精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)計與實踐

摘 要 現(xiàn)代社會發(fā)展的三大產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)、林業(yè)和畜牧業(yè)，這三大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對社會經(jīng)濟的發(fā)展具有促進作用，針對三大產(chǎn)業(yè)之一的林業(yè)進行研究，詳細(xì)論述精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)計，并對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)進行對比分析，最后對精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的具體實踐進行探究

關(guān)鍵詞 精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)；實踐；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

中圖分類號：S712 文獻標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.05.033

我國是世界上的農(nóng)業(yè)大國，為了我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)的進程，必須加快對農(nóng)業(yè)的發(fā)展，并且針對農(nóng)業(yè)中出現(xiàn)的問題進行改進。精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的應(yīng)運而生對農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有積極的促進作用，為農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。

1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的特點

1.1 低投入，高回報

隨著時代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷的更新發(fā)展，一些高科技的技術(shù)被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)過程中，大大減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本，使農(nóng)業(yè)取得了豐富的收益，達(dá)到事倍功半的效果。例如，在克隆技術(shù)和超級種子的應(yīng)用中，實現(xiàn)了讓所有的種子在完全相同的生物特征下，育苗取得高產(chǎn)量、高質(zhì)量的繁殖效果，降低了種子的消耗，同時為生產(chǎn)效益的最大化和種子基因的優(yōu)化提供了巨大的幫助。

1.2 低消耗

針對我國地形的特點，如地勢復(fù)雜、土地分布不均和土地類型多樣化，農(nóng)業(yè)科學(xué)家制定了一個符合發(fā)展的科學(xué)化管理模式，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的農(nóng)藥、肥料等生產(chǎn)資料的成本有所下降，同時節(jié)約了水資源的使用率及其他自然資源的消耗程度。

1.3 智能化的信息

信息技術(shù)的發(fā)展使我國的農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)朝著現(xiàn)代化的趨勢發(fā)展，機械化的生產(chǎn)方式代替了以往的手工生產(chǎn)，生態(tài)環(huán)境的信息化，管理方式的現(xiàn)代化，農(nóng)田生產(chǎn)的自動化，這些都是未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方向，這種科技化的管理模式，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，減少了農(nóng)民的投入和勞作量，減輕了農(nóng)業(yè)給農(nóng)民帶來的負(fù)擔(dān)。

1.4 生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化

隨著社會的發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展和綠色經(jīng)濟的提出，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作帶來了先進的思想觀念。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)的過程中，秉承可持續(xù)發(fā)展的理念，遵循自然的規(guī)律，將農(nóng)田管理與環(huán)境保護相結(jié)合，注重生態(tài)環(huán)境的維護，將綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展得更好。

2 精準(zhǔn)林業(yè)的概述

2.1 精準(zhǔn)林業(yè)的概念

精準(zhǔn)林業(yè)是指運用高科技技術(shù)建立數(shù)字化和智能化的先進現(xiàn)代林業(yè)技術(shù)體系，其中現(xiàn)代化的高科技技術(shù)包括3S技術(shù)、林業(yè)機械自動化技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)及林業(yè)生產(chǎn)過程中的育種、施肥、病蟲害監(jiān)測技術(shù)等。在生產(chǎn)的過程中，應(yīng)用精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)可以加強林業(yè)技術(shù)體系的構(gòu)建，提高社會效益和經(jīng)濟效益，促進林業(yè)的生態(tài)建設(shè)，實現(xiàn)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 精準(zhǔn)林業(yè)的特點

精準(zhǔn)林業(yè)的特點從總體上來看，林業(yè)的生長周期相對較長，且在生長的過程中會伴隨各種復(fù)雜因素的出現(xiàn)，林業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的廣泛性以及生產(chǎn)條件的復(fù)雜性，這些都為精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的產(chǎn)生提供條件。精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)置，可以實現(xiàn)降低成本、提高產(chǎn)量的目的，下面對精準(zhǔn)林業(yè)的特點展開具體的論述。

