實施智慧林業管理模式 提升森林資源管護水平

郭 瑩

（青海省果洛州班瑪縣自然資源和林業草原局，青海 班瑪 814399）

自《中國智慧林業發展指導意見》頒布出臺之后，中國林業信息化建設邁入了新的階段，由原來的“數字林業”發展到了“智慧林業”。智慧林業是當前國內外林業管理的主流趨勢，通過大規模利用互聯網技術、大數據技術、云計算技術和物聯網技術來構建起功能多元、感知立體的信息化林業發展體系，讓林業管理可達到“智慧服務”“智慧管理”“智慧感知”3個目標。通過深入實施“智慧林業”建設，既有利于提高林業生態管理水平，又有利于優化林業體系創新水平，還有利于調整林業產業結構，為促進林業管理可持續性發展打下堅實的基礎。智慧林業管理模式為森林資源管護開啟了一種全新的發展模式，讓林業管理與現代化信息技術“無縫”鏈接在一起，實現了智能化控制林業生產的多種要素，可有效監管包括沙地、濕地和森林等在內的動態變化，又可優化升級當前林業生產的產業結構，并且還可為廣大林農提供多元化的信息服務，如：市場動態、政策法規等。

1 智慧林業的內涵及關鍵技術

1.1 智慧林業的內涵

智慧林業秉承“綠色發展”“持續發展”的原則，將數字信息技術與林業發展結合在一起，立足于綠色林業、現代林業的基礎上來切實推動林業產業的創新發展。隨著互聯網技術的迅猛發展，各行各業都逐漸邁入到了智能化、信息化的“快車道”；與其他行業相比，林業的智能化、信息化發展水平還遠遠滯后，還有較大的發展空間。國家林業局于2016年編制了《“互聯網+”林業行動計劃——全國林業信息化“十三五”發展規劃》，將林業信息化發展劃分為了8個部分，包括：災害應急管理、生態修復、林業政務服務等，再加上《中國智慧林業發展指導意見》的推廣執行，讓智慧林業得到了可持續性的發展。

1.2 智慧林業中的關鍵技術

1.2.1 3S技術

3S技術涵蓋了RS技術、GIS技術與GPS技術，由于3個技術均有S，故而將其稱為3S技術。GPS技術在智慧林業中可發揮出重要的作用，可為林業管理者提供精準的定位，再加上其具備多元化應用情景以及全方位覆蓋等突出特點，可實現林業資源的“實時監測”“全面監控”，可有效降低林業管理者在野外的作業量與作業時間，最大限度地增強工作效率。GIS技術在智慧林業中的作用也是較為明顯的，可用于對多種林業資源的時空數據進行收集與整理，進而形成富有可視性的表格、圖片和視頻動畫等，為政府林業管理部門的決策提供行之有效的參考依據。RS技術即遙感技術，以對地觀測的方式來對地表內部的一系列波譜特征信息進行及時提取，若將其運用于林業資源管理之中。可用于對林木的生長環境、生長狀況進行實時監測，并且形成一系列高清圖像信息。將RS技術、GIS技術與GPS技術結合在一起，無疑可多元化、全方位地動態監控林業資源，為提升森林資源管護打好堅實的技術平臺。

1.2.2 物聯網技術

物聯網技術是近年來出現的一種新技術，主要是以信息傳感技術與信息傳感設備為載體，通過射頻識別、紅外感應等方式來將互聯網與物品“無縫”連接在一起，實現“萬物皆可連”的效果，進而達到智能化監管物品、智能化跟蹤物品、智能化定位物品和智能化識別物品的效果。由于林業資源存在著周期較長、區域跨度較大等顯著特點，這樣一來，既很難將林業數據進行系統性地整理，又很難確保數據信息的完整性與及時性。若要在林業管理中應用物聯網技術，那么可采用多種傳感設備（如紅外感應器、氣體感應器等）來實時監測林區內的火災情況、動物活動情況、洪澇災害情況、病蟲害情況，以及森林樹木的生長狀況，進而大幅度增強林業資源的管理效率。

