ホーム > 特許ランキング > ＳＩＣＨＵＡＮ ＰＲＯＶＩＮＣＩＡＬ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＦＯＲＥＳＴＲＹ ＡＮＤ ＧＲＡＳＳＬＡＮＤ ＩＮＶＥＮＴＯＲＹ ＡＮＤ ＰＬＡＮＮＩＮＧ （ＳＩＣＨＵＡＮ ＦＯＲＥＳＴＲＹ ＡＮＤ ＧＲＡＳＳＬＡＮＤ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡＬ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＣＥＮＴＥＲ）
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-24
(45)【発行日】2025-01-16
(54)【発明の名称】森林ツリーネットワークシステム及び森林資源モニタリング方法
(51)【国際特許分類】
G06Q 50/02 20240101AFI20250108BHJP
【ＦＩ】
G06Q50/02
【請求項の数】
9
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024145830
(22)【出願日】2024-08-27
【審査請求日】2024-11-20
(31)【優先権主張番号】202311198059.1
(32)【優先日】2023-09-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】522417786
【氏名又は名称】四川省林業和草原調査規劃院（四川省林業和草原生態環境監測中心）
【氏名又は名称原語表記】ＳＩＣＨＵＡＮ ＰＲＯＶＩＮＣＩＡＬ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＦＯＲＥＳＴＲＹ ＡＮＤ ＧＲＡＳＳＬＡＮＤ ＩＮＶＥＮＴＯＲＹ ＡＮＤ ＰＬＡＮＮＩＮＧ （ＳＩＣＨＵＡＮ ＦＯＲＥＳＴＲＹ ＡＮＤ ＧＲＡＳＳＬＡＮＤ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡＬ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＣＥＮＴＥＲ）
(73)【特許権者】
【識別番号】522417797
【氏名又は名称】四川省林業勘察設計研究院有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＳＩＣＨＵＡＮ ＦＯＲＥＳＴＲＹ ＳＵＲＶＥＹ， ＤＥＳＩＧＮ ＡＮＤ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＣＯ．， ＬＴＤ
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】高飛
(72)【発明者】
【氏名】李娜娜
(72)【発明者】
【氏名】田穎沢
【審査官】三吉 翔子
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０９０７６６３７（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１５８７９８３５（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許第１１１８５００７（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】中国特許出願公開第１０５７１７８８７（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｑ１０／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
森林ツリーネットワーク設計モジュールと、森林IoTモニタリングステーション建設モジュールと、森林ツリーテーブル情報収集機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報収集機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報検査検出機能モジュールと、森林ツリーネットワーク運行収集モジュールと、森林資源評価モジュールと、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールと、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールを含む森林ツリーネットワークシステムであって、前記森林ツリーネットワーク設計モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの数量計算とポイント配置の設計をするために使用され、
前記森林IoTモニタリングステーション建設モジュールは、設計された森林IoTモニタリングステーションの位置内に、すべてのサンプル木に森林ツリーテーブルを配置し、インテリジェント通信ゲートウェイを配置し、森林ツリーネットワークを構築し、森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木の成長、環境因子に対してリアルタイムデータの収集、伝送、スケジューリング管理を行うことを実現するために使用され、この中、前記森林ツリーテーブルはサンプル木の幹に固定してこのサンプル木の成長状況をリアルタイムに測定するために使用され、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイが森林IoTモニタリングステーションを構成し、前記森林ツリーネットワークは森林IoTモニタリングステーションの間の通信接続によって、自己スケジューリング、早期警報、メンテナンスを実現する森林資源リアルタイムモニタリングネットワークであり、
前記森林ツリーテーブル情報収集機能モジュールは、配置された森林ツリーテーブルとサンプル木情報を収集し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するために使用され、
前記インテリジェント通信ゲートウェイ情報収集機能モジュールは、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報とインテリジェント通信ゲートウェイのデバイス情報を収集し、森林IoTモニタリングステーションとインテリジェント通信ゲートウェイの一対一の対応関係を確立するために使用され、
前記インテリジェント通信ゲートウェイ情報検査検出機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイと森林ツリーテーブルの収集情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイのデバイス状況に対して検査を行い、収集情報の規範性、記入漏れと異常データがあるかどうかを検査し、そして各森林ツリーテーブルの電力量及びインテリジェント通信ゲートウェイの電力量と作業状態に対して検査を行うために使用され、
前記森林ツリーネットワーク運行収集モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの自動運行とデータ収集を実現するために使用され、
前記森林資源評価モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設及び運行過程で収集されたデータを用いて、モニターエリア内の森林資源に対して評価を行うために使用され、
前記森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設及び運行過程で収集されたデータを用いて、森林ツリーネットワークのモニタリング精度に対して早期警報を行うために使用され、
前記森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールは、森林IoTモニタリングステーションに対して運行スケジューリングと状態メンテナンスをするために使用され、
この中、前記森林ツリーネットワーク設計モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワーク設計システムを含み、前記森林ツリーネットワーク設計システムは前記計算運行プラットフォームの上に配置され、
前記森林ツリーネットワーク設計システムは、森林ツリーネットワークタイプ選択機能モジュールと、森林資源基盤データ設定機能モジュールと、モニタリング全体選択機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション数量計算機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション配置座標表生成機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション配置図生成機能モジュールと、を含み、
前記森林ツリーネットワークタイプ選択機能モジュールは、森林ツリーネットワークのタイプを選択するために使用され、
前記森林資源基盤データ設定機能モジュールは、森林ツリーネットワークを構築する森林資源ベクトルデータベースを選択するために使用され、
前記モニタリング全体選択機能モジュールは、確定された森林資源ベクトルデータベースの因子情報に基づいてスクリーニングを行い、モニタリング全体を区分するために使用され、
前記森林IoTモニタリングステーション数量計算機能モジュールは、モニタリング全体を選択した後、森林ツリーネットワークのサンプリング方法を設定し、サンプリングシステムの信頼性係数とサンプリング精度を設定して、森林IoTモニタリングステーション数量を計算するために使用され、
前記森林IoTモニタリングステーション配置座標表生成機能モジュールは、ランダム起点番号と森林IoTモニタリングステーション数量を入力し、モニタリングの全体範囲とサンプリング方法に従って、森林IoTモニタリングステーションの座標を抽出し、生成して、番号を付けるために使用され、
前記森林IoTモニタリングステーション配置図生成機能モジュールは、モニタリング全体範囲、森林IoTモニタリングステーションの座標と番号に基づいて、森林IoTモニタリングステーションの配置図を描画するために使用される
ことを特徴とする森林ツリーネットワークシステム。
【請求項2】
前記森林IoTモニタリングステーション建設モジュールは、モバイルデータ収集ターミナル及びその上に搭載された森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムを用いて森林IoTモニタリングステーションを配置し、前記森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムは森林IoTモニタリングステーションのデータ収集と情報検出を実現するために使用され、前記森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムは、森林ツリーテーブル情報入力機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報入力機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ検出機能モジュールとを含み、
前記森林ツリーテーブル情報入力機能モジュールは、森林ツリーテーブルとサンプル木情報を収集し、配置し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するために使用され、
前記インテリジェント通信ゲートウェイ情報入力機能モジュールは、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報及びインテリジェント通信ゲートウェイのデバイス情報を収集し、森林IoTモニタリングステーションとインテリジェント通信ゲートウェイの一対一の対応関係を確立するために使用され、
前記インテリジェント通信ゲートウェイ検出機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイと森林ツリーテーブルの収集情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイのデバイス状況に対して検査を行うために使用される
ことを特徴とする請求項1に記載の森林ツリーネットワークシステム。
【請求項3】
前記森林ツリーネットワーク運行収集モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワーク自動運行収集システムを含み、前記森林ツリーネットワーク自動運行収集システムは計算運行プラットフォームの上に配置されて運行し、前記森林ツリーネットワーク運行収集システムは森林ツリーネットワーククロック同期機能モジュールと森林ツリーネットワークデータ収集記憶機能モジュールを含み、
前記森林ツリーネットワーククロック同期機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイへの時間授受と同期を完了し、次回のインテリジェント通信ゲートウェイのウェイウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間、及び森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を設定するために使用され、
前記森林ツリーネットワークデータ収集記憶機能モジュールは、各インテリジェント通信ゲートウェイの回送データの検証、記憶と暗号化を完了し、データの完全性と安全性を保証するために使用される
ことを特徴する請求項2に記載の森林ツリーネットワークシステム。
【請求項4】
前記森林資源評価モジュールは計算運行プラットフォームと森林資源評価システムを含み、前記森林資源評価システムは計算運行プラットフォームの上に配置されて運行し、前記森林資源評価システムは、森林成長量消費量計算機能モジュールと、森林生態系サービス機能物質量計算機能モジュールと、森林生態系サービス機能価値量計算機能モジュールとを含み、
前記森林成長量消費量計算機能モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設と運行収集データを使用して、各森林IoTモニタリングステーションの森林成長量、森林伐採量、森林自然枯損量、単位面積の蓄積量と単位面積の生物量を統計し、森林資源基礎データと結合して、現在の森林ツリーネットワークの森林資源総蓄積量と変化量、総生物量と変化量を取得するために使用され、
前記森林生態系サービス機能物質量計算機能モジュールは、森林総生物量と変化量を通じて、現在の森林ツリーネットワークの森林直接経済価値を評価し、森林生態系サービス機能物質量を計算するために使用され、
前記森林生態系サービス機能価値量計算機能モジュールは、計算された森林生態系サービス機能物質量に基づいて、現在の森林ツリーネットワークの森林生態系サービス機能価値量を評価するために使用される
ことを特徴とする請求項3に記載の森林ツリーネットワークシステム。
【請求項5】
前記森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムを含み、前記森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムは計算運行プラットフォームの上に配置されて運行し、前記森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムは、森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールと森林ツリーネットワークシステムモニタリング早期警報モジュールを含み、
前記森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールは、モニタリング期間内の森林IoTモニタリングステーションデータに基づいて、モニターエリアのプロジェクト全体の平均森林蓄積量及びその分散を計算し、モニターエリアの平均単位面積の森林蓄積量の不確実性を計算するために使用され、
前記森林ツリーネットワークシステムモニタリング早期警報モジュールは、不確実性を通じてサンプリング設定精度要求を満足するかどうかを判断し、もし満足すれば、森林ツリーネットワーク自動運転プロセスを実行し続け、満足しなければ、早期警報要求を提出して現在の森林ツリーネットワークシステムに対して補正を行うために使用される
ことを特徴する請求項4に記載の森林ツリーネットワークシステム。
【請求項6】
前記森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムを含み、前記森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムは計算運行プラットフォームの上に配置され運行し、前記森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムは、森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールと、森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールと、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールとを含み、