2.2.1 研究對象更明確

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究對象是農(nóng)田和農(nóng)作物，但精準(zhǔn)林業(yè)的研究對象是專門研究小班樹林，與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究范圍相比更加精準(zhǔn)和明確[1]。在林業(yè)的生產(chǎn)過程中，小班就是一個經(jīng)營單位，在經(jīng)營條件相同的情況下，就具備同屬一個小班的條件。

2.2.2 研究的目標(biāo)

精準(zhǔn)林業(yè)的研究目標(biāo)，是通過不斷的創(chuàng)新和研究，建立符合作物生長的栽培管理系統(tǒng)，創(chuàng)建作物長遠(yuǎn)發(fā)展的模型和作物生產(chǎn)管理的模型及農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)接模擬的模型。另外，要對投入產(chǎn)出的系統(tǒng)進行研究，最終的目標(biāo)就是希望在結(jié)合林業(yè)產(chǎn)量的條件下，制定科學(xué)的處理方案，保證林業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量。精準(zhǔn)林業(yè)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)相比，同樣都是追求低投入高回報，堅持著綠色經(jīng)濟理念，將環(huán)境保護與發(fā)展相結(jié)合，大力開展低消耗的能源，促進信息的智能化發(fā)展。

2.2.3 利用DGPS進行數(shù)據(jù)采集

DGSP數(shù)據(jù)采集器能夠?qū)?shù)據(jù)進行有效的采集，就精準(zhǔn)林業(yè)而言，RS在提供高分辨率的土地信息和作物光譜信息的采集具有重要的作用，取得了巨大的成功。

2.2.4 GIS土地管理系統(tǒng)

在農(nóng)田的土地管理工作中，GIS可以在農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的輔助下，對土壤的數(shù)據(jù)、氣候條件等相關(guān)因素進行制圖分析，并通過對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的精準(zhǔn)度的提高，加強對土地的調(diào)控工作，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科學(xué)化和精確化的發(fā)展方向。

2.2.5 科學(xué)化的處理方式

在決策系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的綜合運用下，土地的管理工作從科學(xué)的角度出發(fā)，為消除和減少差異做出努力，并為產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量的優(yōu)化方案上做出有效的決策。

2.2.6 4S技術(shù)核心

4S技術(shù)，是指RS、GPS、GIS、ES，建立在林地信息管理系統(tǒng)上的一些列核心技術(shù)。主要的工作方式就是將植物生長空間的結(jié)構(gòu)性差異和空間差異進行比較，然后運用技術(shù)手段、合理的管理方式將結(jié)構(gòu)差異和空間差異降到最低，堅持著可持續(xù)發(fā)展的健康理念。

隨著時代的發(fā)展，GPS的技術(shù)在不斷地完善，就目前的現(xiàn)狀來看，GPS空間位置采集器的功能日益完善，逐漸的走向成熟；RS技術(shù)的發(fā)展下，能夠?qū)α謽I(yè)的生產(chǎn)提供高分辨率的作物光譜和土地信息。這些技術(shù)的綜合運用下，能夠為精準(zhǔn)林業(yè)提供精確的處理方法，實現(xiàn)科學(xué)種田、精準(zhǔn)作業(yè)的工作目標(biāo)。

3 精準(zhǔn)林業(yè)與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的比較

在分析了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和精準(zhǔn)林業(yè)的特點后，下面對這兩個方面進行籠統(tǒng)的概括比較，從相同點和差異兩方面進行闡述。

3.1 相同點

3.1.1 技術(shù)方面都有待完善

不論是精準(zhǔn)林業(yè)還是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，在技術(shù)層面上，都面臨著一定的問題和挑戰(zhàn)，因此在后期必須加強技術(shù)的完善工作。例如，在信息收集層面，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和精準(zhǔn)林業(yè)都是只能建立在未來的實驗分析的基礎(chǔ)上，就目前的現(xiàn)狀而言是做不到[2]。

3.1.2 目標(biāo)上一致

精準(zhǔn)林業(yè)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在發(fā)展目標(biāo)是一致的，具體表現(xiàn)就是降低生產(chǎn)的成本，提高產(chǎn)量，減少消耗，堅持走和諧發(fā)展的道路，秉承可持續(xù)發(fā)展的理念，將精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和精準(zhǔn)林業(yè)發(fā)展提到日程上來。

