对大面积竹林的调查和估测，成本较高且耗时较长。5. 更新速度慢： 传统方法可能无法及时获取竹林的生物量信息，特别是针对大范围的竹林，更新速度较慢，无法满足及时监测和管理的需求。

2、同时传统的碳汇生态监测系统也存在一定问题。1.只监测二氧化碳，缺少对于甲烷、氧化亚氮的监测，无法对森林生态系统整体二氧化碳当量收支进行计算，不能形成严格意义上的碳中和效益评估；2.基础设置配套要求高、成本大，全套产品加上基础设置建设对于监测林分的破坏也在几十平米甚至上百平米，造价在百万以上，无法建设多点网络；3.通量观测系统主流产品都是国外进口，不能保证碳汇数据安全。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种竹林生物量估测方法，以实现以较低成本对全球竹林资源进行监测和管理。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种竹林生物量估测方法，包括以下步骤：

4、1）选取竹林的不同生境下的地块作为固定样地，建立多个竹林碳汇监测系统并进行固定样地本地调查；

5、2）用无人机对整体竹林进行高分辨率的影像采集和三维测绘，进而分析该片竹林的平均年龄；

6、3）将竹龄与竹林碳汇监测系统相联系，进行碳汇量实时监测评估，获得该片竹林碳汇量，从而估算该片竹林生物量。

7、优选地，所述竹林碳汇监测系统的监测指标包括环境因子、温室气体和生长指标。

8、进一步，所述环境因子包括土壤温度、土壤湿度、空气温度、空气湿度、辐射、风向、风速、降水量。

9、进一步，所述温室气体包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮。

10、进一步，所述生长指标包括树木生长、林下覆盖度。

11、优选地，固定样地本地调查的内容包括根据竹林状况调查数据和土壤有机碳分析测试数据，分析固定样地的基线碳储量。

12、优选地，通过分析高分辨率影像中竹子植株的情况对竹子的年龄进行评估。

13、进一步，评估依据包括竹子的高度和直径、竹子的分枝情况以及竹子的叶子和叶鞘的颜色和状态。

14、优选地，竹林碳汇量实时监测评估包括根据主要温室气体的收支计算竹林整体二氧化碳收支，利用固定样地内碳储量增加当量减去固定样地内主要温室气体排放的增加当量，即为固定样地的实时碳汇量。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在传统竹林生物量估测方法上加以设计，根据无人机拍摄分析竹林的平均年龄，判断竹林处于某个年龄段，根据竹林碳汇智能监测系统与竹龄相联系，快速估测出该片竹林的碳汇量从而估算竹林生物量。本发明在估测时的优点1.可减少竹林伤害，碳汇监测设备通常采用无损测量技术，可以实现对竹林生物量的非破坏性测量。相比传统方法需要对竹子进行采伐或者测量的情况，这种无损测量方法可以减少对竹林的干扰和损害。2.碳汇监测设备通常具有高效性和自动化的特点，能够快速获取大范围的竹林生物量数据。相比传统方法需要人工测量的情况，这种自动化监测方法能够大大提高数据采集的效率。3.全面性和精准性：碳汇监测设备能够获取大范围的数据，并通过数据处理和分析得出较为准确的竹林生物量估算结果。相比传统方法只能通过有限的样地或样线进行测量的情况，碳汇监测设备可以提供更全面、更精准的竹林生物量信息。4.长期监测和动态监测：碳汇监测设备可以实现对竹林生物量的长期监测和动态监测，能够随时获取竹林生物量的变化情况。相比传统方法只能进行一次性的调查或测量的情况，这种长期动态监测能够更好地了解竹林的生长状态和变化趋势。5.空间覆盖广泛：碳汇监测设备可以通过卫星遥感等技术实现对大范围竹林的监测，能够覆盖更广阔的地域范围。相比传统方法需要大量人力物力进行调查的情况，这种技术能够更好地实现对全球竹林资源的监测和管理。

技术特征：

1.一种竹林生物量估测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的竹林生物量估测方法，其特征在于，所述竹林碳汇监测系统的监测指标包括环境因子、温室气体和生长指标。

3.如权利要求2所述的竹林生物量估测方法，其特征在于，所述环境因子包括土壤温度、土壤湿度、空气温度、空气湿度、辐射、风向、风速、降水量。

4.如权利要求2所述的竹林生物量估测方法，其特征在于，所述温室气体包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮。

5.如权利要求2所述的竹林生物量估测方法，其特征在于，所述生长指标包括树木生长、林下覆盖度。

6.如权利要求1所述的竹林生物量估测方法，其特征在于，固定样地本地调查的内容包括根据竹林状况调查数据和土壤有机碳分析测试数据，分析固定样地的基线碳储量。

7.如权利要求1所述的竹林生物量估测方法，其特征在于，通过分析高分辨率影像中竹子植株的情况对竹子的年龄进行评估。

8.如权利要求7所述的竹林生物量估测方法，其特征在于，评估依据包括竹子的高度和直径、竹子的分枝情况以及竹子的叶子和叶鞘的颜色和状态。

9.如权利要求1所述的竹林生物量估测方法，其特征在于，竹林碳汇量实时监测评估包括根据主要温室气体的收支计算竹林整体二氧化碳收支，利用固定样地内碳储量增加当量减去固定样地内主要温室气体排放的增加当量，即为固定样地的实时碳汇量。

技术总结本发明提供了一种竹林生物量估测方法。本发明在传统竹林生物量估测方法上加以设计，根据无人机拍摄分析竹林的平均年龄，判断竹林处于某个年龄段，根据竹林碳汇智能监测系统与竹龄相联系，快速估测出该片竹林的碳汇量从而估算竹林生物量。技术研发人员：陆家祎,徐联鹏,文世豪,彭思利受保护的技术使用者：南京林业大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14