前記森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールは、各森林IoTモニタリングステーションにおけるインテリジェント通信ゲートウェイ、森林ツリーテーブルの運行状態と電力量情報を集約して表示し、損傷デバイスの数量を統計し、現在の森林ツリーネットワークシステムの精度と各機能モジュールの運行状態をモニタリングするために使用され、
前記森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールは、森林ツリーネットワークの運行状態のモニタリングを通じてデバイスの損傷状況と事件を発見し、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員に森林IoTモニタリングステーションのメンテナンス任務を下発するために使用され、
前記森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールは、各森林ツリーネットワークメンテナンス従業員の情報を管理し、従業員の個人情報及びデバイス倉庫状態を管理し、メンテナンス能力を評価するために使用される
ことを特徴とする請求項5に記載の森林ツリーネットワークシステム。
【請求項7】
請求項6に記載の森林ツリーネットワークシステムにより実行される森林資源モニタリング方法であって、S1、森林ツリーネットワークの設計：森林ツリーネットワークのタイプを選択し、森林資源基礎データを設定し、モニタリング全体を確定し、モニタリング作業と結合してサンプリング方案を設定し、森林IoTモニタリングステーションの数量を計算し、各森林IoTモニタリングステーションの配置座標と分布図を生成するステップと、
S2、森林IoTモニタリングステーションの建設：設計された森林IoTモニタリングステーションの座標に基づいて、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイのインストールと情報入力を完了して、森林IoTモニタリングステーションの運行状態が正常であることをテストするステップと、
S3、森林ツリーネットワーク自動運転の収集：森林IoTモニタリングステーションは設定されたモニタリング周波数に基づいてデータ転送、クロック同期、及びデータ検証・記憶・暗号化を完了するステップと、
S4、森林資源の評価：森林IoTモニタリングステーションの建設と運行を通じてデータを収集し、森林生態系サービス機能物質量と価値量を評価するステップと、
S5、森林ツリーネットワークのモニタリング早期警報：モニタリング期間の森林IoTモニタリングステーションのデータに基づいて、モニターエリアのプロジェクト全体の平均森林蓄積量とその分散を計算し、モニターエリアの平均単位面積の森林蓄積量の不確実性を計算するステップと、
S6、ステップS5の計算結果に基づいて森林ツリーネットワークの精度が設計された精度と信頼性を満足するかどうかを判断し、満足すればステップS7を実行し、満足しなければステップS1を実行し、森林ツリーネットワークを設計して改善するステップと、
S7、森林ツリーネットワークのスケジューリング・メンテナンス：現在のモニタリング周期で滅失された森林IoTモニタリングステーション、及び消失または電力不足の森林ツリーテーブルに対して、地域のメンテナンス従業員にメンテナンス任務を与え、すべてのデバイスのメンテナンスを完了するステップと、
S8、モニタリング作業が終了したか否かを判断し、NOであればステップS3を実行し、連続モニタリングを行い、YESであればプロセスを終了するステップと、を含む
ことを特徴とする森林資源モニタリング方法。
【請求項8】
森林資源モニタリング方法であって、前記ステップS1において、具体的には、S1.1、森林ツリーネットワークのタイプを選択するステップと、
S1.2、森林資源基礎データの設定：選択されたツリーネットワークのタイプに従って、現在の森林ツリーネットワークのタイプの範囲内の森林資源ベクトルデータベースを選択するステップと、
S1.3、モニタリング全体の設定：選択された森林ツリーネットワークのタイプと森林資源基礎データに基づいて、森林資源ベクトルデータベースの行政区画、権利所属、森林カテゴリ因子情報に基づいて、フィールド値に基づいて選別作業を行い、全体を分けるステップと、
S1.4、森林IoTモニタリングステーション数量の計算：モニタリング全体を選択した後、サンプリング方法を設定し、森林IoTモニタリングステーションの数量を計算するステップと、
S1.5、森林IoTモニタリングステーションの座標表の生成：ランダム起点番号と森林IoTモニタリングステーションの数量を入力し、全体範囲に基づいて森林IoTモニタリングステーションの座標を抽出し、生成して、番号を付けるステップと、
S1.6、森林IoTモニタリングステーションの分布図の生成：全体範囲、森林IoTモニタリングステーションの座標と番号に基づいて、森林IoTモニタリングステーションの分布図を描くステップと、を含む
ことを特徴する請求項7に記載の森林資源モニタリング方法。
【請求項9】
森林資源モニタリング方法であって、前記ステップS2において、具体的には、S2.1、インテリジェント通信ゲートウェイの配置：森林IoTモニタリングステーションセンターのサンプル木にインテリジェント通信ゲートウェイを設置し、モバイルデータ収集ターミナルの上で森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムのインテリジェント通信ゲートウェイ情報収集モジュールを実行し、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報とインテリジェント通信ゲートウェイデバイス情報を収集するステップと、
S2.2、森林ツリーテーブルの配置：森林ツリーテーブルを森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木に固定し、森林ツリーテーブルにバインドされたサンプル木情報を入力し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するステップと、
S2.3、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイの接続状況の検査：現在のインテリジェント通信ゲートウェイ接続で取得された森林ツリーテーブル情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイのデバイス状況に対して検査を行い、収集情報の規範性、記入漏れとデータ異常があるかどうかを検査し、各森林ツリーテーブルの電力量とインテリジェント通信ゲートウェイの電力量と作業状態を検査するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項7に記載の森林資源モニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モノのインターネット及び地理空間データ収集、計算、処理分野に属し、具体的には森林ツリーネットワークシステム及び森林資源モニタリング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
森林は陸上で面積が最も大きく、構造が最も複雑で、生物量が最も大きく、初級生産力が最も高い生態系であり、人類に木材、林産物などの物質資源を提供するだけでなく、炭素固持、酸素放出、空気浄化、水源涵養などの生態効果を提供することもできるが、どのように電力システムのように、森林生態系を正確に測定、モニタリング、評価、保護とスケジューリングするリアルタイムモニタリングネットワークは現実には不足している。
【0003】
以上のように、森林生態系に対して正確かつリアルタイムに測定とモニタリングを行い、森林生態系の保護修復の精度と時効性を向上させる森林ツリーネットワークシステム及び森林資源モニタリング方法を提供することが急務となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、森林生態系に対して正確かつリアルタイムに測定とモニタリングを行い、森林生態系の保護修復の精度と時効性を向上させる森林ツリーネットワークシステム及び森林資源モニタリング方法を提供することを目的とする。
【0005】
上述した目的は以下の技術的手段により実現され、森林ツリーネットワーク設計モジュールと、森林IoTモニタリングステーション建設モジュールと、森林ツリーテーブル情報収集機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報収集機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報検査検出機能モジュールと、森林ツリーネットワーク運行収集モジュールと、森林資源評価モジュールと、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールと、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールを含む森林ツリーネットワークシステムであって、
森林ツリーネットワーク設計モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの数量計算とポイント配置の設計をするために使用され、
森林IoTモニタリングステーション建設モジュールは、設計された森林IoTモニタリングステーションの位置内に、すべてのサンプル木に森林ツリーテーブルを配置し、インテリジェント通信ゲートウェイを配置し、森林ツリーネットワークを構築し、森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木の成長、環境因子に対してリアルタイムデータの収集、伝送、スケジューリング管理を行うことを実現するために使用され、この中、森林ツリーテーブルはサンプル木の幹に固定してこのサンプル木の成長状況をリアルタイムに測定するために使用され、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイが森林IoTモニタリングステーションを構成し、森林ツリーネットワークは森林IoTモニタリングステーションの間の通信接続によって、自己スケジューリング、早期警報、メンテナンスを実現する森林資源リアルタイムモニタリングネットワークであり、
森林ツリーテーブル情報収集機能モジュールは、配置された森林ツリーテーブルとサンプル木情報を収集し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するために使用され、
インテリジェント通信ゲートウェイ情報収集機能モジュールは、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報とインテリジェント通信ゲートウェイのデバイス情報を収集し、森林IoTモニタリングステーションとインテリジェント通信ゲートウェイの一対一の対応関係を確立するために使用され、
インテリジェント通信ゲートウェイ情報検査検出機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイと森林ツリーテーブルの収集情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイのデバイス状況に対して検査を行い、収集情報の規範性、記入漏れと異常データがあるかどうかを検査し、そして各森林ツリーテーブルの電力量及びインテリジェント通信ゲートウェイの電力量と作業状態に対して検査を行うために使用され、
森林ツリーネットワーク運行収集モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの自動運行とデータ収集を実現するために使用され、
森林資源評価モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設及び運行過程で収集されたデータを用いて、モニターエリア内の森林資源に対して評価を行うために使用され、
森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設及び運行過程で収集されたデータを用いて、森林ツリーネットワークのモニタリング精度に対して早期警報を行うために使用され、
森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールは、森林IoTモニタリングステーションに対して運行スケジューリングと状態メンテナンスをするために使用され、
この中、森林ツリーネットワーク設計モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワーク設計システムを含み、森林ツリーネットワーク設計システムは計算運行プラットフォームの上に配置され、
森林ツリーネットワーク設計システムは、森林ツリーネットワークタイプ選択機能モジュールと、森林資源基盤データ設定機能モジュールと、モニタリング全体選択機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション数量計算機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション配置座標表生成機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション配置図生成機能モジュールと、を含み、
森林ツリーネットワークタイプ選択機能モジュールは、森林ツリーネットワークのタイプを選択するために使用され、
森林資源基盤データ設定機能モジュールは、森林ツリーネットワークを構築する森林資源ベクトルデータベースを選択するために使用され、
モニタリング全体選択機能モジュールは、確定された森林資源ベクトルデータベースの因子情報に基づいてスクリーニングを行い、モニタリング全体を区分するために使用され、
森林IoTモニタリングステーション数量計算機能モジュールは、モニタリング全体を選択した後、森林ツリーネットワークのサンプリング方法を設定し、サンプリングシステムの信頼性係数とサンプリング精度を設定して、森林IoTモニタリングステーション数量を計算するために使用され、
森林IoTモニタリングステーション配置座標表生成機能モジュールは、ランダム起点番号と森林IoTモニタリングステーション数量を入力し、モニタリングの全体範囲とサンプリング方法に従って、森林IoTモニタリングステーションの座標を抽出し、生成して、番号を付けるために使用され、
森林IoTモニタリングステーション配置図生成機能モジュールは、モニタリング全体範囲、森林IoTモニタリングステーションの座標と番号に基づいて、森林IoTモニタリングステーションの配置図を描画するために使用される。
森林ツリーネットワーク設計モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの数量計算とポイント配置の設計をするために使用され、
森林IoTモニタリングステーション建設モジュールは、設計された森林IoTモニタリングステーションの位置内に、すべてのサンプル木に森林ツリーテーブルを配置し、インテリジェント通信ゲートウェイを配置し、森林ツリーネットワークを構築し、森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木の成長、環境因子に対してリアルタイムデータの収集、伝送、スケジューリング管理を行うことを実現するために使用され、この中、森林ツリーテーブルはサンプル木の幹に固定してこのサンプル木の成長状況をリアルタイムに測定するために使用され、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイが森林IoTモニタリングステーションを構成し、森林ツリーネットワークは森林IoTモニタリングステーションの間の通信接続によって、自己スケジューリング、早期警報、メンテナンスを実現する森林資源リアルタイムモニタリングネットワークであり、
森林ツリーテーブル情報収集機能モジュールは、配置された森林ツリーテーブルとサンプル木情報を収集し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するために使用され、
インテリジェント通信ゲートウェイ情報収集機能モジュールは、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報とインテリジェント通信ゲートウェイのデバイス情報を収集し、森林IoTモニタリングステーションとインテリジェント通信ゲートウェイの一対一の対応関係を確立するために使用され、
インテリジェント通信ゲートウェイ情報検査検出機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイと森林ツリーテーブルの収集情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイのデバイス状況に対して検査を行い、収集情報の規範性、記入漏れと異常データがあるかどうかを検査し、そして各森林ツリーテーブルの電力量及びインテリジェント通信ゲートウェイの電力量と作業状態に対して検査を行うために使用され、
森林ツリーネットワーク運行収集モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの自動運行とデータ収集を実現するために使用され、