3.2 差異性

3.2.1 研究對象不同

精準(zhǔn)林業(yè)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究對象有所不同，從各自的概念就能得出這樣的結(jié)論：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的主要研究對是農(nóng)田和農(nóng)作物，是以提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量為目的；精準(zhǔn)林業(yè)是以林業(yè)的經(jīng)營單位——小班樹林排列為研究對象，旨在提高林業(yè)的質(zhì)量。

3.2.2 核心技術(shù)有所不同

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)核心是指將農(nóng)田的作物為生產(chǎn)對象進行檢測，采用實時采集裝置，實時了解作物的信息，確保農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。相比精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，精準(zhǔn)林業(yè)在核心技術(shù)的應(yīng)用上，利用地理信息系統(tǒng)中的4S技術(shù)，將植物的空間結(jié)構(gòu)差異性降到最低，保持植物的健康、可持續(xù)發(fā)展。

4 精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)計

4.1 精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的流程（見圖1）

4.2 精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)設(shè)計中出現(xiàn)的難題

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)在設(shè)計中的難題在于農(nóng)業(yè)機械和其他機械運動狀態(tài)下的田間信息進行實時的采集，但是這些信息的采集需要建立在實驗室的分析基礎(chǔ)上。在精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)計上，也面臨著同樣的問題。我國的林區(qū)多是山地，機械運行存在著一定的困難，但是這些對于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)問題并不突出，精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的核心問題就是對林業(yè)的計測和監(jiān)測實現(xiàn)精準(zhǔn)化。

5 精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的實踐

目前，我國的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)已經(jīng)建立了試點工作，采集了相關(guān)的數(shù)據(jù)，在工作上積累了經(jīng)驗，培養(yǎng)了一批高素質(zhì)的人才。精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)也在逐漸完善的階段，由零散的個別的研究發(fā)展成系統(tǒng)的集成性平臺，具有很大的發(fā)展前景，取得了一定的進步。

精準(zhǔn)林業(yè)是通過技術(shù)的深入研究和反復(fù)的實踐，對技術(shù)層面上存在的問題進行分析，然后提出解決的方法和手段，對精準(zhǔn)林業(yè)進行優(yōu)化設(shè)計，從而達(dá)到實現(xiàn)林業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。在對精準(zhǔn)林業(yè)的通過具體實踐過程中，要充分結(jié)合周圍的環(huán)境，在RS技術(shù)的應(yīng)用下，對植物進行實時的監(jiān)測，確定植物的生長情況，以及其生長過程中出現(xiàn)的問題，再利用全球定位系統(tǒng)對出現(xiàn)問題的區(qū)域進行定位，確定好位置后，最后運用ES技術(shù)實現(xiàn)對問題的探究工作[3]。以上就是精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)工作的全過程，通過這種方式的應(yīng)用，對植物的生長全過程進行有效的掌握和監(jiān)控，有效的保障植物的生產(chǎn)質(zhì)量。

6 結(jié)語

本文針對精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)展開了研究，對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和精準(zhǔn)林業(yè)的特點和技術(shù)進行探究，最后針對精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)計與實踐進行探究，旨在提高精準(zhǔn)林業(yè)的技術(shù)，為精準(zhǔn)林業(yè)的發(fā)展提供方向，建立精準(zhǔn)林業(yè)的示范基地，將精準(zhǔn)林業(yè)由實驗轉(zhuǎn)向生產(chǎn)，由技術(shù)形成產(chǎn)業(yè)，在提高精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的前提下，提高林業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量，為國家農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供動力，帶動經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

[1]聶玉藻，馬小軍，馮仲科，王海龍. 精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)計與實踐[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002（3）：89-93.

[2]其其格.精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)計與實踐[J].南方農(nóng)業(yè)，2015（21）：112-113.

[3]石文平.精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)計與實踐研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2015（13）：93-94.

（責(zé)任編輯：劉昀）