1.2.3 虛擬現實技術

虛擬現實技術（VR）是一種全新人機交互信息技術，通過仿真技術、傳感器技術、計算機技術等來構建虛擬現實環境，給用戶形成較為強烈的環境沉浸感。“構想”“交互”“沉浸”是虛擬現實技術的三大特征，“仿真”與“建模”則是虛擬現實技術的核心。從目前來看，學界與業界已經高度認可了虛擬現實技術的優點，已經將其應用于娛樂游戲、教育教學和工業生產等多種領域，但是卻很少應用于林業之中，但實際上，若將虛擬現實技術應用到智慧林業中，也會有很大的發展潛力。第一，通過虛擬現實技術（VR）可動態模擬森林運營、樹木形態和森林環境等過程，以此來有效預測森林的運營狀態與生長態勢，并且還可有針對性地開展風險規避計劃、災害預防措施等。第二，通過虛擬現實技術（VR）可真實地再現自然氣候、森林環境等，可輔助林業管理者預演林業資源的經營狀況，增強經營管理效率。第三，通過虛擬現實技術（VR）可對林業資源的諸多狀況、數據和指標進行全面、具體剖析，便于有效掌握林業資源的各項資料數據。

2 基于提升森林資源管護水平的智慧林業管理實施路徑

2.1 林業監測

智慧林業管理涉及到多種信息化技術，若能夠將其應用于林業監測中，進而讓林業管理人員對林木的高度、年齡等生態信息進行有效把握，以便能夠更好地開展森林資源精細化管理。智慧林業監測平臺以“互聯網+”為載體，通過將GPS技術與北斗衛星通訊來對森林內植物的生長參數、氣象參數和環境參數進行自動采集，同時，融入大數據技術來對相關信息數據進行動態感知，既可增強森林資源的調查率，又可優化林木撫育水平。在過去，森林地塊的查看都是通過人工勘測方式來完成，而人工勘測往往會受到勘測水平、林區結構等多種因素的制約，會對測量數據的精準度造成較大的影響。

2.2 野生動物保護

森林內通常都會有許多的野生動物，它們在森林中繁衍生息，與林木之間形成生態系統，相互依存、相互聯系。為了能夠對野生動物進行更好地保護，可將智慧林業管理模式應用其中。林業管理人員可結合本地森林資源的實際情況，科學布置傳感檢測裝置，并且與GPS技術結合在一起來對野生動物的分布情況與活動范圍進行精準掌握，若有野生動物的活動范圍跑出了指定區域，傳感檢測裝置就會在第一時間向系統平臺發送預警信息，便于林業管理人員具體落實，切實保護野生動物的安全。與此同時，森林內野生動物的類型繁多、種類復雜，林業管理人員通過實施智慧林業管理模式，可將野生動物的年齡、類型和名稱等基本信息錄入到對應的電子標簽之中，便于開展全方位的監控工作，并且還可將上述信息一并納入到森林資源數據庫中，既可增強野生動物的管護效率，又可提高野生動物的保護水平。更為重要的是，智慧林業管理模式還可精準打擊偷獵行為。我國各大林區的面積通常都較大，在利益的趨勢之下，會有不法分子到森林中偷獵，傳統管護模式難以有效抑制上述現象，而通過傳感檢測裝置、GPS技術可對偷獵者的位置進行精準定位，便于林業管理人員會同林業公安及時趕赴現場來抓捕偷獵者，并解救野生動物，為野生動物提供更佳的安全保護。例如：貴陽市林業局就通過智慧林業中的關鍵技術，在林區內安裝了多套太陽能森林哨衛系統，該系統可24小時實時監測重點區域內野生動物的種群情況，對野生動物的數據動態信息與分布信息進行精準掌握；同時，該系統還會通過紅外傳感器來抓拍進入林區的車輛與人員，還可與公安系統合作進行人臉自動識別，所監測出來的數據會通過4G技術傳回到市級信息化平臺，應用效果較佳，為開展野生動物多樣性保護打下堅實的基礎。

