林業信息化建設現狀及技術應用

劉 春

（甘肅太統-崆峒山國家級自然保護區管理局 甘肅平涼 744000）

在造林過程中，必須收集和處理大量的森林相關信息，為森林發展服務，為森林信息化的轉型奠定基礎。互聯網技術、計算機技術和3S技術，為森林資源管理和森林工程建設提供了重要的信息支持[1]。本文將以甘肅太統-崆峒山國家級自然保護區為例，分析森林信息技術開發技術的功能和影響。

1 甘肅太統-崆峒山國家級自然保護區概況

1.1 面積

甘肅太統-崆峒山國家級自然保護區總面積16 283 公頃，其中，核心區6 680 公頃，緩沖區4 645 公頃，實驗區4 958 公頃。

1.2 保護區主要保護對象及森林資源概況

保護區屬森林生態類型自然保護區，主要保護對象為森林生態系統、珍稀野生動植物資源和地質遺跡。

1.2.1 森林生態系統

自然保護區是我國內陸典型的半濕潤到半干旱氣候過渡帶，是一個相對完整的黃土高原山地森林生態系統，在涵養水源、保持水土、防風固沙、調節氣候、維持眾多區域乃至黃河流域生態平衡、保障區域經濟可持續發展方面起著非常重要的作用。

1.2.2 珍稀物種

區內野生動植物資源豐富，具有十分明顯的歷史性、代表性、多樣性和稀有性，同時還具有脆弱性，是天然的綠色寶庫。

1.2.3 林地、林木種類及分布

保護區內林地面積為20.27 萬畝，其中有林地11.22 萬畝，灌木林地5.89 萬畝，疏林地0.08 萬畝，未成林地0.59 萬畝，無立木林地1.92 萬畝，宜林荒山0.57 萬畝；活立木蓄積27.54 萬立方米；區內天然林以次生林為主，面積8.03 萬畝，主要樹種以遼東櫟、山楊、樺類為主，重點分布在崆峒山、高嶺、大陰山一帶。人工喬木林面積3.19 萬畝，主要樹種以油松、落葉松、刺槐為主，重點分布在太統山、望駕山、張溝石灣一帶。近年來，保護區通過大力實施天然林資源保護、公益林建設、退耕還林等林業生態項目，使森林資源得到了有效保護，森林覆蓋率逐年上升，達到了45.9%，其生態區域重要性更加凸顯。

2 近年來保護區信息化建設情況及效果分析

與其他自然區相同，該保護區在林區管理上存在諸多的難點，如類別復雜繁多、數據調查儲存調取困難、林業防護不能全面覆蓋等。那么為了突破瓶頸，林業信息化建設勢在必行[2]。

近五年來，保護區累計投資1 420 萬元，大力開展以“天、空、地”一體化為主的監測網絡體系建設，區內信息化建設水平不斷提高，管理能力迅速提升，為實現林區管理智能化、現代化奠定了堅實基礎。

2.1 加強頂層設計，完善制度建設

甘肅太統-崆峒山國家級自然保護區成立了保護區信息化工作領導小組，制定了《信息化發展規劃》《信息化工作管理辦法》《網站管理辦法》《機房管理制度》《信息安全突發事件應急預案》等規章制度，建設標準上嚴格按照國家和省局的總體部署，遵循國家標準和行業標準，實現了數據共享和互聯互通。

2.2 推進信息化基礎設施建設，提升資源監管能力

甘肅太統-崆峒山國家級自然保護區新建紅外熱成像視頻監控塔13 座，路口監控卡口14 套，基本實現重點火險區及人為活動頻繁區域視頻監控全覆蓋。新建林區遠程廣播宣傳系統27 處，具備廣播宣傳及預警喊話等功能。新建信息中心1處，保護站分控中心3處，管護點監控室9處，實現局站點3級管護網絡互聯互通。建成標準化中心機房1處，實現資源數據統一管理，配備UPS電源、三層交換機、防病毒系統、機房溫濕度管理、內外網隔離等設備，配備專用服務器實現監控數據實時上傳至省林草局監控中心。建成區內短波通信基站5座，配備對講機、中繼臺、車載臺、無人機等設施設備，實現區內短波通信全覆蓋[3]。

2.3 推進應用系統建設，提升信息化管理能力

甘肅太統-崆峒山國家級自然保護區新建林區智能巡護系統1套，實現人員管理、數據傳送、監控接入、實時定位等功能。新建大數據管理平臺1套，實現各類保護對象數據匯總分析、監控數據對接管理、自動火情預警、指揮決策等綜合功能。新建云辦公平臺1套，實現數據資源安全存儲、實時共享、協同辦公等功能。

