森林資源管護智慧云體系構(gòu)建方法研究

摘要：森林資源對調(diào)節(jié)氣候，保護生物多樣性等諸多方面都具有重要的意義，建設(shè)單位為實現(xiàn)對森林資源的管護，促進森林的可持續(xù)發(fā)展，需融入先進技術(shù)在森林資源管護工作中的應(yīng)用，構(gòu)建出智慧云體系，以滿足森林資源的采集、處理要求，實現(xiàn)對森林資源管護的可行性驗證。文章簡要分析了項目背景，闡述了森林資源管護智慧云體系構(gòu)建方法，最后提出了智慧云體系在森林資源管護工作中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：森林資源管護；智慧云；體系構(gòu)建方法

隨著國家對生態(tài)保護的重視，森林覆蓋面積在不斷擴大，其中，森林內(nèi)富含了大量的自然資源，可持續(xù)發(fā)展成為核心，因此，資源管護工作十分重要。但因為資源管護工作具有復(fù)雜性、多樣性的特點，容易受到周圍環(huán)境因素的干擾，使森林資源的利用率降低。為滿足各方的森林資源利用要求，構(gòu)建森林資源的管護智慧云體系，增加對資源管護工作的支持，從而幫助相關(guān)單位劃分森林資源的類型，確認(rèn)總量并依靠現(xiàn)代化技術(shù)，拓展智慧林業(yè)的功能。

1 項目背景

由于森林資源屬于重要的自然資源之一，所以，相關(guān)單位需加強對森林資源的保護，控制好森林資源的質(zhì)量及管理效率，運用智慧森林的管理策略，實現(xiàn)對森林狀況的檢測。本文主要以智慧云系統(tǒng)為主，讓管護人員運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)，使管護人員采用智能化的操作方式，創(chuàng)建智慧林業(yè)的感知體系，使員工運用管理協(xié)同的方式，展現(xiàn)出森林資源的生態(tài)價值。并且運用內(nèi)外一體化智慧林業(yè)發(fā)展模式，組建森林資源管護的智慧云體系，方便管護人員完成數(shù)據(jù)采集等工作。其通過檢索各區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息并做好森林火災(zāi)的預(yù)警工作，滿足項目的運行要求[1]。

2 森林資源管護智慧云體系構(gòu)建方法

2.1 設(shè)計智慧云框架

管護人員需運用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、計算機技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)，融入智慧云體系框架當(dāng)中，以方便員工借助平臺實現(xiàn)對森林資源的監(jiān)測。通過數(shù)據(jù)檢索、分析以及處理，保證豐富的森林資源得到合理管護[2]。

2.1.1 數(shù)據(jù)采集

員工結(jié)合各區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，增加在森林內(nèi)傳感器等相關(guān)設(shè)施的應(yīng)用，讓所采集的內(nèi)容都可以憑借云端傳輸?shù)焦餐鎯υO(shè)備當(dāng)中，以滿足項目的數(shù)據(jù)存儲要求[3]。

2.1.2 數(shù)據(jù)分析

操作者憑借系統(tǒng)，將所檢索到的數(shù)據(jù)內(nèi)容，按照類別分別上傳到云端并運用云平臺。創(chuàng)建完整大數(shù)據(jù)傳輸通道，方便工作者運用無線網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)通信方式，將所檢索到的數(shù)據(jù)內(nèi)容，傳輸?shù)焦芾砟K，從而方便員工實現(xiàn)對森林地塊等內(nèi)容的劃分[4]。

同時，員工可運用決策樹，依靠機器學(xué)習(xí)算法、人工智能技術(shù)等，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析及挖掘，將有價值的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行提取，以得出準(zhǔn)確的森林資源管護結(jié)果。另外，員工可以依靠平臺，了解森林資源的狀態(tài)信息，創(chuàng)建火災(zāi)的預(yù)警模型，讓其結(jié)合以往的數(shù)據(jù)內(nèi)容和實時檢索到的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對火險等內(nèi)容的檢測及評估，方便管護人員及時發(fā)出預(yù)警，從而輔助森林防火工作的實施。這樣，管護人員則可結(jié)合數(shù)據(jù)分析內(nèi)容，執(zhí)行科學(xué)的決策工作，讓其可以創(chuàng)建出完整的森林資源管理方案，以實現(xiàn)對森林草地等模塊的合理規(guī)劃。

