【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳汇计算，具体涉及一种基于bim的植物碳汇自动监测系统及计算方法。
技术介绍
1、不同植物类型具有不同的碳汇能力，这一特性对于生态系统的碳循环和全球碳平衡具有重要影响。乔木、灌木、藤本和草地等不同类型的植被，根据其生长特征和生物量的大小，表现出不同的固碳能力。乔木由于其体积大、生长周期长而且生物量丰富，通常被认为是最强大的碳汇类型之一。相比之下，灌木和藤本的生物量较少，碳汇能力相对较弱，而草地则处于碳汇能力最低的一级。
2、在同一类植物中，不同树种之间也存在碳汇能力的差异。例如，常绿乔木林由于其全年都保持绿叶，光合作用持续时间长，因此其碳汇能力往往高于落叶乔木林。落叶乔木林虽然在生长季节内生长迅速，但在叶片脱落时碳汇能力会有所减弱。杉木林作为一种典型的常绿乔木，具有较高的碳汇能力，尤其适应于温带和亚热带气候条件下的生长环境。
3、植物的生长阶段也对其碳汇能力产生影响。幼龄和中龄植物由于生长速度快，生物量增长迅速，因此其碳汇能力较强。然而，随着植物逐渐成熟，生长速率减缓，生物量增长趋于稳定，碳汇能力也相应稳定下来。成熟期的植物虽然依然固碳，但其固定速率相对较低，整体贡献较少。
4、在实际计算植物碳汇时，研究人员通常采用多种方法。样地清查法是其中一种精度较高的方法，特别适用于小范围内、高精度要求的研究场景。这种方法需要研究人员实地测量和取样，通过详细的生物量和碳含量数据来计算碳汇。尽管样地清查法的数据质量较高，但由于其耗时较长，仅适用于局部小范围的研究。
5、面积法和遥感
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种基于bim的植物碳汇自动监测系统，包括基础信息模块、bim模型建立模块、植物物种判断模块、碳汇数据采集模块、样本分析模块、碳储量计算模块、碳汇计算模块和bim集成模块；
2、所述基础信息模块，用于存储和管理与植物相关的基础信息，并将基础信息传输给样本分析模块、碳储量计算模块和碳汇计算模块；
3、所述bim模型建立模块，用于根据植物物种建立bim模型，包括植物的外观结构，将植物的外观结构信息传输给植物物种判断模块；
4、所述植物物种判断模块，接收bim模型建立模块接收的植物外观结构信息；对植物物种进行识别，将识别结果传输给碳汇数据采集模块；
5、所述碳汇数据采集模块，用于对从植物物种判断模块接收的判断结果进行自动分配；基于不同植物物种的生态特性和生长模式，自动分配合适的数据收集方法采集样本信息；将样本信息传输给样本分析模块；
6、所述样本分析模块，用于对从碳汇数据采集模块接收的样本信息和基础信息模块接收的基础信息进行计算，运用生物量估算公式计算植物不同生命周期的生物量，传输给碳储量计算模块和bim集成模块；
7、所述碳储量计算模块，接收样本分析模块传输的生物量以及基础信息模块传输的基础信息；用于将生物量和基础信息结合计算植物不同生命周期的碳储量；将碳储量数据传输给植物碳汇计算模块和bim集成模块；
8、所述碳汇计算模块，接收碳储量计算模块传输的碳储量以及基础信息模块传输的基础信息；用于将碳储量和基础信息结合计算植物在任意两相邻生命周期的碳汇，传输给bim集成模块；
9、所述bim集成模块，接收样本分析模块传输的生物量数据、碳储量计算模块传输的碳储量数据以及碳汇计算模块传输的碳汇数据；将植物不同生命周期的生物量、碳储量、碳汇数据与bim模型结合，实现三维可视化。
10、作为本专利技术系统的进一步改进，所述基础信息包括含碳率cci、估算参数a和b。
11、作为本专利技术系统的进一步改进，所述bim集成模块还用于实时监测植物所属区域碳汇功能的变化。
12、作为本专利技术系统的进一步改进，一种基于bim的植物碳汇自动计算方法，包括以下步骤：
13、步骤1：获取与植物相关的基础信息；
14、步骤2：根据植物物种建立bim模型，从而确定植物物种；
