數字林業技術在退耕還林工程中的應用研究與分析

朱建剛

怎么定義數字林業（Digital Forestry）？在1992年，美國副總統戈爾在《瀕臨失穩的地球》首次提出了數字地球（Digital Earth）的概念，這一概念一經出現立刻得到人們的認可，并將數字地球的相關理論不斷發展，而數字地球已經成為了一個全球的信息綜合系統，成為經濟全球化以及信息高速公路的必要信息資源。數字林業的概念正是在這樣的背景下提出，數字林業把林業相關的信息資源整合在一起，利用3S技術、虛擬現實技術和智能技術，極大推動了林業管理、林業開發、退耕還林、林業保護和林產工業等信息化進程，其最終目的是服務全社會，推動林業資源的可持續發展。

“數字林業”的建設是一項十分復雜且工作量巨大的項目，且前期數據采集階段需要耗費大量的財力。我國在“十三五”規劃目標中就明確提出了要加快林業管理的信息化，為林業的現代化打下堅實基礎。我國在根據林業現狀及管理水平提出了將數字化林業系統的建設分為近、中、長三期來進行建設。本文正是基于數字林業技術在退耕還林中做相應的研究。

我國是一個自然災害頻發的國家，翻閱中國的歷史，發現洪水造成人民財產出現重大損失的例子不勝枚舉。在1998年，中國罕見的發生了特大洪澇災害，黨中央、國務院審時度勢，戰略性提出“退耕還林”的重要政策，經過十幾年的推行，在我國的黃河流域和長江流域生態已經得到明顯改善，但是政策實施的過程中，也存在著一些問題，諸如退耕還林區域選擇問題、農民收入問題、退耕還林與工業用地、城市用地沖突的問題等，這些問題直接影響著政策的推行與當地經濟的發展，因此將數字林業應用在退耕還林的問題中，可以尋得一條適合人類、經濟、環境和資源三者協調發展的方式，為社會主義和諧發展提供了數據和理論支撐。

1 大數據的存儲和處理

數字林業的技術基礎是3S技術、計算機技術和數據存儲技術。其數據庫中包含了多角度、多分辨率、多方位矢量的遙感衛星圖像。由于我國林業資源分布復雜，其數據量是巨大的。這種大不但包括數據所需很大的存儲空間，也包括數據類型的復雜。在目前，針對這樣的大數據的存儲和處理，比較流行的一種方式是分布式數據存儲，即根據部門或者區域的不同來分成若干個節點，用中央數據服務器來進行統一的大數據管理，利用局域網可以實現數據在不同服務器快速傳輸，這種方式既可以將大數據量進行劃分，減少了服務器的負荷量，同時又保證了數據之間可以靈活傳輸，是數字林業大數據存儲和處理的一種方式

2 網絡技術的大規模應用

網絡技術是數字林業在退耕還林應用中不可或缺的技術基礎。在林業的相關網絡建設中，必須留有標準的數字接口。由于計算機行業的迅猛發展，網絡設備已經變得性能先進而可靠。數字林業需要網絡中這些標準的數字接口建立一個龐大的廣域網，利用這樣一個廣域網可以發布各種林業資源，在應用網絡技術時，一定要做好安全防范措施，在每個網絡節點設立相關的管理人員，確保林業數據能夠安全傳輸和利用，更好的共享退耕還林的相關數據。

3 可視化與虛擬現實（VR）技術的應用

過去，由于技術限制，林業資源調查方式以繪制資源地圖為主，這種方式在過去取得了一定的成效，但是其修改困難，可視化程度差的弊端也很明顯?，F在，隨著計算機技術的發展，數字林業技術正在快速取代老式的繪制技術，利用計算機計算速度快的特點，出現了可視化技術?？梢暬夹g通過數學建模將各種數字信息分以二維和三維的形式來表現。就目前來說，二維的可視化技術更為成熟，實現方法更為簡單，三維的可視化技術則更加直觀，通過使用新的技術，例如虛擬現實技術等將區域的林業信息顯示出來，便于林業保護的開展。

4 完善數字林業的管理

將數字林業應用在退耕還林過程中，需要完善的信息基礎和設備，并對林業大數據進行全面而準學的分析，這其中需要科學的算法和建模，因此需要設立有相關工作經驗的專職人員進行操作，確保數據處理得到的結論的可靠性。在數字林業技術的應用過程中，需要建立完善的數據庫，不斷優化算法和模型，加強信息的精確程度，推動退耕還林工程的整體管理水。

5 促進退耕還林的長遠發展

退耕還林任重而道遠，既不可操之過急，也不能毫無作為。為了促進退耕還林的長遠發展推動相關工作的進行，應當根據區域的具體情況，建立完善的退耕還林政策和相關制度。對于具體一些地區，應當根據具體的林業數據和科學技術，兼顧人類、經濟、林業資源三者之間的關系，總結出合理完善的數字化管理辦法，不斷推動退耕還林的進程。除此之外，還應該建立退耕還林的分析模型，不斷分析退耕還林給人類、經濟等帶來的影響，并通過實際的觀察不斷去修正模型。最后，林業相關部門需要加強溝通與信息數據交流，實現退耕還林工程的穩步實現。

6 普及數字林業理念

隨著數字林業越來越廣的應用在退耕還林等工程上，這種新型技術已經成為區域經濟發展所不可或缺的力量。林業規劃與建設與當地的經濟有著越來越密切的聯系，針對這樣現狀，林業部門應當森林分類經營理論加強林業管理，讓每一位林業人員都有著分類經營理念，對于決策者，更應該實時關注和學習最新的理論，比如數字地球，數字中國等，并將這些理論應用到退耕還林工程中來，使得決策有科學性、理論性，使得中國的林業管理水平逐漸與國際相接軌，并致不斷發展退耕還林的相關理論。

綜上所述，將數字林業技術應用到退耕還林工程中，為后者的實施提供了科學性、理論性的指導，目前，我國的數字林業技術仍然存在著一些問題，發展水平仍然處在一個低級階段，基礎設備缺乏、科技水平較低、水平標準不完善且更新較慢，因此，在開展退耕還林過程中，必須在理論上不斷完善，并且加大投入，為社會主義可持續發展做出應有的貢獻。

（作者單位：032100 文水縣林業局）endprint