例如：管護人員結(jié)合給定特征及標(biāo)簽數(shù)據(jù)內(nèi)容，創(chuàng)建決策樹，使不同類型的數(shù)據(jù)內(nèi)容能夠進行分別計算，然后讓管護人員掌握需要處理的并發(fā)數(shù)據(jù)內(nèi)容，才能確保平臺的穩(wěn)定運行。而其在創(chuàng)建決策樹模型時，應(yīng)選擇合適的數(shù)據(jù)庫，確認(rèn)數(shù)據(jù)字段中的信息，以增加在決策樹中的節(jié)點，方便管護人員執(zhí)行特征的選擇操作。也可結(jié)合特征選擇的方式，確認(rèn)數(shù)據(jù)特征中的度量值。如此，管護人員則可結(jié)合信息增益內(nèi)容，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集內(nèi)信息熵等諸多內(nèi)容的計算，從而合理劃分?jǐn)?shù)據(jù)子集，構(gòu)建決策樹。其中，管護人員為防止決策樹中的內(nèi)容發(fā)生耦合情況，可以加強對決策樹的修剪，運用預(yù)剪枝的方式，方便員工對各個節(jié)點內(nèi)容的判斷，有助于操作者實現(xiàn)對數(shù)據(jù)內(nèi)容的分析[5]。

2.1.3 數(shù)據(jù)存儲

管護人員需加強對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，將已經(jīng)完成處理的資源，存儲到云端并進行備份，方便后續(xù)查閱者調(diào)閱各模塊的內(nèi)容，以增加森林資源管護工作的便利性，確保數(shù)據(jù)的可靠性及安全性。

2.1.4 用戶界面設(shè)置

管護人員結(jié)合現(xiàn)場內(nèi)的情況，加強用戶友好界面的設(shè)置，讓界面內(nèi)能夠包含不同類型的數(shù)據(jù)內(nèi)容、分析結(jié)果，方便管護人員后續(xù)實行監(jiān)控、查詢以及報表導(dǎo)出等工作。管護人員也可結(jié)合用戶的需求程度，完成權(quán)限管理工作及對應(yīng)界面的設(shè)置，使數(shù)據(jù)在傳輸、使用時的安全性有所保障。

2.2 實現(xiàn)森林資源預(yù)處理

管護人員為實現(xiàn)對森林資源的預(yù)處理，需基于森林?jǐn)?shù)據(jù)采集包中的內(nèi)容，整合土壤含量、濕度及溫度等數(shù)據(jù)內(nèi)容，以了解數(shù)據(jù)的類型并運用數(shù)據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而拓展森林地區(qū)管護渠道。

員工需了解森林?jǐn)?shù)據(jù)內(nèi)容的重復(fù)性，增加VLOOKUP等公式的應(yīng)用，將重復(fù)性的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行處理，使森林?jǐn)?shù)據(jù)能夠在網(wǎng)絡(luò) 渠道內(nèi)形成集合。管護人員需根據(jù)單位時間，實現(xiàn)對集合內(nèi)容的劃分，進而確認(rèn)數(shù)據(jù)顯示，減少其中的重復(fù)性數(shù)據(jù)，而VLOOKUP語法如下：

其中表示需要進行查找的數(shù)值；表示需要搜索的范圍；表示返回結(jié)果的列數(shù)；表示布爾值。這樣，管護人員憑借VLOOKUP等公式完成對森林資源的預(yù)處理，可以輔助用戶在短時間內(nèi)尋找到所需的數(shù)據(jù)內(nèi)容，讓其合理應(yīng)用于表格當(dāng)中，進而實現(xiàn)對森林資源的分析及處理。

2.3 創(chuàng)建森林管護決策方案

管護人員需采用云計算技術(shù)，實現(xiàn)對森林資源數(shù)據(jù)內(nèi)容的整合。如：其可建立云端的服務(wù)器，利用存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)對大規(guī)模數(shù)據(jù)內(nèi)容的處理，也可運用有彈性的計算方式，整合動態(tài)資源并實現(xiàn)對數(shù)據(jù)資源的分配，以保證系統(tǒng)的可拓展性及穩(wěn)定性，方便森林管護決策的形成。

同時，操作者應(yīng)運用智慧決策以及管護的方式，實現(xiàn)對森林資源的整理及優(yōu)化，讓森林資源能夠在云體系內(nèi)存儲，使操作者更好地對森林資源狀況進行評價。也可運用實時分析的方式，處理森林資源數(shù)據(jù)信息，確認(rèn)森林是否健康地運行。對此，管護人員采用實地勘察的方式，實現(xiàn)對大量森林資源數(shù)據(jù)內(nèi)容的處理，讓面積及裸地面積占比較大的區(qū)域被判定為指標(biāo)，方便其結(jié)合森林健康情況，創(chuàng)建評價體系，以區(qū)分健康、不健康、亞健康及特別不健康這四個等級。而管護人員也可結(jié)合現(xiàn)場內(nèi)林地、草原、灌草叢及苗圃的情況，確認(rèn)森林資源是否可以充分利用，確認(rèn)生態(tài)保護區(qū)域并通過相關(guān)政策內(nèi)容的應(yīng)用，促進森林的可持續(xù)發(fā)展。

