T/CSF 007-2021 人工林生长及环境因子物联网监测 数据采集技术要求 IoT based information collection technical requirement for growth and environmental factors of forest plantation ICS 65.020.01 B 65 CSF 团体标准 中国林学会 发布 2021-10-13发布 2021-10-13实施 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CSF 007 —2021 I 目 次 前 言 .................................................................... Ⅱ 1 范围 ..................................................................... 1 2 规范性引用文件 ........................................................... 1 3 术语和定义 ............................................................... 1 4 物联网部署 ............................................................... 3 全国团体标准信息平台 T/CSF 007 —2021 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则第 1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 本文件由中国林业科学研究院资源信息研究所提出 。 本文件由中国林学会归口。 本文件起草单位：中国林业科学研究院资源信息研究所、北京林业大学、福建农林大学、广西 林业勘测设计院、盈创星空（北京）科技有限公司。 本文件起草人：于新文，张旭，范东璞，邓广，赵燕东，郑一力，刘健，余坤勇，张伟，欧阳 萱，李轩。 全国团体标准信息平台 T/CSF 007—2021 1 人工林生长及环境因子物联网监测数据采集技术要求 1 范围 本文件规定了人工林生长与环境因子物联网监测数据采集时物联网网关、 传感器节点和传感器部署 安装的技术要求。 本文件适用于人工林生长与环境因子物联网监测数据采集。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 26423 -2010 森林资源术语 GB/T 30363 -2013 森林植被状况监测技术规范 GB/T 30269.2-2013 信息技术 传感器网络 第2部分：术语 GB/T 38624.1-2020 物联网 网关 第1部分：面向感知设备接入的网关技术要求 GB/T 7665- 2005 传感器通用术语 GB/T 33776.603 -2017 林业物联网 第603部分：无线传感器网络组网设备通用规范 QX/T 45-2007 地面气象观测规范 第一部分：总则 QX/T 61-2007 地面气象观测规范 第17部分：自动气象站观测 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 人工林 forest plantation 由人工直播（条播或穴播） 、植苗、分殖或扦插造林形成的森林。 [来源：GB/T 26423- 2010，6.18] 3.2 森林资源监测 forest resources monitoring 根据森林资源经营管理和生态建设、科学研究等的需要，采用相应的技术方法和标准，按照确定的 时空尺度，在特定范围内对森林资源分布、数量、质量的动态变化以及相关的自然和社会经济条件等数据进行采集、统计、分析和评价的工作。 [来源：GB/T 26423- 2010，7.21] 全国团体标准信息平台 T/CSF 007—2021 2 3.3 样地 sample plot 以随机或系统抽样方法抽取的用以推算森林资源的数量和质量的地块单元。根据保存时间、调查方 法、样地形状等的不同，样地可划分为不同类型。按保存时间分为固定样地和临时样地 ；按调查方法分 为目测样地和实测样地； 按抽样单元的样地数量分为单个样地和群团样地； 按样地形状分为方形样地、 菱形样地、角规样地、带状样地和复合样地。 [来源：GB/T 30363- 2013，3.2] 3.4 标准地 standard plot 按规定要求选择的具有典型代表性的一定面积的地块单元。 [来源：GB/T 30363- 2013，3.3] 3.5 平均木 average tree 林分内具有平均直径和平均高的林木。 [来源：GB/T 26424- 2010，3.9] 3.6 传感器 sensor 能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置 ，通常由敏感元件和转换元件组 成。 [来源：GB/T 7665-2005 ，3.1.1] 3.7 无线传感（器）网（络） wireless sensor network 利用传感器网络节点及其它网络基础设施 ，通过无线连接方式对物理世界进行信息采集并对采集的 信息进行传输和处理 ，为用户提供服务的网络化信息系统。 [来源：GB/T 33776.603- 2017，3.4] 3.8 物联网 internet of things 通过感知终端，按照约定协议，连接物、人、系统和信息资源，实现对物理和虚拟世界的信息进行 处理并做出反应的智能服务系统。 [来源：GB/T 36951- 2018，3.1.1] 3.9 林业物联网 forestry internet of things 在森林、湿地、荒漠化和沙化等环境中，通过感知设备，按照约定的协议，进行物与物之间的信息 全国团体标准信息平台 T/CSF 007—2021 3 交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的系统。 [来源：LY/T 2413.2 -2015，3.1.1] 3.10 感知终端 sensing terminal 能对物或环境进行信息采集和/ 或执行操作，并能联网进行通信的装置。 [来源：GB/T 36951- 2018，3.1.2] 3.11 传感（器）节点 sensor node 在传感器网络中，能够进行采集，并具有数据处理、组网和控制管理的功能单元。 [来源：GB/T 30269.2-2013 ，2.1.3] 3.12 物联网网关 internet of things gateway 具有数据存储能力、计算能力和协议转换能力等，可通过北向接口与应用平台建立通信连接和通过 南向接口与感知控制设备进行通信的实体。 [来源：GB/T 38624.1-2020 ，3.1] 3.13 监测点 monitoring spot 同一个传感器节点所控制的监测范围。 3.14 监测场 monitoring field 采用相同物联网通信协议组网连接在一起的所有监测点所覆盖的监测区域。 3.15 监测区 monitoring area 同一林业局（林场）管理范围内所有监测场的统称。 3.16 单因子传感器节点 single element sensor node 只采集单一因子的传感器节点。 3.17 多因子传感器节点 multiple elements sensor node 可采集多种因子的传感器节点。 4 物联网部署 人工林生长与环境因子物联网监测系统的层次结构是由监测区、监测场和监测点构成。 1个监测点 全国团体标准信息平台 T/CSF 007—2021 4 可由1个单因子或多因子传感器节点构成。 1个监测场可以由 1个或多个监测点构成。 1个监测区可由 1个或多个监测场构成 。人工林生长和环境因子采集物联网系统物理结构是由网关、传感器节点、传感 器组成，传感器节点间能够通过自组织方式构成网络。传感器采集数据可被多个节点接收，经过多跳后 汇聚至网关节点，由网关节点集中上传至数据中心。 4.1 传感器安装 4.1.1 传感器种类 林木生长监测传感器主要包括单木直径测量传感器、活立木树干水分传感器、林分郁闭度测量传感 器。土壤参量传感器包括土壤剖面水分传感器、土壤温度传感器、土壤电导率传感器、土壤紧实度传感 器、土壤 pH传感器等。 4.1.2 林木生长传感器安装 a）用于单木生长监测 选择目标树进行安装，单木直径测量传感器应安装在目标树树干 1.3 m高度处（更详细的要求参照 LY/T 2249- 2014,4.2.1.3 胸径标记和测定） 。 活立木树干水分传感器可安装在单木直径传感器的上方或下方，不超过 10 cm处。该传感器分为插 针式和无损式两类，具体安装方法如下： 1）插针式：安装时需事先定位安装孔，若树木直径较小，传感器安装孔应垂直树干切面排布。定