森林資源評価モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設及び運行過程で収集されたデータを用いて、モニターエリア内の森林資源に対して評価を行うために使用され、
森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設及び運行過程で収集されたデータを用いて、森林ツリーネットワークのモニタリング精度に対して早期警報を行うために使用され、
森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールは、森林IoTモニタリングステーションに対して運行スケジューリングと状態メンテナンスをするために使用され、
この中、森林ツリーネットワーク設計モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワーク設計システムを含み、森林ツリーネットワーク設計システムは計算運行プラットフォームの上に配置され、
森林ツリーネットワーク設計システムは、森林ツリーネットワークタイプ選択機能モジュールと、森林資源基盤データ設定機能モジュールと、モニタリング全体選択機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション数量計算機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション配置座標表生成機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション配置図生成機能モジュールと、を含み、
森林ツリーネットワークタイプ選択機能モジュールは、森林ツリーネットワークのタイプを選択するために使用され、
森林資源基盤データ設定機能モジュールは、森林ツリーネットワークを構築する森林資源ベクトルデータベースを選択するために使用され、
モニタリング全体選択機能モジュールは、確定された森林資源ベクトルデータベースの因子情報に基づいてスクリーニングを行い、モニタリング全体を区分するために使用され、
森林IoTモニタリングステーション数量計算機能モジュールは、モニタリング全体を選択した後、森林ツリーネットワークのサンプリング方法を設定し、サンプリングシステムの信頼性係数とサンプリング精度を設定して、森林IoTモニタリングステーション数量を計算するために使用され、
森林IoTモニタリングステーション配置座標表生成機能モジュールは、ランダム起点番号と森林IoTモニタリングステーション数量を入力し、モニタリングの全体範囲とサンプリング方法に従って、森林IoTモニタリングステーションの座標を抽出し、生成して、番号を付けるために使用され、
森林IoTモニタリングステーション配置図生成機能モジュールは、モニタリング全体範囲、森林IoTモニタリングステーションの座標と番号に基づいて、森林IoTモニタリングステーションの配置図を描画するために使用される。
【0006】
本発明の森林ツリーネットワークは、インテリジェント電力ネットワークを模倣し、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイが森林IoTモニタリングステーションを構築し、モバイル通信または衛星ネットワークを通じて接続を行い、自己スケジューリング、早期警報、メンテナンスを実現する森林資源リアルタイムモニタリングネットワークである。前記森林IoTモニタリングステーションは森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイを含み、森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木の成長、環境因子及びデバイス状態のリアルタイムデータの収集、伝送及びスケジューリング管理を実現し、前記森林ツリーネットワークシステムは、森林IoTモニタリングステーションの設計、建設、運行とメンテナンスを通じて、森林資源のリアルタイムモニタリング、評価、早期警報、保護を実現することであり、前記森林ツリーネットワークシステムの運行は、地域の森林資源の状況と森林モニタリング作業の需要に基づいて、適切な森林ツリーネットワークのタイプを選択し、モニタリング全体を確定し、森林IoTモニタリングステーションの数量と位置を設計し、森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木に森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイを設置することによって、リアルタイムでモニタリングされたサンプル木の生長状況と森林IoTモニタリングステーションのデバイスデータがモバイル通信ネットワークまたは衛星ネットワークの伝送を通じて指揮センターに集め、指揮センターは収集された林木生長データを通じて森林資源評価を行い、森林IoTモニタリングステーションのデバイスデータを通じてモニタリングの早期警報とスケジューリングのメンテナンスを展開することである。
【0007】
更なる技術的手段は、森林IoTモニタリングステーション建設モジュールは、モバイルデータ収集ターミナル及びその上に搭載された森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムを用いて森林IoTモニタリングステーションを配置し、森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムは森林IoTモニタリングステーションのデータ収集と情報検出を実現するために使用され、
森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムは、森林ツリーテーブル情報入力機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報入力機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ検出機能モジュールとを含み、
森林ツリーテーブル情報入力機能モジュールは、森林ツリーテーブルとサンプル木情報を収集し、配置し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するために使用され、
インテリジェント通信ゲートウェイ情報入力機能モジュールは、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報及びインテリジェント通信ゲートウェイのデバイス情報を収集し、森林IoTモニタリングステーションとインテリジェント通信ゲートウェイの一対一の対応関係を確立するために使用され、
インテリジェント通信ゲートウェイ検出機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイと森林ツリーテーブルの収集情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイのデバイス状況に対して検査を行うために使用される。
森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムは、森林ツリーテーブル情報入力機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報入力機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ検出機能モジュールとを含み、
森林ツリーテーブル情報入力機能モジュールは、森林ツリーテーブルとサンプル木情報を収集し、配置し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するために使用され、
インテリジェント通信ゲートウェイ情報入力機能モジュールは、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報及びインテリジェント通信ゲートウェイのデバイス情報を収集し、森林IoTモニタリングステーションとインテリジェント通信ゲートウェイの一対一の対応関係を確立するために使用され、
インテリジェント通信ゲートウェイ検出機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイと森林ツリーテーブルの収集情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイのデバイス状況に対して検査を行うために使用される。
【0008】
更なる技術的手段は、森林ツリーネットワーク運行収集モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワーク自動運行収集システムを含み、森林ツリーネットワーク自動運行収集システムは計算運行プラットフォームの上に配置されて運行し、
森林ツリーネットワーク運行収集システムは森林ツリーネットワーククロック同期機能モジュールと森林ツリーネットワークデータ収集記憶機能モジュールを含み、
森林ツリーネットワーククロック同期機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイへの時間授受と同期を完了し、次回のインテリジェント通信ゲートウェイのウェイウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間、及び森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を設定するために使用され、
森林ツリーネットワークデータ収集記憶機能モジュールは、各インテリジェント通信ゲートウェイの回送データの検証、記憶と暗号化を完了し、データの完全性と安全性を保証するために使用される。
森林ツリーネットワーク運行収集システムは森林ツリーネットワーククロック同期機能モジュールと森林ツリーネットワークデータ収集記憶機能モジュールを含み、
森林ツリーネットワーククロック同期機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイへの時間授受と同期を完了し、次回のインテリジェント通信ゲートウェイのウェイウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間、及び森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を設定するために使用され、
森林ツリーネットワークデータ収集記憶機能モジュールは、各インテリジェント通信ゲートウェイの回送データの検証、記憶と暗号化を完了し、データの完全性と安全性を保証するために使用される。
【0009】
更なる技術的手段は、森林資源評価モジュールは計算運行プラットフォームと森林資源評価システムを含み、森林資源評価システムは計算運行プラットフォームの上に配置されて運行し、
森林資源評価システムは、森林成長量消費量計算機能モジュールと、森林生態系サービス機能物質量計算機能モジュールと、森林生態系サービス機能価値量計算機能モジュールとを含み、
森林成長量消費量計算機能モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設と運行収集データを使用して、各森林IoTモニタリングステーションの森林成長量、森林伐採量、森林自然枯損量、単位面積の蓄積量と単位面積の生物量を統計し、森林資源基礎データと結合して、現在の森林ツリーネットワークの森林資源総蓄積量と変化量、総生物量と変化量を取得するために使用され、
森林生態系サービス機能物質量計算機能モジュールは、森林総生物量と変化量を通じて、現在の森林ツリーネットワークの森林直接経済価値を評価し、森林生態系サービス機能物質量を計算するために使用され、
森林生態系サービス機能価値量計算機能モジュールは、計算された森林生態系サービス機能物質量に基づいて、現在の森林ツリーネットワークの森林生態系サービス機能価値量を評価するために使用される
更なる技術的手段は、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムを含み、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムは計算運行プラットフォームの上に配置されて運行し、
森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムは、森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールと森林ツリーネットワークシステムモニタリング早期警報モジュールを含み、
森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールは、モニタリング期間内の森林IoTモニタリングステーションデータに基づいて、モニターエリアのプロジェクト全体の平均森林蓄積量及びその分散を計算し、モニターエリアの平均単位面積の森林蓄積量の不確実性を計算するために使用され、
森林ツリーネットワークシステムモニタリング早期警報モジュールは、不確実性を通じてサンプリング設定精度要求を満足するかどうかを判断し、もし満足すれば、森林ツリーネットワーク自動運転プロセスを実行し続け、満足しなければ、早期警報要求を提出して現在の森林ツリーネットワークシステムに対して補正を行うために使用される。
森林資源評価システムは、森林成長量消費量計算機能モジュールと、森林生態系サービス機能物質量計算機能モジュールと、森林生態系サービス機能価値量計算機能モジュールとを含み、
森林成長量消費量計算機能モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設と運行収集データを使用して、各森林IoTモニタリングステーションの森林成長量、森林伐採量、森林自然枯損量、単位面積の蓄積量と単位面積の生物量を統計し、森林資源基礎データと結合して、現在の森林ツリーネットワークの森林資源総蓄積量と変化量、総生物量と変化量を取得するために使用され、
森林生態系サービス機能物質量計算機能モジュールは、森林総生物量と変化量を通じて、現在の森林ツリーネットワークの森林直接経済価値を評価し、森林生態系サービス機能物質量を計算するために使用され、
森林生態系サービス機能価値量計算機能モジュールは、計算された森林生態系サービス機能物質量に基づいて、現在の森林ツリーネットワークの森林生態系サービス機能価値量を評価するために使用される
更なる技術的手段は、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムを含み、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムは計算運行プラットフォームの上に配置されて運行し、
森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムは、森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールと森林ツリーネットワークシステムモニタリング早期警報モジュールを含み、
森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールは、モニタリング期間内の森林IoTモニタリングステーションデータに基づいて、モニターエリアのプロジェクト全体の平均森林蓄積量及びその分散を計算し、モニターエリアの平均単位面積の森林蓄積量の不確実性を計算するために使用され、
森林ツリーネットワークシステムモニタリング早期警報モジュールは、不確実性を通じてサンプリング設定精度要求を満足するかどうかを判断し、もし満足すれば、森林ツリーネットワーク自動運転プロセスを実行し続け、満足しなければ、早期警報要求を提出して現在の森林ツリーネットワークシステムに対して補正を行うために使用される。
【0010】
更なる技術的手段は、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムを含み、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムは計算運行プラットフォームの上に配置され運行し、
森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムは、森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールと、森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールと、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールとを含み、
森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールは、各森林IoTモニタリングステーションにおけるインテリジェント通信ゲートウェイ、森林ツリーテーブルの運行状態と電力量情報を集約して表示し、損傷デバイスの数量を統計し、現在の森林ツリーネットワークシステムの精度と各機能モジュールの運行状態をモニタリングするために使用され、
森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールは、森林ツリーネットワークの運行状態のモニタリングを通じてデバイスの損傷状況と事件を発見し、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員に森林IoTモニタリングステーションのメンテナンス任務を下発するために使用され、
