王春艷
(河北省塞罕壩機械林場,河北 圍場 068450)
智慧林業是充分利用云計算、物聯網、大數據、移動互聯網等新一代信息技術,通過感知化、物聯化、智能化的手段,形成林業立體感知、管理協同高效、生態價值凸顯、服務內外一體的林業發展新模式。其本質是以人為本,不斷提高生態林業和民生林業的發展水平。
智慧林業建設的主要目標為:在基礎設施方面,建成智慧林業統一數據中心與基礎服務平臺,實現省市縣三級網絡互通,為智慧林業提供基礎設施支撐。數據建設方面,建成全省林業資源一張圖,建設林業基礎數據、林業專題數據、林業業務數據以及林業信息產品庫等各類數據的綜合數據中心,為全省林業資源管理應用構建基礎支撐數據環境。建成林業資源各類相關數據的采集、整理、更新、管理維護、共享和應用的技術標準和管理規范。支撐平臺方面,基于林業資源數據中心,建成全省林業資源應用的省市縣三級應用體系,將業務應用逐步統一到平臺上,進而形成全省林業草原系統業務協同的電子政務平臺。業務應用方面,按照智慧林業建設要求,建設森林草原資源管理信息系統、重點工程綜合管理信息系統、森林草原災害應急指揮系統、濕地資源管理信息系統和沙化荒漠化資源管理信息系統、林業產業管理信息系統等綜合應用系統。
智慧林業平臺是全面落實營造林各項責任和建設任務、實現造林成果評價考核和動態管理的重要支撐和基礎保障,涉及“造、管、用”的各個環節,包括智慧營造林監管系統、森林火災智能監測平臺與森林病蟲害綜合防治系統,是河北省智慧林業建設的重要組成部分。通過智慧營造林監管平臺建設,達到造林地與樹種選擇量化、造林地塊與成效監測全覆蓋、補植決策智能化、森林火災預測預警智能化、森林病蟲害防治精準化、管護常態化等幾個方面的目標。
按照“適地適樹”的原則,結合全省造林樹種、測土配方、氣候氣象監測數據,建立覆蓋全省的立地質量與樹種生長潛力分布數據,建立相應的評價指標量化體系與模型,結合造林目標與任務,實現造林地的立地條件評價與適生樹種的選擇,詮釋土地、樹種、土地與樹種、樹種與造林目標之間的關系,綜合應用物聯網技術,從林木良種的選、引、育、保、推,實現全流程監測與智能決策,解決“種什么樹”的困惑,為造林地、造林樹種的精準化選擇提供依據。
按照山水林田湖草系統治理要求,依據“全局覆蓋,網絡管理”理念,以造林成效為評價目標,構建空、天、地一體化的造林前、造林中、造林后的相關數據采集工作;利用航空衛星影像實現全省造林規劃落實與造林綠化成效的全局性評價,利用新一代航空遙感平臺采集重點造林工程區域的影像數據,實現重點區域的周期性成效評價;結合傳統的造林工程的成效、成活率、造林質量的評價方式,構建基于互聯網+服務模式的造林綜合核查App,結合人工踏查與造林地多媒體資料實現造林成效的抽樣檢查。
以營造林工程目標與成效監測成果為目標,結合新一代航天遙感平臺與綜合核查App采集的數據,構建成活木與枯死木分布圖,綜合“適地適樹”、造林作業設計動態生成補植方案。
建立一個科學的、有效的、綜合效益最佳的森林火災監測預警平臺,引入數據驅動技術,實現森林防火應急調度系統與移動終端系統實時信息的雙向互動,利用視頻監控發現火情,做到信息實時傳遞并準確反應森林火災現狀,快速發現火點并及時撲滅火災,使森林火災管理實現數字化、動態化、實時化、智能化。森林火災監測預警平臺能夠輔助林業管理部門提高管理效率、應變能力和綜合管理水平,以適應全省林業跨越式發展。同時為林業信息化建設奠定扎實的數據基礎、培養信息化人才。提高森林防火信息的可靠性、預見性和準確性,使森林火災信息管理工作躍上新臺階。
以林長制巡查、巡防為主要切入點,建立一套即時發現即時上報,即時上報即時預警,即時預警即時處理的信息化電子管理平臺,旨在及時把森林病蟲害消滅于萌芽狀態。
為彌補行業傳統上重營造輕管護的業務盲點,在本次智慧營造林規劃中同時構建集毀林、盜伐等林業案件與經營撫育為一體的多業務智能管護模式,通過集成地理信息系統、北斗定位系統、4G網絡與多媒體采集技術,結合智能終端,構建互聯互通的生態巡護終端,動態采集造林地狀況。
智慧林業建設內容主要包括設計與建設智慧林業總體平臺,搭建營造林監管子系統,搭建森林火災監測預警子系統,搭建林業有害生物防控子系統等4方面。
4.1.1系統設計平臺方案
包括不同層級、相關部門、各類專業、綜合營造林全業務流程的需求分析,系統明晰數據采集、傳輸、融合評價的信息流向,形成跨層級、跨縣域、跨部門、跨業務的一站式管理平臺設計方案。
4.1.2 開發業務、管理、評價功能模塊
采取互聯網+應用的服務模式,按照創新業務、提升管理、優化決策的目標要求,開發包括業務應用、數據挖掘、考核評價等相互貫通與協同的各類功能模塊。
4.1.3 基礎設施和安全保障建設
包括標準規范建設、機房擴建、數據處理環境構建、運行維護管理和安全技術保障等建設內容。
梳理業務數據的流向,明晰業務、管理、評價、決策關系,確定各類服務節點拓撲構架,基于全省林業數據中心,利用云計算、大數據、可視化呈現等先進技術,建立覆蓋省市縣級營造林規劃計劃、作業設計、進度控制、實施效果及統計上報等環節的一體化管理的智慧營造林管理系統;綜合應用物聯網傳感技術,建立從苗圃到造林地,從種苗到林木,從造林作業到負責人的全流程信息數據庫,為造林綠化工程質量核查、造林綠化成果分析及決策提供依據。
結合林長制,針對重點防火林區、管護人員不易走到的地方以及與周圍游客、群眾接觸較為密切、缺乏通信基本設施的林區,構建基于無線傳感器網絡和紅外視頻監測的林火智能監測網絡,系統采用遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)、視頻監控、物聯網將有關的林火信息有機地管理起來,并隨時進行動態更新,從而直觀形象地表現出來,做到預防為主,決策得力,撲救有效。實現全天候實時監控林區內的林火情況、氣象情況,做到林火實時預報。
通過對無人機影像中提取出的病害木、變色木,結合林長巡護建立危害木的空間分布信息數據庫,綜合監測區域內的樹種、地形、坡度、坡向以及歷史氣象與病蟲害分布數據等資料,建立林業有害生物防控大數據分析與預測服務平臺,為林業有害生物的防治與快速處置,提供省、地互通的林業有害生物防控工作環境,為“綠色河北攻堅工程”目標的實現提供有力保障。