15、步骤3：根据植物物种分配相应的收集碳汇数据的方式；
16、步骤4：通过已确定的数据收集方法收集植物生长相关的样本信息；
17、步骤5：通过所述样本信息和基础信息计算植物不同生命周期的生物量；
18、步骤6：通过所述生物量以及基础信息计算植物的不同生命周期的碳储量；
19、步骤7：通过所述植物碳储量，计算植物任意两相邻生命周期的碳汇；
20、步骤8：将植物不同生命周期的生物量、碳储量、碳汇与bim模型结合，实现三维可视化和实时监测。
21、作为本专利技术系统的进一步改进，还包括树木生长测量环、摄像头和智能收割机。
22、作为本专利技术系统的进一步改进，所述树木生长测量环，通过无线传输技术与软件系统连接。
23、作为本专利技术系统的进一步改进，所述摄像头通过无线传输技术与软件系统连接。
24、作为本专利技术系统的进一步改进，所述智能收割机通过无线传输技术与软件系统连接。
25、专利技术的有益技术效果为：
26、1、减少在植物碳汇测量过程中对人工操作的依赖，特别是在人工测量和取样环节。这不仅加快数据收集的整体流程，使得从现场获取数据到数据处理的时间大幅缩短，提升工作流程的效率。
27、2、通过引入自动化技术和智能设备，该系统有效地降低因人为操作导致的误差，确保数据采集过程的精确性。
28、3、将不同来源的数据bim模型结合，形成一个集成化的数据管理和分析平台，为植物碳减排提供理论依据，有助于更好地管理和优化生态环境。
29、4通过区分植物类型为乔木、灌木、藤本或草地，采用不同的数据收集方法来适应各类植物。
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1.一种基于BIM的植物碳汇自动监测系统，其特征在于，包括基础信息模块、BIM模型建立模块、植物物种判断模块、碳汇数据采集模块、样本分析模块、碳储量计算模块、碳汇计算模块和BIM集成模块；
2.根据权利要求1所述的基于BIM的植物碳汇自动监测系统，其特征在于，所述基础信息包括含碳率CCi、估算参数a和b。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的植物碳汇自动监测系统，其特征在于，所述BIM集成模块还用于实时监测植物所属区域碳汇功能的变化。
4.一种基于BIM的植物碳汇自动计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于BIM的植物碳汇自动计算方法，其特征在于，还包括树木生长测量环、摄像头和智能收割机。
6.根据权利要求5所述的基于BIM的植物碳汇自动计算方法，其特征在于，所述树木生长测量环通过无线传输技术与软件系统连接。
7.根据权利要求5所述的基于BIM的植物碳汇自动计算方法，其特征在于，所述摄像头通过无线传输技术与软件系统连接。
8.根据权利要求5所述的基于BIM的植物碳汇自动计
...【技术特征摘要】
1.一种基于bim的植物碳汇自动监测系统，其特征在于，包括基础信息模块、bim模型建立模块、植物物种判断模块、碳汇数据采集模块、样本分析模块、碳储量计算模块、碳汇计算模块和bim集成模块；
2.根据权利要求1所述的基于bim的植物碳汇自动监测系统，其特征在于，所述基础信息包括含碳率cci、估算参数a和b。
3.根据权利要求1所述的基于bim的植物碳汇自动监测系统，其特征在于，所述bim集成模块还用于实时监测植物所属区域碳汇功能的变化。
4.一种基于bim的植物碳汇自动计算方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓岩，尹越，谭笑，朱江，路程，田丰，潘星任，敖齐，
申请(专利权)人：中国建筑东北设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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