森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールは、各森林ツリーネットワークメンテナンス従業員の情報を管理し、従業員の個人情報及びデバイス倉庫状態を管理し、メンテナンス能力を評価するために使用される。
森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムは、森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールと、森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールと、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールとを含み、
森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールは、各森林IoTモニタリングステーションにおけるインテリジェント通信ゲートウェイ、森林ツリーテーブルの運行状態と電力量情報を集約して表示し、損傷デバイスの数量を統計し、現在の森林ツリーネットワークシステムの精度と各機能モジュールの運行状態をモニタリングするために使用され、
森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールは、森林ツリーネットワークの運行状態のモニタリングを通じてデバイスの損傷状況と事件を発見し、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員に森林IoTモニタリングステーションのメンテナンス任務を下発するために使用され、
森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールは、各森林ツリーネットワークメンテナンス従業員の情報を管理し、従業員の個人情報及びデバイス倉庫状態を管理し、メンテナンス能力を評価するために使用される。
【0011】
本発明は、上記の目的を実現するために、上記のいずれか１項の森林ツリーネットワークのシステムを通じて実行する森林資源モニタリング方法であって、
S1、森林ツリーネットワークの設計：森林ツリーネットワークのタイプを選択し、森林資源基礎データを設定し、モニタリング全体を確定し、モニタリング作業と結合してサンプリング方案を設定し、森林IoTモニタリングステーションの数量を計算し、各森林IoTモニタリングステーションの配置座標と分布図を生成するステップと、
S2、森林IoTモニタリングステーションの建設：設計された森林IoTモニタリングステーションの座標に基づいて、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイのインストールと情報入力を完了し、森林IoTモニタリングステーションの運行状態が正常であることをテストするステップと、
S3、森林ツリーネットワーク自動運転収集：森林IoTモニタリングステーションは設定されたモニタリング周波数に基づいてデータ転送、クロック同期、及びデータ検証・記憶・暗号化を完了するステップと、
S4、森林資源の評価：森林IoTモニタリングステーションの建設と運行を通じてデータを収集し、森林生態系サービス機能物質量と価値量を評価するステップと、
S5、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報：モニタリング期間の森林IoTモニタリングステーションのデータに基づいて、モニターエリアプロジェクト全体の平均森林蓄積量とその分散を計算し、モニターエリアの平均単位面積の森林蓄積量の不確実性を計算するステップと、
S6、ステップS５の中の計算結果に基づいて森林ツリーネットワークの精度が設計の精度と信頼性を満足するかどうかを判断し、満足すればステップS7を実行し、満足しなければステップS１を実行し、森林ツリーネットワークを設計し、改善するステップと、
S7、森林ツリーネットワークのスケジューリング・メンテナンス：現在のモニタリング周期で滅失された森林IoTモニタリングステーション、及び消失または電力不足の森林ツリーテーブルに対して、地域のメンテナンス従業員にメンテナンス任務を与え、すべてのデバイスのメンテナンスを完了するステップと、
S8、モニタリング作業が終了したか否かを判断し、NOであればステップS3を実行し、連続モニタリングを行い、YESであればプロセスを終了するステップと、を含む森林資源モニタリング方法をさらに提供する。
S1、森林ツリーネットワークの設計：森林ツリーネットワークのタイプを選択し、森林資源基礎データを設定し、モニタリング全体を確定し、モニタリング作業と結合してサンプリング方案を設定し、森林IoTモニタリングステーションの数量を計算し、各森林IoTモニタリングステーションの配置座標と分布図を生成するステップと、
S2、森林IoTモニタリングステーションの建設：設計された森林IoTモニタリングステーションの座標に基づいて、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイのインストールと情報入力を完了し、森林IoTモニタリングステーションの運行状態が正常であることをテストするステップと、
S3、森林ツリーネットワーク自動運転収集：森林IoTモニタリングステーションは設定されたモニタリング周波数に基づいてデータ転送、クロック同期、及びデータ検証・記憶・暗号化を完了するステップと、
S4、森林資源の評価：森林IoTモニタリングステーションの建設と運行を通じてデータを収集し、森林生態系サービス機能物質量と価値量を評価するステップと、
S5、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報：モニタリング期間の森林IoTモニタリングステーションのデータに基づいて、モニターエリアプロジェクト全体の平均森林蓄積量とその分散を計算し、モニターエリアの平均単位面積の森林蓄積量の不確実性を計算するステップと、
S6、ステップS５の中の計算結果に基づいて森林ツリーネットワークの精度が設計の精度と信頼性を満足するかどうかを判断し、満足すればステップS7を実行し、満足しなければステップS１を実行し、森林ツリーネットワークを設計し、改善するステップと、
S7、森林ツリーネットワークのスケジューリング・メンテナンス：現在のモニタリング周期で滅失された森林IoTモニタリングステーション、及び消失または電力不足の森林ツリーテーブルに対して、地域のメンテナンス従業員にメンテナンス任務を与え、すべてのデバイスのメンテナンスを完了するステップと、
S8、モニタリング作業が終了したか否かを判断し、NOであればステップS3を実行し、連続モニタリングを行い、YESであればプロセスを終了するステップと、を含む森林資源モニタリング方法をさらに提供する。
【0012】
更なる技術的手段は、森林資源モニタリング方法であって、ステップS1において、具体的には、
S1.1、森林ツリーネットワークのタイプを選択するステップと、
S1.2、森林資源基礎データの設定：選択されたツリーネットワークのタイプに従って、現在の森林ツリーネットワークのタイプの範囲内の森林資源ベクトルデータベースを選択するステップと、
S1.3、モニタリング全体の設定：選択された森林ツリーネットワークのタイプと森林資源基礎データに基づいて、森林資源ベクトルデータベースの行政区画、権利所属、森林カテゴリ因子情報に基づいて、フィールド値に基づいて選別作業を行い、全体を分けるステップと、
S1.4、森林IoTモニタリングステーション数量の計算：モニタリング全体を選択した後、サンプリング方法を設定し、森林IoTモニタリングステーションの数量を計算するステップと、
S1.5、森林IoTモニタリングステーションの座標表の生成：ランダム起点番号と森林IoTモニタリングステーションの数量を入力し、全体範囲に基づいて森林IoTモニタリングステーションの座標を抽出し、生成して、番号を付けるステップと、
S1.6、森林IoTモニタリングステーションの分布図の生成：全体範囲、森林IoTモニタリングステーションの座標と番号に基づいて、森林IoTモニタリングステーションの分布図を描くステップと、を含む。
S1.1、森林ツリーネットワークのタイプを選択するステップと、
S1.2、森林資源基礎データの設定：選択されたツリーネットワークのタイプに従って、現在の森林ツリーネットワークのタイプの範囲内の森林資源ベクトルデータベースを選択するステップと、
S1.3、モニタリング全体の設定：選択された森林ツリーネットワークのタイプと森林資源基礎データに基づいて、森林資源ベクトルデータベースの行政区画、権利所属、森林カテゴリ因子情報に基づいて、フィールド値に基づいて選別作業を行い、全体を分けるステップと、
S1.4、森林IoTモニタリングステーション数量の計算：モニタリング全体を選択した後、サンプリング方法を設定し、森林IoTモニタリングステーションの数量を計算するステップと、
S1.5、森林IoTモニタリングステーションの座標表の生成：ランダム起点番号と森林IoTモニタリングステーションの数量を入力し、全体範囲に基づいて森林IoTモニタリングステーションの座標を抽出し、生成して、番号を付けるステップと、
S1.6、森林IoTモニタリングステーションの分布図の生成：全体範囲、森林IoTモニタリングステーションの座標と番号に基づいて、森林IoTモニタリングステーションの分布図を描くステップと、を含む。
【0013】
更なる技術的手段は、森林資源モニタリング方法であって、ステップS2において、具体的には、
S2.1、インテリジェント通信ゲートウェイの配置：森林IoTモニタリングステーションセンターのサンプル木にインテリジェント通信ゲートウェイを設置し、モバイルデータ収集ターミナルの上で森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムのインテリジェント通信ゲートウェイ情報収集モジュールを実行し、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報とインテリジェント通信ゲートウェイデバイス情報を収集するステップと、
S2.2、森林ツリーテーブルの配置：森林ツリーテーブルを森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木に固定し、森林ツリーテーブルにバインドされたサンプル木情報を入力し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するステップと、
S2.3、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイの接続状況の検査：現在のインテリジェント通信ゲートウェイ接続で取得された森林ツリーテーブル情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイのデバイス状況に対して検査を行い、収集情報の規範性、記入漏れとデータ異常があるかどうかを検査し、各森林ツリーテーブルの電力量とインテリジェント通信ゲートウェイの電力量と作業状態を検査するステップと、を含む。
S2.1、インテリジェント通信ゲートウェイの配置：森林IoTモニタリングステーションセンターのサンプル木にインテリジェント通信ゲートウェイを設置し、モバイルデータ収集ターミナルの上で森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムのインテリジェント通信ゲートウェイ情報収集モジュールを実行し、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報とインテリジェント通信ゲートウェイデバイス情報を収集するステップと、
S2.2、森林ツリーテーブルの配置：森林ツリーテーブルを森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木に固定し、森林ツリーテーブルにバインドされたサンプル木情報を入力し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するステップと、
S2.3、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイの接続状況の検査：現在のインテリジェント通信ゲートウェイ接続で取得された森林ツリーテーブル情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイのデバイス状況に対して検査を行い、収集情報の規範性、記入漏れとデータ異常があるかどうかを検査し、各森林ツリーテーブルの電力量とインテリジェント通信ゲートウェイの電力量と作業状態を検査するステップと、を含む。
【発明の効果】
【0014】
本発明は、従来技術と比較して、以下のような利点を備える。
【0015】
1、森林生態系のリアルタイム知覚を実現することができる。本発明は、森林IoTモニタリングステーションの設計と建設を通じて、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイに基づいて、森林生態系内の林木の生長状況を日別に高周波モニタリングをすることができ、森林生長量、消費量、枯損量、単位面積の森林蓄積量と単位面積の森林生物量などの重要指標データを直接に産出し、電力ネットワークシステムのように、森林生態系の健康状態と変化傾向を直観的に反応させた上で、森林生態系の調整、スケジューリング、制御と保護を展開し、森林生態系の保護修復の精度と時効性を向上させる。
【0016】
2、森林資源調査モニタリングのコストと危険性を下げることができる。本発明は、人工調査の代わりに森林IoTモニタリングステーションを通じて、従来の一括性、運動式の面状調査を、問題と変化に対する点状調査に変更し、「変化が生じた領域を調査する」をやり遂げ、作業量は大幅に削減させ、わずかな専門チームだけで森林ツリーネットワークと森林ツリーネットワークシステム全体をメンテナンスすることができ、組織と保障の難しさは大幅に低下させ、調査作業の危険性も低減させる。
【0017】
3、森林資源調査の検査精度と品質を向上させることができる。本発明は、人工測定と記録の代わりに森林ツリーテーブルを使用し、人為的な原因による誤測、漏れ測定を回避し、データオンラインフィードバック方式を採用するため、調査員が現地に来ないでデータを作成する情況を根絶でき、品質管理検査作業においても人工的に測定を繰り返す必要はなく、品質検査作業時間と任務量を短縮させ、森林資源の調査、検査精度と品質を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
本発明の一部を構成する添付図面は、本発明を説明ための本発明さらなる理解を提供するためものであり、本発明の例示的な実施形態及びその説明は、本発明に対する不当な限定を構成するものではない。
【図1】本発明の一実施形態に係る森林ツリーネットワークシステムの構成ブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る森林ツリーネットワーク設計システム機能モジュール構成ブロック図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る森林資源モニタリング方法のプロセスチャートである。
【図4】本発明の一実施形態に係る森林ツリーネットワーク設計のプロセスチャートである。
【図5】本発明の一実施形態に係る森林IoTモニタリングステーションの建設のプロセスチャートである。
【図6】本発明の一実施形態に係る森林ツリーネットワーク自動運転収集のプロセスチャートである。
【図7】本発明の一実施形態に係る森林資源評価のプロセスチャートである。
【図8】本発明の一実施形態に係る森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスのプロセスチャートである。
【図9】本発明の一実施形態に係る森林ツリーテーブルの部分構造の概略図である。
【0019】
図中：
1ハウジング2引出線固定器具3締付部品4回転輪
5引出線6電源7出口8ラジアルマグネット
1ハウジング2引出線固定器具3締付部品4回転輪
5引出線6電源7出口8ラジアルマグネット
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明するが、この部分の説明は、例示的で解釈的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。さらに、当業者は、本明細書の説明に基づいて、本明細書の実施例及び異なる実施例中の特徴をそれぞれ組み合わせることができる。
【0021】
本発明の実施例は以下の通りであり、図1を参照して、森林ツリーネットワークシステムは、森林ツリーネットワーク設計モジュールと、森林IoTモニタリングステーション建設モジュールと、森林ツリーテーブル情報収集機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報収集機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報検査検出機能モジュールと、森林ツリーネットワーク運行収集モジュールと、森林資源評価モジュールと、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールと、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールと、を含む。
