CN113392540B - 一种园林乔木的固碳释氧估算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及乔木价值估算技术领域，且公开了一种园林乔木的固碳释氧估算方法，包括以下步骤：S1:数据采集；S2:中间值计算；S3:计算日固碳量、日释氧量；S4:计算日固碳价值、日释氧价值。所述S1过程中，数据采集包括三个采集部分：乔木绿植台账并入库、采集绿植种属相关信息入库、采集当地当日气象信息并入库，所述S2过程中，中间值计算包括五个计算部分：每一种乔木的叶面总面积、成长折算因子、有效日照时长、光合有效辐射折算因子、气温折算因子。利用本方法进行估算的方式大大缩减了计算乔木价值的时长，大幅度的节省了工作人员的劳动时间，具有高效性和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及乔木价值估算技术领域，具体为一种园林乔木的固碳释氧估算方法。
背景技术
二氧化碳属于温室气体中的一种，是我国碳达峰和碳中和目标中的关键气体，其主要来源是基于化石燃料为主要能源的生产活动排放而来。
固碳释氧是指植物利用自身的光合作用，固定空气中的二氧化碳释放氧气的过程。光合作用是植物吸收光能，把CO2和H2O合成有机物质并贮存能量的生理过程，是人类及动物赖以生存和繁殖的物质基础，是树木的重要生理机能之一，但其受到诸多因素的影响。不同的种类的乔木固碳释氧能力不一样，同一种类的乔木的固碳释氧能力将受到树龄、地理位置、季节、天气等等因素的影响。
现有技术中确定乔木的固碳释氧能力的过程较为复杂，需要收集的数据也较多，而一些时候并不需要那么精准的数据，因此，一种可以估算乔木固碳释氧能力的方法较为重要。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种园林乔木的固碳释氧估算方法，主要为解决现有技术中，乔木的固碳释氧能力估算较为复杂的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种园林乔木的固碳释氧估算方法，包括以下步骤：
S1:数据采集；
S2:中间值计算；
S3:计算日固碳量、日释氧量；
S4:计算日固碳价值、日释氧价值。
进一步的，所述S1过程中，数据采集包括三个采集部分：乔木绿植台账并入库、采集绿植种属相关信息入库、采集当地当日气象信息并入库。
在前述方案的基础上，所述S2过程中，中间值计算包括五个计算部分：每一种乔木的叶面总面积、成长折算因子、有效日照时长、光合有效辐射折算因子、气温折算因子。
作为本发明再进一步的方案，所述S2过程中，每一棵乔木的叶面总面积的计算方式为：S＝3.14*冠径*冠径/4*LAI。
进一步的，所述S2过程中：
成长折算因子Py的计算方式为：Py＝(1+Pv)*G，Pv＝2*(k+2)/n/d；
其中n为树龄；k为生长系数，当树龄大于60年，k＝0，当树龄≥10年且≤60年，则k＝1，当树龄<10年时，k＝2；d为去皮胸径；
乔木为落叶乔木：在落叶期，G＝0；在非落叶期G＝1，如果处于移栽期，则G＝0.6；
乔木为常绿乔木：G＝1，如果处于移栽期，则G＝0.6。
在前述方案的基础上，所述S2过程中，有效日照时长H＝可照时数+曙暮光。
作为本发明再进一步的方案，所述光合有效辐射折算因子Pw＝Pi/Plsp，其中：
Pi＝-2.41070225066442+0.0530753435267998*X-0.000107017962764675*X^2+(1.01600943647401E-07)*X^3-(4.50758087916434E-11)*X^4+(7.52422558934097E-15)*X^5，X为光照强度；
Plsp＝-2.41070225066442+0.0530753435267998*X-0.000107017962764675*X^2+(1.01600943647401E-07)*X^3-(4.50758087916434E-11)*X^4+(7.52422558934097E-15)*X^5，X为光饱和点的光照强度。