2.3 病蟲害檢測

檢測病蟲害是提高森林資源管護水平的主要路徑之一，由于森林面積廣闊、資源豐富，不可避免就會出現較多的病蟲害，甚至還有較多高風險性病蟲害，有可能會對林木生長造成大規模的危害，所以，可在病蟲害檢測領域應用智慧林業管理模式，以此來讓森林資源處于安全狀態。在病蟲害防范的過程中，要始終秉承“預防大于治療”的原則，通過科學有效的方式來提高病蟲害檢測的前瞻性。例如：可通過紅外線智能感應器來實時監測森林內的病蟲害，以及濕度、溫度等參數，形成精準卻又完整的信息數據，為病蟲害防治打下扎實的基礎。與此同時，林業管理人員為了增強病蟲害的預控質量，可結合本地的實際情況來有效預測出未來有可能會大規模出現的病蟲害，并且及時上報給上級管理部門，由上級管理部門委托經驗豐富的第三方機構來開展防控與檢測，切實防止出現病蟲害爆發情況，將危害水平控制在最小范圍內，這樣一來，就可對森林資源進行全面保護。

2.4 林業工程建設

林業工程建設是林業管理的主要組成部分之一，在林業工程建設領域應用智慧林業管理模式，可在很大程度上提高森林管護水平，推動林業朝著有序、持久的方向發展。從目前來看，林業工程建設涵蓋了許多的內容，包括森林防護、天然林建設和退耕還林等，無論是生態效益，還是社會效益，或者經濟效益均較佳。在林業工程建設過程中，可在監測點安裝先進的監控設備，或是通過物聯網技術來對物聯網系統進行有效部署，以此來實現全過程監測，這樣一來，就可將林業工程建設的各類風險大幅度降低。與此同時，林業工程建設的作業范圍廣，故而在建設時會有很長的建設周期，可針對建設漏洞來最大限度地發揮出智慧林業管理模式的功效，結合數據資料與BIM技術、物聯網技術來開展監測作業。為了能夠讓監測效率得以提高，可在監測區域內構建起電子標簽，結合監測區信息數據與電子標簽來構建數據庫，同時兼具存儲工程監測信息與工程建設管理之功能，以此來達到2個效果：第一，增強林業工程建設的經濟效益；第二，提高林業工程建設數據的可追溯性。

2.5 森林防火

森林火災具有很強的危害性，既會讓寶貴的森林資源在烈火中被焚燒，又會給林區人民的生命安全與財產安全帶來嚴重的威脅，所以，森林資源管護的關鍵實際上就是森林防火，智慧林業管理模式在其中可發揮出重要的作用。林業管理人員可基于森林的規模大小來對火災監控設備、火災報警裝置和火災檢測設備進行妥善安排，便于在第一時間內對森林火災進行監測；與此同時，要將智慧林業管理信息系統與火災監控設備、火災報警裝置和火災檢測設備進行連接，若檢測到火苗，相關設備會向智慧林業管理信息系統傳輸聲光警告信息，并且精準定位，確保森林消防人員能夠及時趕赴火災現場，防止出現火災蔓延現象。當然，森林火災在大風的輔助之下會越燒越烈、越燒越廣，存在著較大的危險性，所以，可將天氣板塊添加在系統中，結合當時的風力信息、風向等天氣信息來為森林消防人員提供科學的救援方案與救援路線，既可增強森林火災控制的及時性，又可保障森林消防人員的安全性。此外，還要將互聯網技術的功效進行最大限度發揮，建立健全森林火災監測網，將各類監測數據及時上傳到服務器，特別是風力、濕度、溫度等，并且還會自動向森林周邊區域發出警告信息，避免周邊居民、森林游客誤入。

3 結束語

總之，智慧林業管理模式已經成為了森林資源管護的主流趨勢，具有時效性強、精準度高等一系列優點，可應用于林業管理的諸多方面。若要開展智慧林業管理，就要秉承信息化理念來創新林業管理方式，讓森林資源管護的生態效益與社會效益得到發展。當然，智慧林業管理模式正處于不斷探索的階段，還不太成熟，這就需要林業管理部門進一步增強管控力度，有針對性地出臺相關的政策，鼓勵各大林區深入貫徹開展智慧林業管理模式，切實增強林業資源的管護水平。