【0022】
森林ツリーネットワーク設計モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの数量計算とポイント配置の設計をするために使用される。
【0023】
森林IoTモニタリングステーション建設モジュールは、設計された森林IoTモニタリングステーションの位置内に、すべてのサンプル木に対して森林ツリーテーブルを配置し、インテリジェント通信ゲートウェイを配置し、森林ツリーネットワークを構築し、森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木の成長、環境因子に対してリアルタイムデータ収集、伝送、スケジューリング管理を実現するために使用され、その中、森林ツリーテーブルはサンプル木の幹に固定されてこのサンプル木の成長状況をリアルタイムに計量するために使用され、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイは森林IoTモニタリングステーションを構成し、森林ツリーネットワークは、森林IoTモニタリングステーション間の通信接続によって、自己スケジューリング、早期警報、メンテナンスを実現する森林資源リアルタイムモニタリングネットワークである。
【0024】
森林ツリーテーブル情報収集機能モジュールは、配置された森林ツリーテーブルとサンプル木情報を収集し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するために使用される。
【0025】
インテリジェント通信ゲートウェイ情報収集機能モジュールは、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報とインテリジェント通信ゲートウェイのデバイス情報を収集し、森林IoTモニタリングステーションとインテリジェント通信ゲートウェイの一対一の対応関係を確立するために使用される。
【0026】
インテリジェント通信ゲートウェイ情報検査検出機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイと森林ツリーテーブルの収集情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイデバイスの状況に対して検査を行い、収集情報の規範性、記入漏れ、異常データがあるかどうかを検査し、そして各森林ツリーテーブルの電力量及びインテリジェント通信ゲートウェイの電力量と作業状態を検出するために使用される。
【0027】
森林ツリーネットワーク運行収集モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの自動運行とデータ収集を実現し、回送データに対して検証・記憶・暗号化を行い、そしてクロック同期機能を提供するために使用され、情報は森林ツリーテーブルで収集されたサンプル木情報とデバイス電力量、及びインテリジェント通信ゲートウェイ電力量情報を含むが、これらに限らない。
【0028】
森林資源評価モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設及び運行過程で収集されたデータを用いて、モニターエリア内の森林資源に対して評価を行うために使用され、データはサンプル木情報、計算された森林IoTモニタリングステーションの成長量、消費量、枯損量、単位面積の森林蓄積量と単位面積の森林生物量などの重要指標データを含む。
【0029】
森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設及び運行過程で収集されたデータを用いて、森林ツリーネットワークのモニタリング精度に対して早期警報を行うために使用され、データは正常に運行する森林IoTモニタリングステーションの数量と森林ツリーテーブルの数量データを含む。
【0030】
森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールは、森林IoTモニタリングステーションに対して運行スケジューリングと状態メンテナンスを行い、正常に運行されていない森林IoTモニタリングステーションに対して森林ツリーネットワークメンテナンス従業員をスケジューリングしてメンテナンス作業を展開するために使用される。
【0031】
本発明の森林ツリーネットワークはスマート電力ネットワークを模擬し、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイから森林IoTモニタリングステーションを構築し、モバイル通信または衛星ネットワークを通じて接続を行い、自己スケジューリング、早期警報、メンテナンスを実現する森林資源リアルタイムモニタリングネットワークである。
【0032】
森林IoTモニタリングステーションは、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイを含み、森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木の成長、環境因子及びデバイス状態のリアルタイムデータ収集、伝送及びスケジューリング管理を実現することである。
【0033】
森林ツリーネットワークシステムは、森林IoTモニタリングステーションの設計、建設、運行、メンテナンスを通じて、森林資源のリアルタイムモニタリング、評価、早期警報、保護を実現することである。
【0034】
森林ツリーネットワークのシステムの運行は、地域の森林資源の状況と森林モニタリング作業の需要に基づいて、適切な森林ツリーネットワークのタイプを選択し、モニタリング全体を確定し、森林IoTモニタリングステーションの数量と位置を設計し、森林IoTモニタリングステーション内のサンプル木に森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイを設置することによって、モニタリングされたサンプル木の生長状況と森林IoTモニタリングステーションのデバイスデータを、モバイル通信ネットワークまたは衛星ネットワークの伝送を通じて指揮センターにリアルタイムに集め、指揮センターは収集された林木生長データを通じて森林資源評価を展開し、森林IoTモニタリングステーションのデバイスデータを通じてモニタリング早期警報とスケジューリング・メンテナンスを展開する。
【0035】
その中で、図2のように、森林ツリーネットワーク設計モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワーク設計システムを含み、森林ツリーネットワーク設計システムは計算運行プラットフォームの上に配置され運行し、計算運行プラットフォームはパーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ、モバイルワークステーション、クラウドコンピューティングプラットフォームを含むが、これらに限らない。
【0036】
森林ツリーネットワーク設計システムは森林ツリーネットワークタイプ選択機能モジュールと、森林資源基盤データ設定機能モジュールと、モニタリング全体選択機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション数量計算機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション配置座標表生成機能モジュールと、森林IoTモニタリングステーション配置図生成機能モジュールを含む。
【0037】
森林ツリーネットワークタイプ選択機能モジュールは、森林ツリーネットワークのタイプを選択するために使用され、具体的には、国家森林ツリーネットワーク、省レベル森林ツリーネットワーク、市レベル森林ツリーネットワーク、県レベル森林ツリーネットワークとその他森林ツリーネットワークの4種類の森林ツリーネットワークタイプを選択することができ、その中、国家森林ツリーネットワークの中で、森林IoTモニタリングステーションの数量と位置は国家森林生態総合モニタリングの森林固定サンプル地の数量と位置であり、これは計算と設計が行われない。省レベル森林ツリーネットワークは国家森林ツリーネットワークを基礎として、市レベル単位ごとに全体として、森林IoTモニタリングステーションの数量をさらに暗号化して配置することである。市レベル森林ツリーネットワークは省レベル森林ツリーネットワークに基づいて、県単位ごとに全体として、森林IoTモニタリングステーションの数量をさらに暗号化して配置することである。県レベル森林ツリーネットワークは市レベル森林ツリーネットワークを基礎として、郷ごとに全体として、森林IoTモニタリングステーションの数量をさらに暗号化して配置することである。その他の森林ツリーネットワークは、以上の行政体系とは異なり、経営単位やプロジェクトエリアに応じて、モニタリング範囲森林ツリーネットワークのタイプを自ら設定することである。
【0038】
森林資源基盤データ設定機能モジュールは、森林ツリーネットワークを構築する森林資源ベクトルデータベースを選択するために使用され、選定された森林資源ベクトルデータベースには、行政区画（省、市、県、郷、村）、地類、勾配、権利所属、齢組、ヘクタール蓄積などの重要因子情報が含まれる。
【0039】
モニタリング全体選択機能モジュールは、現在の森林ツリーネットワークタイプの中で、確定された森林資源ベクトルデータベースの行政区画、権利所属、森林カテゴリなどの因子情報に基づいて、因子情報に基づいてスクリーニングし、モニタリング全体を区分する。例えば、県レベル森林ツリーネットワークの中で、権利所属によって県レベル国有全体、県レベル集団全体を区分することができ、森林カテゴリによって県レベル公益林全体、県レベル商品林全体に区分することができる。
【0040】
森林IoTモニタリングステーション数量計算機能モジュールは、モニタリング全体を選択した後、森林ツリーネットワークのサンプリング方法を設定し、サンプリングシステムの信頼性係数とサンプリング精度を設定し、森林IoTモニタリングステーションの数量を計算するために使用され、サンプリング方法は、ランダムサンプリング、階層サンプリング、クォータサンプリングを含むが、これらに限定されない。
【0041】
森林IoTモニタリングステーション配置座標表生成機能モジュールは、ランダム起点番号と森林IoTモニタリングステーションの数量を入力し、モニタリングの全体範囲とサンプリング方法に従って、森林IoTモニタリングステーションの座標の抽出し、生成し、番号を付けるために使用される。
【0042】
森林IoTモニタリングステーション配置図生成機能モジュールは、モニタリングの全体範囲、森林IoTモニタリングステーションの座標と番号に基づいて、森林IoTモニタリングステーションの分布図を描くために使用される。
【0043】
森林IoTモニタリングステーション建設モジュールは、モバイルデータ収集ターミナル及びその上に搭載された森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムを用いて森林IoTモニタリングステーションを配置することによって、森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムは森林IoTモニタリングステーションのデータ収集と情報検出を実現するために使用され、
森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムは森林ツリーテーブル情報入力機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報入力機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ検出機能モジュールと、を含む。
森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムは森林ツリーテーブル情報入力機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ情報入力機能モジュールと、インテリジェント通信ゲートウェイ検出機能モジュールと、を含む。
【0044】
森林ツリーテーブル情報入力機能モジュールは、森林ツリーテーブルとサンプル木情報を収集し、配置し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立するために使用され、収集情報には、樹種、胸径、サンプル木番号、立木タイプ、森林ツリーテーブルの番号が含まれるが、これらに限定されない。
【0045】
インテリジェント通信ゲートウェイ情報入力機能モジュールは、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報及びインテリジェント通信ゲートウェイのデバイス情報を収集し、森林IoTモニタリングステーションとインテリジェント通信ゲートウェイの一対一の対応関係を確立するために使用される。森林IoTモニタリングステーションの設置情報には、ツリーネットワークの名称、全体の名称、森林IoTモニタリングステーションの番号、森林IoTモニタリングステーションの座標、森林IoTモニタリングステーションのタイプ、森林IoTモニタリングステーションの所在する行政単位、調査員、調査時間が含まれるが、これらに限定されない。森林IoTモニタリングステーションの調査情報には、森林IoTモニタリングステーションの種別、地形、坂方向、勾配、土地種類、土地権属、森林種類、林木種類、優勢樹種、起源、年齢群、鬱閉度、森林災害タイプなどが含まれるが、これらに限定されない。インテリジェント通信デバイスゲートウェイ情報はデバイス番号を含む。
【0046】
インテリジェント通信ゲートウェイ検出機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイと森林ツリーテーブルの収集情報に対して検査を行い、インテリジェント通信ゲートウェイのデバイスの状況に対して検査を行い、収集情報の規範性、記入漏れ、異常データがあるかどうかを検査し、各森林ツリーテーブルの電力量とインテリジェント通信ゲートウェイの電力量と作業状態を検出するために使用される。
【0047】
森林IoTモニタリングステーション建設モジュールは、モバイルデータ収集ターミナル及びその上に搭載された森林IoTモニタリングステーションのモバイル配置システムを使用することによって、設計された森林IoTモニタリングステーションの位置内に、すべてのサンプル木に森林ツリーテーブルを配置し、インテリジェント通信ゲートウェイを配置し、森林IoTモニタリングステーションのサンプル木の成長、環境因子及びデバイス状態のリアルタイムデータ収集、伝送及びスケジューリング管理を実現するために使用される。
【0048】
森林IoTモニタリングステーションは森林ツリーネットワークシステムの基本ユニットであり、森林ツリーテーブル、インテリジェント通信ゲートウェイ、モバイルデータ収集ターミナルと森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムから構成され、森林IoTモニタリングステーションのサンプル木の成長、環境因子及びデバイス状態のリアルタイムデータ収集、伝送とスケジューリング管理を実現するために使用される。
【0049】
図9のように、森林ツリーテーブルは、サンプル木の幹の位置に固定され、リアルタイムで樹木の生長状況を計測できる計測器である。森林ツリーテーブル装置は、ハウジング1、ファスナー及びハウジング1内に設置された回転輪4と磁角度測定機構を含み、回転輪4はハウジング1と回動接続され、ハウジング1は出口7を設け、ファスナーは回転輪4の周りに巻きつけられ、ファスナーの一端は出口7を介してハウジング1の内部からハウジング1外部に引き出して、回転輪4を回転させ、回転輪4は引出線5を引っ張るための締付部品3を設け、磁角度測定機構は磁性部材と磁場センサーを含み、磁性部材又は磁場センサーは回転輪4に固定され、磁性部材は磁場センサーと協働して回転輪4の回転角度を測定する。
【0050】
具体的な応用過程において、本実用新案デバイスを測定された立木の胸径に置き、ファスナーが出口7から延出する一端を引張し、測定された立木を一周した後、ファスナーの端部を固定し、引張デバイスを利用してファスナーを引張し、本実用新案デバイスを測定された立木に固定させ、樹木の成長発育過程で細胞が分裂し、拡大し、樹木の形体と重量が増加し続ける時、樹木の成長胸径が増大し、ファスナーを駆動して回転輪4及び磁性部材又は磁場センサーを回転させ、磁場センサーは磁性部材の回転角度を誘導し、回転輪4の回転角度を測定し、さらに林木成長量を計算する。応用過程において、ファスナーは、引出線5または一定の幅を備えるファスナーであってもよく、もちろん同じ役割を果たすことができる他の形状部材であってもよい。
【0051】