进一步的，所述气温折算因子Pt＝(-0.37643+0.03297*X+0.01542*X^2-0.00031*X^3)/6.38583；
X为气温，单位为摄氏度；其中当温度低于5摄氏度时，取X＝5摄氏度；当温度高于50摄氏度时，取X＝50。
在前述方案的基础上，所述S3过程中，日固碳量和释氧量计算方式为：
每棵树日固碳量＝S*Py*H*Pw*Pt*C；
其中，C为此种乔木的单位面积每小时固碳量，日总固碳量＝∑(每棵树日固碳量)；每棵树日释氧量＝S*Py*H*Pw*Pt*O，其中，O为此种乔木的单位面积每小时固碳量，日总释氧量＝∑(每棵树日释氧量)。
作为本发明再进一步的方案，所述S4过程中，日固碳释氧价值计算方式为：日固碳价值＝日总固碳量*单价(元/吨)；日总释氧价值＝日固碳量*单价(元/吨)。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种园林乔木的固碳释氧估算方法，具备以下有益效果：
1、通过采集数据利用本方法进行估算的方式大大缩减了计算乔木价值的时长，将本来需要几个月才能完成的实验，压缩在几日甚至十几日内，并且估算结果跟实际结果误差也在允许范围内，该方法大幅度的节省了工作人员的劳动时间，具有高效性和实用性。
附图说明
图1为本发明提出的一种园林乔木的固碳释氧估算方法的流程结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，一种园林乔木的固碳释氧估算方法，包括以下步骤：
S1:数据采集，首先确定采集范围，数据采集包括三个采集部分：采集该范围内的乔木绿植台账并入库、采集绿植种属相关信息入库、采集当地当日气象信息并入库；
具体的：乔木绿植台账采集入库具体为：采集选定区域中的每一颗乔木的种属、胸径(厘米)、冠径(米)、种植日期、树龄、叶面积指数LAI，树皮厚度等信息并入库；
绿植种属信息采集入库具体为：依次采集此区域中所有乔木种类的信息，包括标准固碳量(克/小时/平方米)、释氧量克/小时/平方米)、光饱和点LSP(μmol/平方米/秒)，落叶与否；
气象信息采集入库具体为包括此区域中的日落日出时间、空气温度、降雨量、风速、风向、相对湿度、太阳辐射、大气压强；
S2:中间值计算，利用已入库的信息，计算每一种乔木的叶面总面积、成长折算因子、有效日照时长、光合有效辐射折算因子、气温折算因子；
具体的：每一棵乔木的叶面总面积的计算方式为：S＝3.14*冠径*冠径/4*LAI；
成长折算因子Py的计算方式为：Py＝(1+Pv)*G；如果是落叶乔木，在落叶期，G＝0；在非落叶期G＝1，如果处于移栽期，则G＝0.6；如果是常绿乔木，G＝1，如果处于移栽期，则G＝0.6，Pv＝2*(k+2)/n/d，其中n为树龄；k为生长系数，当树龄大于60年，k＝0，当树龄≥10年且≤60年，则k＝1，当树龄<10年时，k＝2；d为去皮胸径；
有效日照时长H＝可照时数+曙暮光；
光合有效辐射折算因子Pw＝Pi/Plsp，其中：
Pi＝-2.41070225066442+0.0530753435267998*X-0.000107017962764675*X^2+(1.01600943647401E-07)*X^3-(4.50758087916434E-11)*X^4+(7.52422558934097E-15)*X^5，X为光照强度；
Plsp＝-2.41070225066442+0.0530753435267998*X-0.000107017962764675*X^2+(1.01600943647401E-07)*X^3-(4.50758087916434E-11)*X^4+(7.52422558934097E-15)*X^5，X为光饱和点的光照强度；