管護人員通過云平臺內(nèi)容，展現(xiàn)出森林資源管護平臺的交互性。操作者運用先進技術(shù)，創(chuàng)建可視化窗口，實現(xiàn)對森林資源內(nèi)容的建模及分析，以得出精準(zhǔn)的結(jié)果，讓管護人員可以依靠圖表等信息，將地理信息及森林信息等內(nèi)容合理展示，進而方便決策人員更加直觀地掌握森林資源的變化趨勢以及狀態(tài)，從而增加在森林資源管護工作中的幫助。

2.4 制定火災(zāi)預(yù)警計劃

建設(shè)部門為保證森林資源保護工作的合理開展，應(yīng)制定火災(zāi)預(yù)警計劃，防止火災(zāi)給林業(yè)帶來過大的損失。

第一，管護人員可憑借智慧云體系的構(gòu)建，增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，方便管護人員創(chuàng)設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)并融入其他的先進技術(shù)，以構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)。管護人員通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在云端查閱森林狀況，實現(xiàn)對森林狀況的24h監(jiān)控。同時，通過智慧消防與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互結(jié)合，增加智能傳感器的鏈接，讓管護人員在云端使用大數(shù)據(jù)分析平臺，方便其接收風(fēng)險數(shù)據(jù)內(nèi)容，創(chuàng)建風(fēng)險識別網(wǎng)絡(luò)，以展現(xiàn)出智能定位、識別、跟蹤及管理功能。

第二，操作人員利用林火識別及報警軟件，方便管護人員執(zhí)行對森林火災(zāi)問題的自動預(yù)警及識別工作。同時，其可運用衛(wèi)星熱點來檢索多區(qū)域內(nèi)的衛(wèi)星熱點數(shù)據(jù)，形成在森林防火環(huán)節(jié)的屏障，從而輔助火災(zāi)預(yù)警計劃的制定。

第三，操作者通過云計算、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及GPS定位技術(shù)的銜接，實現(xiàn)森林防火及智能化監(jiān)測。管護人員需了解系統(tǒng)中的告警功能及實時監(jiān)控功能，使森林內(nèi)的火情動態(tài)可被實時監(jiān)測，以強化火災(zāi)的監(jiān)測能力。其借助先進技術(shù)在森林資源管護工作中的告警、火情監(jiān)測及撲救功能，方可實現(xiàn)火災(zāi)預(yù)警計劃的制定。

3 智慧云體系在森林資源管護工作中的應(yīng)用

3.1 引入先進管護技術(shù)

森林資源管護工作容易受到天氣因素、氣候因素等的影響，增加管護人員的工作負擔(dān)。為解決此類問題，應(yīng)增加移動通信技術(shù)、云計算技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)等的應(yīng)用，方便管護人員實行資源信息的整理、采集以及存儲工作，對森林資源進行預(yù)警并利用決策模塊，讓管護人員可在云端，精準(zhǔn)分析線路狀況，落實巡護的難點及重點，以降低信息孤島問題的發(fā)生可能，進而提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，全面開展對森林資源的管理及監(jiān)管。

3.2 完善森林資源組織機構(gòu)

管護人員將智慧云體系應(yīng)用于森林資源管護工作中，可以完善當(dāng)前的森林資源組織結(jié)構(gòu)，合理應(yīng)用機器學(xué)習(xí)算法，讓員工通過模型訓(xùn)練、數(shù)據(jù)分析的方式，輔助其掌握林木狀況、病蟲害情況以及火災(zāi)等風(fēng)險狀況。

例如：管護機構(gòu)應(yīng)注重物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用，利用設(shè)備實現(xiàn)對林木的定位及識別，方便管護人員追溯林木情況并實現(xiàn)對其的管理。管護者可以將林木的病蟲害治理情況、生長信息內(nèi)容，上傳到云端數(shù)據(jù)庫內(nèi)，方便森林資源組織機構(gòu)調(diào)研，使管理者及時追溯并分析信息，以完成本次森林資源管護操作。同時，單位可以運用智慧林業(yè)的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對組織內(nèi)員工情況的管控，避免員工在工作過程中發(fā)生形式化的情況，有效地培養(yǎng)員工的智慧化管護意識，從而讓員工結(jié)合考核信息，了解近期自己的不足，以增加在森林資源管護工作中的幫助，助推森林資源管護工作的實施。

3.3 提升員工綜合素養(yǎng)