森林ツリーテーブルデバイスはさらにコントローラと電源6を含み、電源6は磁場センサーとコントローラに電気的に接続され、磁場センサーはコントローラと通信して接続され、検出された情報をコントローラに伝達し、コントローラはデータの保存と/または計算を測定するために使用される。電源6は回路基板に接続され、デバイス全体に電力供給サービスを提供している。森林ツリーテーブルデバイスは、ディスプレイメカニズムを含み、磁場センサーまたはコントローラとディスプレイメカニズムを通信接続され、検出された情報をディスプレイメカニズムに送信し、ディスプレイメカニズムは所定の情報を表示することができる。ここで所定の情報は、直接に角度測定結果であってもよいし、コントローラの計算結果であってもよい。具体的には、森林ツリーテーブルデバイスは回路基板を含み、コントローラは回路基板または磁場センサーと電気的に接続され、回路基板は無線通信インタフェースを設けることができ、無線通信インタフェースは、インテリジェント通信ゲートウェイと情報交換を行い、測定結果または計算結果をディスプレイメカニズムに送信し、遠隔表示を行うために使用され、もちろん、回路基板にはディスプレイの物理的接続インタフェースを直接設置することもでき、ディスプレイメカニズム（LEDディスプレイ）は回路基板に直接接続され、測定または計算結果を直接表示することができる。
【0052】
具体的な一実施形態では、磁性部材は回転輪4に固定され、回転輪4と同軸に設置され、磁場センサーは磁性部材と対向して設置され、ハウジング1内に固定され、磁性部材はラジアルマグネット8である。当業者であれば、ラジアルマグネット8はラジアル磁化された磁石であることを理解すべきである。もちろん、応用過程で磁場センサーを回転輪4に固定されることもでき、磁性部材をハウジング1に固定されることもでき、ファスナーは引出線5であり、ハウジング1には引出線5を固定するための引出線固定器具2が設けられている。このようにして、引出線5を引き出し木の幹を迂回した後、引出線5の引き出す一端を引出線固定器具2によって固定され、引出線5の力による引き込みを防止する。引出線固定器具2はハウジング1の背面に固定され、引出線5は回転輪4に巻きつけられ、出口7から延出し、測定された立木を巻きつけて引出線固定器具2に固定され、引出線5の端部が引出線固定器具2に固定された後、締付部品3の伸張を引き締め、回転輪4を回転させ、さらに回転輪4に固定されたラジアルマグネット8を反時計回りに回転させ、最終的に引出線5を引出線固定器具2で緊締固定される。出口7から引出線5を引くと、引出線5は回転輪4を回転させ、さらに回転輪4に固定されたラジアルマグネット8を時計回りに回転させ、同時に回転輪4を連動させ、回転輪4は締付部品3を収縮させ、引出線5に収縮引張力を発生させ、最終的に引出線5を引出線固定器具2で引張して平衡状態にさせる。
【0053】
森林ツリーネットワーク運行収集モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワーク自動運行収集システムを含み、森林ツリーネットワーク自動運行収集システムは計算運行プラットフォームの上に配置され運行し、計算運行プラットフォームはパーソナルコンピュータ、モバイルワークステーション、クラウドコンピューティングプラットフォームを含み、それに限らず、
森林ツリーネットワーク運行収集システムは森林ツリーネットワーククロック同期機能モジュールと森林ツリーネットワークデータ収集記憶機能モジュールを含み、
森林ツリーネットワーククロック同期機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイに対するタイミングと同期を完了し、すなわちインテリジェント通信ゲートウェイが起動するたびに、インテリジェント通信ゲートウェイの時間と森林ツリーネットワーク運行収集システムのシステム時間を同期し、次回のインテリジェント通信ネットワークのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間、インテリジェントツリーテーブルのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を設定し、インテリジェント通信ゲートウェイは、各森林ツリーテーブルと通信する際に、まずインテリジェント通信ゲートウェイのシステム時間と森林ツリーテーブルの時間を同期させ、次回の森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を設定し、森林ツリーネットワークシステム内の時間システムの一致性を保証するために使用され、
森林ツリーネットワークデータ収集記憶機能モジュールは各インテリジェント通信ゲートウェイの回送データ検証・記憶・暗号化を完了し、データの完全性と安全性を保証するために使用される。
森林ツリーネットワーク運行収集システムは森林ツリーネットワーククロック同期機能モジュールと森林ツリーネットワークデータ収集記憶機能モジュールを含み、
森林ツリーネットワーククロック同期機能モジュールは、インテリジェント通信ゲートウェイに対するタイミングと同期を完了し、すなわちインテリジェント通信ゲートウェイが起動するたびに、インテリジェント通信ゲートウェイの時間と森林ツリーネットワーク運行収集システムのシステム時間を同期し、次回のインテリジェント通信ネットワークのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間、インテリジェントツリーテーブルのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を設定し、インテリジェント通信ゲートウェイは、各森林ツリーテーブルと通信する際に、まずインテリジェント通信ゲートウェイのシステム時間と森林ツリーテーブルの時間を同期させ、次回の森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を設定し、森林ツリーネットワークシステム内の時間システムの一致性を保証するために使用され、
森林ツリーネットワークデータ収集記憶機能モジュールは各インテリジェント通信ゲートウェイの回送データ検証・記憶・暗号化を完了し、データの完全性と安全性を保証するために使用される。
【0054】
森林資源評価モジュールは計算運行プラットフォームと森林資源評価システムを含み、森林資源評価システムは計算運行プラットフォームに配置され運行し、計算運行プラットフォームはパーソナルコンピュータ、モバイルワークステーション、クラウドコンピューティングプラットフォームを含み、それに限らず、
森林資源評価システムは森林成長量消費量計算機能モジュールと、森林生態システムサービス機能物質量計算機能モジュールと、森林生態システムサービス機能価値量計算機能モジュールと、を含み、
森林成長量消費量計算機能モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設と運行収集データを使用して、各森林IoTモニタリングステーションの森林成長量、森林伐採量、森林自然枯損量、単位面積の蓄積量と単位面積の生物量などを統計し、森林資源基礎データを結合し、現在の森林ツリーネットワークの森林資源総蓄積量と変化量、総生物量と変化量を取得するために使用され、
森林生態系サービス機能物質量計算機能モジュールは、森林の総生物量と変化量を通じて、現在の森林ツリーネットワークの森林直接経済価値、例えば木材の価値を評価し、森林生態モニタリングステーションの森林生態系サービス機能評価インデックスパラメータを実測し、森林生態系サービス機能物質量を計算するために使用され、これは固土、肥料保ち、窒素固持、リン固持、カリウム固持、水量調整、水質浄化、炭素固持、酸素放出、マイナスイオン供給、ガス汚染物吸収、滞塵、防風固砂を含むが、これらに限定されなく、
森林生態系サービス機能価値量計算機能モジュールは、計算された森林生態系サービス機能物質量に基づいて、社会公共資源数、例えば土壌採取輸送費用、窒素肥料、カリ肥料、リン肥料費用を結合して、現在の森林ツリーネットワークの森林生態系サービス機能価値量を総合的に評価し、そして歴史データを結合して、森林生態系の健康状態の変化を評価するために使用される。
森林資源評価システムは森林成長量消費量計算機能モジュールと、森林生態システムサービス機能物質量計算機能モジュールと、森林生態システムサービス機能価値量計算機能モジュールと、を含み、
森林成長量消費量計算機能モジュールは、森林IoTモニタリングステーションの建設と運行収集データを使用して、各森林IoTモニタリングステーションの森林成長量、森林伐採量、森林自然枯損量、単位面積の蓄積量と単位面積の生物量などを統計し、森林資源基礎データを結合し、現在の森林ツリーネットワークの森林資源総蓄積量と変化量、総生物量と変化量を取得するために使用され、
森林生態系サービス機能物質量計算機能モジュールは、森林の総生物量と変化量を通じて、現在の森林ツリーネットワークの森林直接経済価値、例えば木材の価値を評価し、森林生態モニタリングステーションの森林生態系サービス機能評価インデックスパラメータを実測し、森林生態系サービス機能物質量を計算するために使用され、これは固土、肥料保ち、窒素固持、リン固持、カリウム固持、水量調整、水質浄化、炭素固持、酸素放出、マイナスイオン供給、ガス汚染物吸収、滞塵、防風固砂を含むが、これらに限定されなく、
森林生態系サービス機能価値量計算機能モジュールは、計算された森林生態系サービス機能物質量に基づいて、社会公共資源数、例えば土壌採取輸送費用、窒素肥料、カリ肥料、リン肥料費用を結合して、現在の森林ツリーネットワークの森林生態系サービス機能価値量を総合的に評価し、そして歴史データを結合して、森林生態系の健康状態の変化を評価するために使用される。
【0055】
森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムを含み、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムは計算運行プラットフォームに配置され運行し、計算運行プラットフォームはパーソナルコンピュータ、モバイルワークステーション、クラウドコンピューティングプラットフォームを含み、それに限らず、
森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムは森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールと森林ツリーネットワークシステムモニタリング早期警報モジュールを含み、
森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールは、モニタリング期間内の森林IoTモニタリングステーションデータに基づいて、モニターエリアプロジェクト全体の平均森林蓄積量とその分散を計算し、モニターエリアの平均単位面積の森林蓄積量の不確実性を計算するために使用され、
森林ツリーネットワークのシステムモニタリング早期警報モジュールは、不確実性を通じてサンプリング設定精度要求を満たすかどうかを判断し、満足すれば、森林ツリーネットワーク自動運転収集プロセスを引き続き実行し、満足しなければ、早期警報を提出し、現在の森林ツリーネットワークシステムの設計または修正を要求するために使用され、例えば、サンプリング精度を90%に設定し、森林ツリーネットワークの不確実性が10%以下であれば精度要求を満たし、10%以上であれば精度要求を満たしていない。
森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムは森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールと森林ツリーネットワークシステムモニタリング早期警報モジュールを含み、
森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールは、モニタリング期間内の森林IoTモニタリングステーションデータに基づいて、モニターエリアプロジェクト全体の平均森林蓄積量とその分散を計算し、モニターエリアの平均単位面積の森林蓄積量の不確実性を計算するために使用され、
森林ツリーネットワークのシステムモニタリング早期警報モジュールは、不確実性を通じてサンプリング設定精度要求を満たすかどうかを判断し、満足すれば、森林ツリーネットワーク自動運転収集プロセスを引き続き実行し、満足しなければ、早期警報を提出し、現在の森林ツリーネットワークシステムの設計または修正を要求するために使用され、例えば、サンプリング精度を90%に設定し、森林ツリーネットワークの不確実性が10%以下であれば精度要求を満たし、10%以上であれば精度要求を満たしていない。
【0056】
森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールは計算運行プラットフォームと森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムを含み、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムは計算運行プラットフォームの上に配置され運行し、計算運行プラットフォームはパーソナルコンピュータ、モバイルワークステーション、クラウドコンピューティングプラットフォームを含むが、それに限らず、
森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムは、森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールと、森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールと、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールと、を含み、
森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールは、各森林IoTモニタリングステーションにおけるインテリジェント通信ゲートウェイ、森林ツリーテーブルの運行状態と電力量情報を集約して表示し、損傷デバイスの数量を統計し、現在の森林ツリーネットワークシステムの精度と各機能モジュールの運行状態をモニタリングするために使用され、
森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールは、森林ツリーネットワークの運行状態のモニタリングを通じてデバイスの損傷状況と事件を発見し、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員に森林IoTモニタリングステーションのメンテナンス任務を発行し、メンテナンス従業員は任務を受け取った後、現地のメンテナンスと調査を展開し、そしてシステム内でメンテナンス任務の完成状況を返信するために使用され、
森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールは、各森林ツリーネットワークのメンテナンス従業員の情報を管理し、メンテナンス従業員の個人情報及びデバイス倉庫状態を管理し、保障メンテナンス能力を評価するために使用される。
森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムは、森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールと、森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールと、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールと、を含み、
森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールは、各森林IoTモニタリングステーションにおけるインテリジェント通信ゲートウェイ、森林ツリーテーブルの運行状態と電力量情報を集約して表示し、損傷デバイスの数量を統計し、現在の森林ツリーネットワークシステムの精度と各機能モジュールの運行状態をモニタリングするために使用され、
森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールは、森林ツリーネットワークの運行状態のモニタリングを通じてデバイスの損傷状況と事件を発見し、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員に森林IoTモニタリングステーションのメンテナンス任務を発行し、メンテナンス従業員は任務を受け取った後、現地のメンテナンスと調査を展開し、そしてシステム内でメンテナンス任務の完成状況を返信するために使用され、
森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールは、各森林ツリーネットワークのメンテナンス従業員の情報を管理し、メンテナンス従業員の個人情報及びデバイス倉庫状態を管理し、保障メンテナンス能力を評価するために使用される。
【0057】
本発明は、また、図3のように、上記のいずれか１項の記載の森林ツリーネットワークのシステムによって実行される森林資源モニタリング方法であって、実施例には、
S1、森林ツリーネットワークの設計：森林ツリーネットワークタイプを選択し、森林資源基礎データを設定し、モニタリング全体を確定し、モニタリング作業と結合してサンプリング方案を設定し、森林IoTモニタリングステーションの数量を計算し、各森林IoTモニタリングステーションの配置座標と分布図を生成するステップと、図4のように、具体的なステップは次の通りであって、