2.4 加強合作交流，提高信息化專業水平

近年來，為破解單位信息化專業人才匱乏的瓶頸，甘肅太統-崆峒山國家級自然保護區與中國電信、中國鐵塔及省內林業信息化領域有關企業建立了合作機制，采用購買服務、資源共享、駐點保障、人員培訓等多種模式，服務和保障區內信息化建設工作。采取“派出去、請進來”的模式，通過參加省內外各類信息化培訓和邀請專家授課的方式，加強單位職工信息化專業能力教育，目前已有2名同志取得了無人機執照，職能科室及基層管護人員均能較熟練使用和操作各類信息化設備。結合單位編制情況，及時上報用人計劃，通過公開招考的方式，錄用信息化專業人才，切實提高單位信息化建設水平。

經過幾年的林業信息化技術的改進，新建林區視頻監控系統12 套、道路卡口監控11 套、建設局機關綜合指揮中心1處、視頻會議室1處、保護站分控中心3處，完善了中心機房、監控專線、宣傳廣播等硬件設施，開發地理信息、智能巡護、火險預警、撲救決策、綜合管理等方面的軟件系統7套。目前，區內重點火險區和人為活動頻繁區域視頻監控覆蓋率達到70%，局機關、保護站、管護點三級視頻監控數據互聯互通，所有監控數據實時上傳至省局監控中心，實現了管護人員智能巡護、實時管理的目標，建成了移動辦公、數據共享、安全存儲的智能辦公體系。通過查弱項、補短板，積極破解信息化建設滯后的瓶頸，太統-崆峒山保護局信息化工作實現了從無到有、由差到好的巨大改變。

3 加強林業信息化建設的必要性

信息資源已成為國家林業建設和發展的重要資源，加強林業信息化建設勢在必行。

3.1 加強信息化建設是全面推進和諧社會建設的重要保證

林業是生態文明、和諧社會和環境保護的重要組成部分。只有加快信息化建設，實現各類信息的無縫流通和共享，才能真正實現高水平的規劃設計，建立規范高效的管理模式，提供優質服務。

3.2 加強信息化建設是實現林業又好又快發展的必由之路

林業是國民經濟的重要基礎產業，為國民經濟的發展提供大量的原材料和初級產品。加快信息化進程和信息技術的廣泛應用，可以加快林業產業結構調整，實現又好又快發展，大大提高管理水平和提升綜合效益，推動傳統產業由粗放型向集約型轉型。

3.3 加強信息化建設是建立數字林業、提高林業科技含量的根本保證

傳統的管理模式已經不能適應現代林業的需要。只有不斷加強林業信息化建設，創建數字林業，提高林業科技含量和管理水平，才能真正促進人與自然的和諧發展。

3.4 加強信息化建設是轉變政府職能、提高政府機構效率的有效途徑

加強各部門之間的信息交流，用科學的方法提高工作效率和服務水平，是政府轉變職能的必然要求。

4 林業信息技術的應用

4.1 遙感技術

傳統的森林防火主要采用地面巡邏和塔臺控制的方法，監測的范圍和頻率有限，無法應對緊急情況，在交通困難的大多數偏遠山區，監測的作用非常有限。目前，低軌衛星和極軌氣象衛星可以及時監測地面熱點，通過衛星數字數據可以直接計算火災面積，同時可以真正控制火災，根據火災的地理位置、路徑和森林劃分制定最佳救援計劃。此外，如果不能及時發現和控制森林病蟲害，可能會造成大面積的森林破壞。遙感技術可用于監測森林病蟲害。在森林害蟲爆發的早期階段，植物受到葉片內部成分的影響，會體現在葉片顏色的光譜反射中。利用遙感技術比較前后的彩色紅外層來檢測早期疾病。

4.2 地理信息系統

通過GIS技術，林區可以進行有意義的劃分，并且可以多次使用和收集GIS數據，彌補了傳統的數據收集易產生錯誤和巨大工作量的缺陷。此外，GIS空間分析功能，以坡度、側面、土壤類型、海拔等因素為主要選址因素進行分析，選擇與區域地理、氣候、水肥條件最匹配的林木栽種，提高適宜樹種分析的可視化程度。

4.3 全球定位系統

GPS技術可應用于任何需要實施的位置、空間劃分。例如，我國為一些古老而珍貴的物種建立了GPS管理檔案，以利于保護。在檔案中，這些物種的位置被清楚地記錄下來，使得管理和保護森林變得更加容易。

4.4 信息數據庫

大數據的出現大大加快了林業信息化建設的步伐。在森林信息管理中，即使是一小片森林每天也能產生大量的數據，產生的數據必須及時進行儲存和分析，以便轉化為森林生產和建設的有用信息。目前，我國已經初步建立了地方和全國森林數據采集系統，建立了統一的數據分析平臺，并在此基礎上，建立了森林害蟲、火災和生物多樣性數據庫。在森林管理中，可以通過權限直接從數據庫中獲取相關數據，大大提高了森林管理的效率。

5 結語

通過甘肅太統-崆峒山國家級自然保護區信息化建設分析發現，隨著社會經濟與技術的不斷發展，在自然保護區的建設與維護方面，只有不斷引進新技術、新方法，科學管理、不斷創新，才能保證林業全面協調可持續發展，使人類處于生態、長久的自然空間。