[發明專利]一種基于碳匯密度的林業碳匯規劃方法

有效

• 申請號: 202210419419.5
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114881805B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 于潛;劉志成;王坤林;姜玉杰;薛繼雷;姜廣倫;劉慶斌;高杰;宋曉峰
• 申請（專利權）人: 山東高速云南發展有限公司
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02;G06Q10/063
• 代理公司: 昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215
• 代理人: 王鵬飛

1.一種基于碳匯密度的林業碳匯規劃方法，其特征在于：包括如下步驟：

Step1：基礎信息采集環節：采集區域信息、氣候信息、地理信息、互聯網樹種信息；

Step2：樹種篩選與樣本樹木測量環節：實地樹種采集、備選樹種集篩選、備選樹種集樣本樹木測量；

Step3：數據處理環節：對Step2采集的樣本樹木測量數據進行數據異常處理，剔除異常數據，并構建數據集V1；

Step4：碳匯密度計算環節：基于Step3構建的數據集進行生物量、碳匯量、樹木種植面積和碳匯密度計算；

Step5：種植規劃環節：根據Step4計算結果及目標區域的經營年限，在碳匯密度總量最大條件下規劃種植樹種及其種植年限，并對應計算出不同樹種的種植間隔及種植數量；

Step4的具體步驟是：

Step4.1：生物量計算：使用Step3中V1數據集的樹高、胸徑計算樹木i的生物量M_i；

M_i＝a×(D_i^pH_i^q)??????????????(2)

其中，a、p、q為回歸常數，生物量單位為千克；

Step4.2：碳匯量計算：利用生物量變化量與含碳系數計算出樹木i的碳匯量C_i；

ΔM_i＝M_Ag-M_Ag′???????????(3)

plant＝Ag-Ag′????????????????????(4)

其中，ΔM_i表示樹木i一段時間內生物量的變化量，M_Ag表示樹木當前生物量，M_Ag′表示樹木移栽時生物量，plant表示樹木種植年限；Ag表示樹木當前樹齡；Ag′表示樹木移栽種植時的樹齡，碳匯量單位為千克；

C_i＝ΔM_i×Tc_i??????????????(5)

其中，Tc_i為樹木i的含碳系數；

Step4.3：樹木i的種植面積計算：使用Step3中V1數據集的樹木冠幅進行計算，將樹木的冠幅視作圓形，樹木冠幅即為圓的直徑，作該圓的外切正方形，圓的直徑等于正方形的邊長，正方形面積即為單棵樹木在對應種植年限時的種植面積；

S_i＝W_i²??????????????????????????????(6)

其中，S_i為樹木對應種植年限時的種植面積，單位為平方米，W_i為樹木i的冠幅；

Step4.4：碳匯密度ρ計算：碳匯密度的定義為在單位時間內，單位土地面積種植樹木所吸收的二氧化碳的量，用來衡量在特定時間和范圍內，該區域中的樹木對于二氧化碳的吸收強弱情況；

其中，碳匯密度的單位為kg/(m²·y)；

Step4.5：根據數據集V1，利用胸徑、樹高和冠幅結合公式(7)計算出不同樹種不同種植年限下所有樣本樹木的碳匯密度，再分別計算出對應的平均碳匯密度；

其中，ρ_b表示樣本樹木的碳匯密度；

構建新的數據集V2：

Step4.6：結合Step4.5中的數據集V2，計算目標經營年限下的碳匯密度總量f(ρ)，f(ρ)表示目標經營年限內種植樹木的碳匯密度的總值，在碳匯密度總量最大條件下進行求解，使得：

其中，_tplan表示經營年限，表示第G_j種樹種的種植年限，表示第G_j種樹種種植年限對應的平均碳匯密度；

根據公式(9)計算得出不同樹種對應的規劃種植年限，得出目標經營年限內林業的種植規劃解析集V3：