S1.1、森林ツリーネットワークタイプの選択：設置された区域とモニタリング任務の要求に基づき、森林ツリーネットワークタイプ選択機能モジュールを実行し、国家森林ツリーネットワーク、省レベル森林ツリーネットワーク、市レベル森林ツリーネットワーク、県レベル森林ツリーネットワークとその他の森林ツリーネットワークの5種類の1種類を選択し、例えば、国家森林主管部門が各省レベル森林資源をモニタリングして構築する森林ツリーネットワークであれば、森林ツリーネットワークのタイプは国家森林ツリーネットワークを選択し、省レベル森林主管部門が各市州の森林資源をモニタリングすれば、森林ツリーネットワークタイプは省レベル森林ツリーネットワークを選択し、市レベルと県レベルは類似し、国家・省レベル・市レベル・県レベルの行政システムに基づいて構築された森林ツリーネットワークでなければ、他の森林ツリーネットワークを選択し、
S1.2、森林資源基礎データの設定：選択された森林ツリーネットワークのタイプに従って、森林資源基礎データ設定機能モジュールを実行し、現在のツリーネットワークタイプ範囲内の森林資源ベクトルデータベースを選択し、例えば、国家森林ツリーネットワークは、全国範囲の森林資源ベクトルデータベースを入力し、その他の森林ツリーネットワークはモニターエリアの森林資源ベクトルデータベースを入力し、森林資源ベクトルデータベースは全国森林湿地調査モニタリングデータベース、森林資源計画設計調査データベースが含まれるが、これらに限定されなく、
S1.3、モニタリング全体の設定：選択された森林ツリーネットワークタイプと森林資源基礎データに基づいて、モニタリング全体選択機能モジュールを実行し、森林資源ベクトルデータベースの行政区画、権利所属、森林カテゴリなどの因子情報に基づいて、フィールド値に基づいて選別し、全体を区分し、例えば、県レベル森林ツリーネットワークの下で、権利所属によって県レベル国有全体、県レベル集団全体を区分することができ、森林カテゴリによって県レベル公益林全体、県レベル商品林全体に区分することができ、
S1.4、森林IoTモニタリングステーション数量の計算：森林IoTモニタリングステーション数量計算機能モジュールを実行し、モニタリング全体を選択した後、サンプリング方法を設定し、信頼性係数とサンプリング精度を設定し、それから森林IoTモニタリングステーションの数量を計算し、上記サンプリング方法はランダムサンプリング、階層サンプリング、クォータサンプリングが含まれるが、これらに限定されなく、
森林IoTモニタリングステーション数量の計算式は以下の通りであり、
S1、森林ツリーネットワークの設計：森林ツリーネットワークタイプを選択し、森林資源基礎データを設定し、モニタリング全体を確定し、モニタリング作業と結合してサンプリング方案を設定し、森林IoTモニタリングステーションの数量を計算し、各森林IoTモニタリングステーションの配置座標と分布図を生成するステップと、図4のように、具体的なステップは次の通りであって、
S1.1、森林ツリーネットワークタイプの選択：設置された区域とモニタリング任務の要求に基づき、森林ツリーネットワークタイプ選択機能モジュールを実行し、国家森林ツリーネットワーク、省レベル森林ツリーネットワーク、市レベル森林ツリーネットワーク、県レベル森林ツリーネットワークとその他の森林ツリーネットワークの5種類の1種類を選択し、例えば、国家森林主管部門が各省レベル森林資源をモニタリングして構築する森林ツリーネットワークであれば、森林ツリーネットワークのタイプは国家森林ツリーネットワークを選択し、省レベル森林主管部門が各市州の森林資源をモニタリングすれば、森林ツリーネットワークタイプは省レベル森林ツリーネットワークを選択し、市レベルと県レベルは類似し、国家・省レベル・市レベル・県レベルの行政システムに基づいて構築された森林ツリーネットワークでなければ、他の森林ツリーネットワークを選択し、
S1.2、森林資源基礎データの設定：選択された森林ツリーネットワークのタイプに従って、森林資源基礎データ設定機能モジュールを実行し、現在のツリーネットワークタイプ範囲内の森林資源ベクトルデータベースを選択し、例えば、国家森林ツリーネットワークは、全国範囲の森林資源ベクトルデータベースを入力し、その他の森林ツリーネットワークはモニターエリアの森林資源ベクトルデータベースを入力し、森林資源ベクトルデータベースは全国森林湿地調査モニタリングデータベース、森林資源計画設計調査データベースが含まれるが、これらに限定されなく、
S1.3、モニタリング全体の設定：選択された森林ツリーネットワークタイプと森林資源基礎データに基づいて、モニタリング全体選択機能モジュールを実行し、森林資源ベクトルデータベースの行政区画、権利所属、森林カテゴリなどの因子情報に基づいて、フィールド値に基づいて選別し、全体を区分し、例えば、県レベル森林ツリーネットワークの下で、権利所属によって県レベル国有全体、県レベル集団全体を区分することができ、森林カテゴリによって県レベル公益林全体、県レベル商品林全体に区分することができ、
S1.4、森林IoTモニタリングステーション数量の計算：森林IoTモニタリングステーション数量計算機能モジュールを実行し、モニタリング全体を選択した後、サンプリング方法を設定し、信頼性係数とサンプリング精度を設定し、それから森林IoTモニタリングステーションの数量を計算し、上記サンプリング方法はランダムサンプリング、階層サンプリング、クォータサンプリングが含まれるが、これらに限定されなく、
森林IoTモニタリングステーション数量の計算式は以下の通りであり、
【0058】
【数1】
【0059】
式中、nはモニタリングの全体内の森林IoTモニタリングステーションの数量であり、tは信頼性指数であり、Yは予測平均単位面積の森林蓄積量の変動係数であり、Eはサンプリング許容の相対誤差であり、
S1.5、森林IoTモニタリングステーション座標表の生成：森林IoTモニタリングステーション座標表生成機能モジュールを実行し、ランダム起点番号と森林IoTモニタリングステーションの数量を入力し、全体範囲に基づいて森林IoTモニタリングステーション座標を抽出し、生成し、番号を付け、
S1.6、森林IoTモニタリングステーション分布図の生成：森林IoTモニタリングステーション分布図生成機能モジュールを実行し、全体範囲、森林IoTモニタリングステーションの座標と番号に基づいて、森林IoTモニタリングステーションの分布図を描き、
S2、森林IoTモニタリングステーションの建設：設計された森林IoTモニタリングステーションの座標に基づいて、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイのインストールと情報入力を完了し、森林IoTモニタリングステーションの運行状態が正常であることをテストするステップと、図5のように、具体的なステップは以下の通りであり、
S2.1、インテリジェント通信ゲートウェイの配置：森林IoTモニタリングステーションの座標に基づいて現場に到着し、森林IoTモニタリングステーションセンターのサンプル木にインテリジェント通信ゲートウェイを設置し、モバイルデータ収集ターミナル上で森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムのインテリジェント通信ゲートウェイ情報収集モジュールを実行し、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報とインテリジェント通信ゲートウェイのデバイス情報を収集し、森林IoTモニタリングステーションの設置情報には、森林ツリーネットワーク名称、全体名称、森林IoTモニタリングステーション番号、森林IoTモニタリングステーション座標、森林IoTモニタリングステーションタイプ、森林IoTモニタリングステーションの所在する行政単位、調査員、調査時間が含まれるが、これらに限定されなく、森林IoTモニタリングステーションの調査情報には、森林IoTモニタリングステーションの種別、地形、坂方向、勾配、土地種類、土地権属、森林種類、林木種類、優勢樹種、起源、年齢群、鬱閉度、森林災害タイプなどが含まれるが、これらに限定されなく、インテリジェント通信ゲートウェイデバイス情報はデバイスの番号を含み、
S2.2、森林ツリーテーブルの配置：森林ツリーテーブルを森林IoTモニタリングステーションのサンプル木に固定し、モバイルデータ収集ターミナル上で森林IoTモニタリングステーションのモバイル配置システムの森林ツリーテーブル情報収集機能モジュールを実行し、森林ツリーテーブル結合サンプル木情報を入力し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立し、情報は樹種、胸径、サンプル木番号、立木タイプ、森林ツリーテーブル番号が含まれるが、これらに限定されなく、
S2.3、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイの接続状況の検査：モバイルデータ収集ターミナル上で森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムのインテリジェント通信ゲートウェイ情報検査検出機能モジュールを実行し、現在のインテリジェント通信ゲートウェイ接続で取得された森林ツリーテーブル情報を検査し、インテリジェント通信ゲートウェイデバイスの状況に対して検査を行い、収集情報の規範性、記入漏れ、異常データがあるかどうかを検査し、各森林ツリーテーブルの電力量とインテリジェント通信ゲートウェイの電力量と作業状態を検出し、
S3、森林ツリーネットワーク自動運転収集：森林IoTモニタリングステーションは設定モニタリング周波数に基づいて、データ転送、クロック同期、及びデータ検証・記憶・暗号化を完了するステップと、図6のように、具体的なステップは以下の通りであり、
S3.1、森林ツリーネットワーク運行収集モジュールの森林ツリーネットワーク運行収集システムは設定されるインテリジェント通信ゲートウェイのウェイクアップ時刻に到達するかどうかを判断し、NOであれば、インテリジェント通信ゲートウェイのウェイクアップ時刻に到達することを待ち、
S3.2、インテリジェント通信ゲートウェイのウェイクアップ時刻に到着し、インテリジェント通信ゲートウェイが起動した後、森林ツリーネットワーク運行収集システムのシステム時間と同期し、次回のインテリジェント通信ゲートウェイのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間、インテリジェントツリーテーブルのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を取得し、
S3.3、森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻に到達するかどうかを判断し、NOであれば、森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻に到達することを待ち、
S3.4、森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻に到着し、森林ツリーテーブルは現在のサンプル木に対して測定を行い、測定データをインテリジェント通信ゲートウェイに転送し、インテリジェント通信ゲートウェイは自身のシステム時間を森林ツリーテーブルとクロック同期し、森林ツリーテーブルは次のウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を取得し、成功後にスリープ状態に入り、
S3.5、インテリジェント通信ゲートウェイはデータを森林ツリーネットワーク運行収集システムに転送した後、設定されたスリープ時間に到達し、スリープ状態に入り、今回の運行プロセスを終了し、
S4、森林資源の評価：森林IoTモニタリングステーションの建設と運行を通じてデータを収集し、森林成長量、森林伐採量、森林自然枯損量、単位面積の蓄積量と単位面積の生物量などを統計し、森林資源基礎データを結合し、現在の森林ツリーネットワークの森林資源総蓄積量と変化量、総生物量と変化量を取得し、森林生態系サービス機能物質量と価値量をさらに評価するステップと、図7のように、具体的なステップは次の通りであり、
S4.1、森林ツリーネットワークの成長量、消費量、枯損量を計算し、森林資源評価システムの森林成長量消費量計算機能モジュールを実行し、森林IoTモニタリングステーションの建設と運行収集データを使用し、各森林IoTモニタリングステーションの森林成長量、森林伐採量、森林自然枯損量、単位面積の蓄積量と単位面積の生物量などを統計し、森林資源基礎データと結合して、現在の森林ツリーネットワークの森林資源総蓄積量と変化量、総生物量と変化量を取得し、森林蓄積量の計算式は以下の通りであり、
S1.5、森林IoTモニタリングステーション座標表の生成：森林IoTモニタリングステーション座標表生成機能モジュールを実行し、ランダム起点番号と森林IoTモニタリングステーションの数量を入力し、全体範囲に基づいて森林IoTモニタリングステーション座標を抽出し、生成し、番号を付け、
S1.6、森林IoTモニタリングステーション分布図の生成：森林IoTモニタリングステーション分布図生成機能モジュールを実行し、全体範囲、森林IoTモニタリングステーションの座標と番号に基づいて、森林IoTモニタリングステーションの分布図を描き、
S2、森林IoTモニタリングステーションの建設：設計された森林IoTモニタリングステーションの座標に基づいて、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイのインストールと情報入力を完了し、森林IoTモニタリングステーションの運行状態が正常であることをテストするステップと、図5のように、具体的なステップは以下の通りであり、
S2.1、インテリジェント通信ゲートウェイの配置：森林IoTモニタリングステーションの座標に基づいて現場に到着し、森林IoTモニタリングステーションセンターのサンプル木にインテリジェント通信ゲートウェイを設置し、モバイルデータ収集ターミナル上で森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムのインテリジェント通信ゲートウェイ情報収集モジュールを実行し、現在の森林IoTモニタリングステーションの配置情報、森林IoTモニタリングステーションの調査情報とインテリジェント通信ゲートウェイのデバイス情報を収集し、森林IoTモニタリングステーションの設置情報には、森林ツリーネットワーク名称、全体名称、森林IoTモニタリングステーション番号、森林IoTモニタリングステーション座標、森林IoTモニタリングステーションタイプ、森林IoTモニタリングステーションの所在する行政単位、調査員、調査時間が含まれるが、これらに限定されなく、森林IoTモニタリングステーションの調査情報には、森林IoTモニタリングステーションの種別、地形、坂方向、勾配、土地種類、土地権属、森林種類、林木種類、優勢樹種、起源、年齢群、鬱閉度、森林災害タイプなどが含まれるが、これらに限定されなく、インテリジェント通信ゲートウェイデバイス情報はデバイスの番号を含み、
S2.2、森林ツリーテーブルの配置：森林ツリーテーブルを森林IoTモニタリングステーションのサンプル木に固定し、モバイルデータ収集ターミナル上で森林IoTモニタリングステーションのモバイル配置システムの森林ツリーテーブル情報収集機能モジュールを実行し、森林ツリーテーブル結合サンプル木情報を入力し、森林ツリーテーブルとサンプル木の一対一の対応関係を確立し、情報は樹種、胸径、サンプル木番号、立木タイプ、森林ツリーテーブル番号が含まれるが、これらに限定されなく、
S2.3、森林ツリーテーブルとインテリジェント通信ゲートウェイの接続状況の検査：モバイルデータ収集ターミナル上で森林IoTモニタリングステーションモバイル配置システムのインテリジェント通信ゲートウェイ情報検査検出機能モジュールを実行し、現在のインテリジェント通信ゲートウェイ接続で取得された森林ツリーテーブル情報を検査し、インテリジェント通信ゲートウェイデバイスの状況に対して検査を行い、収集情報の規範性、記入漏れ、異常データがあるかどうかを検査し、各森林ツリーテーブルの電力量とインテリジェント通信ゲートウェイの電力量と作業状態を検出し、
S3、森林ツリーネットワーク自動運転収集：森林IoTモニタリングステーションは設定モニタリング周波数に基づいて、データ転送、クロック同期、及びデータ検証・記憶・暗号化を完了するステップと、図6のように、具体的なステップは以下の通りであり、
S3.1、森林ツリーネットワーク運行収集モジュールの森林ツリーネットワーク運行収集システムは設定されるインテリジェント通信ゲートウェイのウェイクアップ時刻に到達するかどうかを判断し、NOであれば、インテリジェント通信ゲートウェイのウェイクアップ時刻に到達することを待ち、
S3.2、インテリジェント通信ゲートウェイのウェイクアップ時刻に到着し、インテリジェント通信ゲートウェイが起動した後、森林ツリーネットワーク運行収集システムのシステム時間と同期し、次回のインテリジェント通信ゲートウェイのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間、インテリジェントツリーテーブルのウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を取得し、
S3.3、森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻に到達するかどうかを判断し、NOであれば、森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻に到達することを待ち、