气温折算因子Pt＝(-0.37643+0.03297*X+0.01542*X^2-0.00031*X^3)/6.38583，X为气温，单位为摄氏度；其中当温度低于5摄氏度时，取X＝5摄氏度；当温度高于50摄氏度时，取X＝50；
S3:计算日固碳量、日释氧量；日固碳量和释氧量计算方式为：每棵树日固碳量＝S*Py*H*Pw*Pt*C，其中C为此种乔木的单位面积每小时固碳量，日总固碳量＝∑(每棵树日固碳量)；每棵树日释氧量＝S*Py*H*Pw*Pt*O，其中O为此种乔木的单位面积每小时固碳量，日总释氧量＝∑(每棵树日释氧量)；
S4:计算日固碳价值、日释氧价值，日固碳释氧价值计算方式为：日固碳价值＝日总固碳量*单价(元/吨)；日总释氧价值＝日固碳量*单价(元/吨)。
在该文中的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种园林乔木的固碳释氧估算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:数据采集；
S2:中间值计算；
所述S2过程中，中间值计算包括五个计算部分：每一棵乔木的叶面总面积、成长折算因子、有效日照时长、光合有效辐射折算因子、气温折算因子；
每一棵乔木的叶面总面积的计算方式为：S＝3.14*冠径*冠径/4*LAI；
成长折算因子Py的计算方式为：Py＝(1+Pv)*G，Pv＝2*(k+2)/n/d；
其中n为树龄；k为生长系数，当树龄大于60年，k＝0，当树龄≥10年且≤60年，则k＝1，当树龄<10年时，k＝2；d为去皮胸径；
乔木为落叶乔木：在落叶期，G＝0；在非落叶期G＝1，如果处于移栽期，则G＝0.6；
乔木为常绿乔木：G＝1，如果处于移栽期，则G＝0.6；
有效日照时长H＝可照时数+曙暮光；
所述光合有效辐射折算因子Pw＝Pi/Plsp，其中：
Pi＝-2.41070225066442+ 0.0530753435267998*X- 0.000107017962764675*X ^2+(1.01600943647401E-07)*X^3-(4.50758087916434E-11)*X^4+(7.52422558934097E-15)*X^5，X为光照强度；
Plsp=-2.41070225066442+0.0530753435267998*Y-0.000107017962764675*Y^2+(1.01600943647401E-07)*Y^3-(4.50758087916434E-11)*Y^4+(7.52422558934097E-15)*Y^5，Y为光饱和点的光照强度；
所述气温折算因子Pt＝(-0.37643+0.03297*Z+0.01542*Z^2-0.00031*Z^3)/6.38583；
Z为气温，单位为摄氏度；其中当温度低于5摄氏度时，取Z＝5；当温度高于50摄氏度时，取Z＝50；
S3:计算日固碳量、日释氧量；
所述S3过程中，日固碳量和释氧量计算方式为：每棵树日固碳量＝S*Py*H*Pw*Pt*C；其中，S为每一棵乔木的叶面总面积，Py为所述成长折算因子，H为所述有效日照时长，Pw为所述光合有效辐射折算因子，Pt为所述气温折算因子，C为此种乔木的单位面积每小时固碳量，日总固碳量＝∑(每棵树日固碳量)；每棵树日释氧量＝S*Py*H*Pw*Pt*O，其中，O为此种乔木的单位面积每小时固碳量，日总释氧量＝∑(每棵树日释氧量)；
S4:计算日固碳价值、日释氧价值。
2.根据权利要求1所述的一种园林乔木的固碳释氧估算方法，其特征在于：所述S1过程中，数据采集包括三个采集部分：乔木绿植台账并入库、采集绿植种属相关信息入库、采集当地当日气象信息并入库。
3.根据权利要求1所述的一种园林乔木的固碳释氧估算方法，其特征在于：所述S4过程中，日固碳释氧价值计算方式为：日固碳价值＝日总固碳量*单价(元/吨)；日总释氧价值＝日固碳量*单价(元/吨)。
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