S3.4、森林ツリーテーブルのウェイクアップ時刻に到着し、森林ツリーテーブルは現在のサンプル木に対して測定を行い、測定データをインテリジェント通信ゲートウェイに転送し、インテリジェント通信ゲートウェイは自身のシステム時間を森林ツリーテーブルとクロック同期し、森林ツリーテーブルは次のウェイクアップ時刻とウェイクアップ時間を取得し、成功後にスリープ状態に入り、
S3.5、インテリジェント通信ゲートウェイはデータを森林ツリーネットワーク運行収集システムに転送した後、設定されたスリープ時間に到達し、スリープ状態に入り、今回の運行プロセスを終了し、
S4、森林資源の評価：森林IoTモニタリングステーションの建設と運行を通じてデータを収集し、森林成長量、森林伐採量、森林自然枯損量、単位面積の蓄積量と単位面積の生物量などを統計し、森林資源基礎データを結合し、現在の森林ツリーネットワークの森林資源総蓄積量と変化量、総生物量と変化量を取得し、森林生態系サービス機能物質量と価値量をさらに評価するステップと、図7のように、具体的なステップは次の通りであり、
S4.1、森林ツリーネットワークの成長量、消費量、枯損量を計算し、森林資源評価システムの森林成長量消費量計算機能モジュールを実行し、森林IoTモニタリングステーションの建設と運行収集データを使用し、各森林IoTモニタリングステーションの森林成長量、森林伐採量、森林自然枯損量、単位面積の蓄積量と単位面積の生物量などを統計し、森林資源基礎データと結合して、現在の森林ツリーネットワークの森林資源総蓄積量と変化量、総生物量と変化量を取得し、森林蓄積量の計算式は以下の通りであり、
【0060】
【数2】
【0061】
式中、Vall_Plotは森林IoTモニタリングステーションに基づいて現在のモニターエリアの森林蓄積量を計算することであり、Vijはj番目の全体のi番目の森林IoTモニタリングステーションの蓄積であり、Sijはj番目の全体のi番目の森林IoTモニタリングステーションの面積であり、Sjはj番目の全体の総面積であり、nはj番目の全体の森林IoTモニタリングステーションの数量であり、mは現在のモニターエリアの全体の数量であり、
S4.2、森林生態系サービス機能物質量の計算を展開し、森林資源評価システムの森林生態系サービス機能物質量計算機能モジュールを実行し、森林総生物量と変化量を通じて、現在の森林ツリーネットワークの森林直接経済価値、例えば木材の価値を評価し、森林生態モニタリングステーションが実測された森林生態系サービス機能評価指標パラメータと結合し、森林生態系サービス機能物質量を計算し、固土、肥料保ち、窒素固持、リン固持、カリウム固持、水量調整、水質浄化、炭素固持、酸素放出、マイナスイオン供給、ガス汚染物吸収、滞塵、防風固砂を含むが、これらに限定されなく、
単位面積の森林生態系サービス機能物質量の計算であり、計算式は以下の通りであり、
S4.2、森林生態系サービス機能物質量の計算を展開し、森林資源評価システムの森林生態系サービス機能物質量計算機能モジュールを実行し、森林総生物量と変化量を通じて、現在の森林ツリーネットワークの森林直接経済価値、例えば木材の価値を評価し、森林生態モニタリングステーションが実測された森林生態系サービス機能評価指標パラメータと結合し、森林生態系サービス機能物質量を計算し、固土、肥料保ち、窒素固持、リン固持、カリウム固持、水量調整、水質浄化、炭素固持、酸素放出、マイナスイオン供給、ガス汚染物吸収、滞塵、防風固砂を含むが、これらに限定されなく、
単位面積の森林生態系サービス機能物質量の計算であり、計算式は以下の通りであり、
【0062】
【数3】
【0063】
式中、Gk,m,tは第t回のモニタリングであり、k番目のモニタリング全体の第m類の単位面積の森林生態系サービス機能インデックス物質量であり、Pk,mは森林生態モニタリングステーションの実測で取得されたk番目のモニタリング全体に対応するm番目の森林生態系サービス機能インデックス物質量のパラメータであり、Bbase,k,tは第t回のモニタリングであり、k番目のモニタリング全体の対応する実測林分単位面積の生物量であり、
は第t回のモニタリングであり、k番目のモニタリング全体の評価林分単位面積の生物量であり、
は第t-1回のモニタリングであり、k番目のモニタリング全体の評価林分単位面積の生物量であり、
S4.3、森林生態系サービス機能価値量の計算を展開し、計算された森林生態系サービス機能物質量に基づいて、社会公共資源数、例えば土を採取して輸送する費用、窒素肥料、カリウム肥料、リン肥料費用を結合して、現在の森林ツリーネットワークの森林生態系サービス機能価値量を総合的に評価し、そして歴史データを結合して、森林生態系の健康状態の変化を評価し、
単位面積の森林生態系サービス機能価値量であって、計算式は次の通りであり、
S4.3、森林生態系サービス機能価値量の計算を展開し、計算された森林生態系サービス機能物質量に基づいて、社会公共資源数、例えば土を採取して輸送する費用、窒素肥料、カリウム肥料、リン肥料費用を結合して、現在の森林ツリーネットワークの森林生態系サービス機能価値量を総合的に評価し、そして歴史データを結合して、森林生態系の健康状態の変化を評価し、
単位面積の森林生態系サービス機能価値量であって、計算式は次の通りであり、
【0064】
【数4】
【0065】
式中、Uk,m,tは第t回のモニタリングで、k番目のモニタリング全体の第m類の単位面積の森林生態系サービス機能インデックス価値量であり、Cmは森林生態系サービス機能価値量評価に関する社会公共資源データを収集することによって、取得された第m番目の森林生態系サービス機能インデックス価値パラメータであり、確定した後、一定の計算周期内に定数として処理し、計算結果が連続的に比較可能であることを保証することであり、
森林生態系サービス機能価値量の計算式はそれぞれ以下の通りであり、
森林生態系サービス機能価値量の計算式はそれぞれ以下の通りであり、
【0066】
【数5】
【0067】
式中、Um,tは第t回のモニタリングで、第m類の森林生態系サービス機能インデックス物質量であり、Gm，tは第t回のモニタリングで、第m類の森林生態系サービス機能インデックス価値量であり、Sk,m,tは第t回のモニタリングで、k番目のモニタリングの全体面積であり、
S5、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報：モニタリング期間の森林IoTモニタリングステーションのデータに基づいて、モニターエリアのプロジェクト全体の平均森林蓄積量とその分散を計算し、モニターエリアの平均単位面積の森林蓄積量の不確実性を計算するステップと、
S5.1、モニタリング周期森林ツリーネットワークの不確実性を計算し、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムの森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールを実行し、全体森林IoTモニタリングステーションの平均森林生物量とその分散をモニタリングし、モニターエリアの平均単位面積の森林生物量の不確実性を計算し、
全体森林IoTモニタリングステーションの平均森林生物量及びその分散を計算・モニタリングし、
S5、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報：モニタリング期間の森林IoTモニタリングステーションのデータに基づいて、モニターエリアのプロジェクト全体の平均森林蓄積量とその分散を計算し、モニターエリアの平均単位面積の森林蓄積量の不確実性を計算するステップと、
S5.1、モニタリング周期森林ツリーネットワークの不確実性を計算し、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムの森林ツリーネットワーク精度計算機能モジュールを実行し、全体森林IoTモニタリングステーションの平均森林生物量とその分散をモニタリングし、モニターエリアの平均単位面積の森林生物量の不確実性を計算し、
全体森林IoTモニタリングステーションの平均森林生物量及びその分散を計算・モニタリングし、
【0068】
【数6】
【0069】
式中、Cは森林IoTモニタリングステーションの森林生物量であり、
はモニターエリアの単位面積の平均森林生物量であり、
は森林IoTモニタリングステーションの平均森林生物量であり、Ciはi番目の森林IoTモニタリングステーションの森林生物量であり、Xはモニタリングの全体単位面積の平均森林生物量推定値の分散であり、nはモニタリング全体森林IoTモニタリングステーションの数量であり、
モニターエリアの平均単位面積の森林生物量の不確実性を計算し、
モニターエリアの平均単位面積の森林生物量の不確実性を計算し、
【0070】
【数7】
【0071】
式中、uは単位面積の森林生物量を評価する不確実性指数であり、tは信頼性指数であり、
S5.2、現在の森林ツリーネットワークの精度を早期警報し、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムの森林ツリーネットワークシステムモニタリング早期警報モジュールを実行し、森林ツリーネットワーク設計モジュールの精度と信頼性を結合し、森林ツリーネットワークの精度が設計要求に達しない場合、システム警報を行い、森林ツリーネットワーク設計の改善が求められ、例えば、サンプリング精度を90%に設定すると、uが10%以下で精度要件を満たし、uが10%以上で精度要件を満たしていないため、森林ツリーネットワーク設計プロセスを行う必要があり、
S6、ステップS5の計算結果に基づいて、森林ツリーネットワークの精度が設計された精度と信頼性を満たすかどうかを判断し、満足すればステップS7を実行し、満足しなければステップS1を実行し、森林ツリーネットワークを再設計するステップと、
S7、森林ツリーネットワークのスケジューリング・メンテナンス：現在のモニタリング周期で滅失された森林IoTモニタリングステーション、及び消失または電力不足の森林ツリーテーブルに対して、地域のメンテナンス従業員にメンテナンス任務を与え、すべてのデバイスのメンテナンスを完了するステップと、図8のように、具体的なステップは次の通りであり、
S7.1、森林ツリーネットワークの運行状態をモニタリングし、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムの森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールを実行し、各森林IoTモニタリングステーションにおけるスマートゲートウェイ、森林ツリーテーブルの運行状態と電力量情報を集約して表示し、損傷デバイスの数量を統計し、現在の森林ツリーネットワークシステムの精度と各機能モジュールの運行状態をモニタリングし、
S7.2、森林ツリーネットワークのメンテナンス任務分配を展開し、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムの森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールを実行し、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員に森林IoTモニタリングステーションのメンテナンス任務を発行し、メンテナンス人員は任務を受け取った後に現地のメンテナンスと調査を展開し、そしてシステム内でメンテナンス任務の完成状況を回復し、
S7.3、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員の管理を展開し、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムの森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールを実行し、各森林ツリーネットワークメンテナンス従業員情報を管理し、メンテナンス従業員の個人情報及びデバイスの倉庫状態を管理し、保障メンテナンス能力を評価し、
S8、モニタリング作業が終了したか否かを判断し、NOであればステップS3を実行し、連続モニタリングを行い、YESであればプロセスを終了するステップと、を含む。
S5.2、現在の森林ツリーネットワークの精度を早期警報し、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報システムの森林ツリーネットワークシステムモニタリング早期警報モジュールを実行し、森林ツリーネットワーク設計モジュールの精度と信頼性を結合し、森林ツリーネットワークの精度が設計要求に達しない場合、システム警報を行い、森林ツリーネットワーク設計の改善が求められ、例えば、サンプリング精度を90%に設定すると、uが10%以下で精度要件を満たし、uが10%以上で精度要件を満たしていないため、森林ツリーネットワーク設計プロセスを行う必要があり、
S6、ステップS5の計算結果に基づいて、森林ツリーネットワークの精度が設計された精度と信頼性を満たすかどうかを判断し、満足すればステップS7を実行し、満足しなければステップS1を実行し、森林ツリーネットワークを再設計するステップと、
S7、森林ツリーネットワークのスケジューリング・メンテナンス：現在のモニタリング周期で滅失された森林IoTモニタリングステーション、及び消失または電力不足の森林ツリーテーブルに対して、地域のメンテナンス従業員にメンテナンス任務を与え、すべてのデバイスのメンテナンスを完了するステップと、図8のように、具体的なステップは次の通りであり、
S7.1、森林ツリーネットワークの運行状態をモニタリングし、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムの森林ツリーネットワーク運行状態モニタリング機能モジュールを実行し、各森林IoTモニタリングステーションにおけるスマートゲートウェイ、森林ツリーテーブルの運行状態と電力量情報を集約して表示し、損傷デバイスの数量を統計し、現在の森林ツリーネットワークシステムの精度と各機能モジュールの運行状態をモニタリングし、
S7.2、森林ツリーネットワークのメンテナンス任務分配を展開し、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムの森林ツリーネットワークメンテナンス任務分配機能モジュールを実行し、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員に森林IoTモニタリングステーションのメンテナンス任務を発行し、メンテナンス人員は任務を受け取った後に現地のメンテナンスと調査を展開し、そしてシステム内でメンテナンス任務の完成状況を回復し、
S7.3、森林ツリーネットワークメンテナンス従業員の管理を展開し、森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスシステムの森林ツリーネットワークメンテナンス従業員管理機能モジュールを実行し、各森林ツリーネットワークメンテナンス従業員情報を管理し、メンテナンス従業員の個人情報及びデバイスの倉庫状態を管理し、保障メンテナンス能力を評価し、
S8、モニタリング作業が終了したか否かを判断し、NOであればステップS3を実行し、連続モニタリングを行い、YESであればプロセスを終了するステップと、を含む。
【0072】
以上は、本発明の好ましい実施形態に過ぎず、当業者であれば、本発明の趣旨から逸脱することなく、様々な改良や変形を行うことができ、これらの改良や変形も本発明の保護範囲と見なされるべきであることを留意されたい。
【要約】 （修正有）
【課題】森林の生態系のリアルタイム知覚を実現し、かつ、資源調査のコストと危険性を下げ、検査精度と品質を向上させる。
【解決手段】森林ツリーネットワークシステムは、森林ツリーネットワーク設計モジュール、森林ＩｏＴモニタリングステーション建設モジュール、森林ツリーネットワーク運行収集モジュール、森林資源評価モジュール、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュール及び森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールを含み、前記ステーションの設計と建設を通じて、生態系内の林木の生長状況を高周波モニタリングし、森林生長量、消費量、枯損量、単位面積の森林蓄積量や森林生物量等の重要な指標データを直接に産出し、森林生態系の調整、スケジューリング、制御及び保護を展開し、資源調査の精度と品質をを向上させ、モニタリングコストと危険性を下げ、森林生態系保護の修復精度と時効性を強化する。
【選択図】図１
【解決手段】森林ツリーネットワークシステムは、森林ツリーネットワーク設計モジュール、森林ＩｏＴモニタリングステーション建設モジュール、森林ツリーネットワーク運行収集モジュール、森林資源評価モジュール、森林ツリーネットワークモニタリング早期警報モジュール及び森林ツリーネットワークスケジューリング・メンテナンスモジュールを含み、前記ステーションの設計と建設を通じて、生態系内の林木の生長状況を高周波モニタリングし、森林生長量、消費量、枯損量、単位面積の森林蓄積量や森林生物量等の重要な指標データを直接に産出し、森林生態系の調整、スケジューリング、制御及び保護を展開し、資源調査の精度と品質をを向上させ、モニタリングコストと危険性を下げ、森林生態系保護の修復精度と時効性を強化する。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