管護人員在實施工作時需根據(jù)專項整治行動中的內(nèi)容，深入到森林腹地內(nèi)，認(rèn)真且仔細地排查案件情況，才能精準(zhǔn)地把握森林資源的被破壞情況，實現(xiàn)對森林資源的全范圍監(jiān)測。所以，森林資源管護工作對管護人員綜合素養(yǎng)的需求程度相對較高。那么，在其上崗前，單位需加強對其的培訓(xùn)，讓每位管護人員都能掌握智慧森林資源的管控模式及構(gòu)建方法，讓其學(xué)習(xí)與之相關(guān)的技能，以促進林業(yè)的進一步發(fā)展。

首先，單位可通過定期或是非定期培訓(xùn)的方式，讓每位管護人員在上崗時都能完成培訓(xùn)工作，讓其了解在森林資源管護工作中出現(xiàn)問題后，員工應(yīng)如何應(yīng)對，使管護人員可以加強對問題原因的分析，讓其運用具有針對性且規(guī)范的處理方式，強化自身的信息素養(yǎng)，從而選用合適的技術(shù)及手段，實現(xiàn)對森林資源的管護。

其次，單位可以增加獎懲設(shè)施在森林資源管護工作中的應(yīng)用，嘉獎表現(xiàn)優(yōu)異的管護者，而表現(xiàn)不佳的管護者需采用繼續(xù)教育的方式，讓其進行培訓(xùn)及系統(tǒng)性的考核，讓其了解智慧云平臺應(yīng)該怎樣應(yīng)用，使其學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)內(nèi)容，確保其能夠利用遠程操控的方式，掌握森林資源狀況，讓其可以獨立應(yīng)對森林資源風(fēng)險。也可提高管護人員的福利待遇，吸引更多的人才入職，方便充實森林資源的管護隊伍，從而滿足林業(yè)的發(fā)展需要。

3.4 加強開發(fā)資源管護平臺

管護人員將智慧云體系應(yīng)用于森林資源的管護工作中，可基于智慧森林防火系統(tǒng)，實現(xiàn)對火災(zāi)等安全 影響的預(yù)警。操作人員可以結(jié)合數(shù)維圖中的內(nèi)容，運用Sovit3D可視化模塊，增加大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及云計算等先進技術(shù)的融合，保證管護人員通過遠程編輯器的拖拽，即可組建圖表，完成高清衛(wèi)星電子地圖的搭建，使其可以在Web端，利用可視化大屏，實現(xiàn)森林資源的監(jiān)管。其中包括：智能視頻監(jiān)控、森林資源監(jiān)管、森林防火管護等內(nèi)容。有助于管護人員實現(xiàn)森林巡管工作，提高員工森林防火工作的業(yè)務(wù)能力，融入物防、人防、技防等諸多管理內(nèi)容，使其可以實現(xiàn)對森林資源的管護。

同時，管護人員通過對森林資源管護平臺的開發(fā)，可以整合“三防為一體”的 平臺內(nèi)容，將GIS系統(tǒng)與相關(guān)防火技術(shù)進行銜接，使其可以適用于森林中的各個區(qū)域，使管護人員利用現(xiàn)有的GIS地圖，實現(xiàn)對監(jiān)測點位的管理。如此，管護人員則可運用森林資源管護工作中的智慧云平臺，監(jiān)測各區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度以及風(fēng)向變化等情況，了解森林防火工作中的防控要點及重點，使管護人員結(jié)合林業(yè)內(nèi)的具體情況，確認(rèn)閾值。若某一時間內(nèi)閾值存在超出的情況，則及時進行預(yù)警，以方便管護人員了解現(xiàn)場內(nèi)的情況，做到防患于未然。

例如：相關(guān)人員在實行森林資源的管護工作時，需結(jié)合監(jiān)測站點的分布情況，了解報警事件的所在位置。其需及時定位站點并讓指揮中心發(fā)揮其作用，使管護人員可以結(jié)合大屏幕電視墻上的內(nèi)容，了解遠程基站的情況，確保其可以實現(xiàn)對前端基站的控制，實現(xiàn)對數(shù)字云臺設(shè)備的大視野、大范圍監(jiān)控，方便管護人員完成網(wǎng)絡(luò)上級單位、下級單位的智能管理。

4 結(jié)語

綜上所述，森林資源管護部門為順利完成工作，需合理應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)，實現(xiàn)對智慧云體系的構(gòu)建，才能滿足森林資源的管護要求。所以，管護人員需設(shè)計智慧云框架、實現(xiàn)森林資源預(yù)處理、創(chuàng)建森林管護決策方案并制定火災(zāi)預(yù)警計劃，實現(xiàn)森林資源管護智慧云體系架構(gòu)，使智慧云體系在森林資源管護工作中合理應(yīng)用。

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作者簡介：張祖江（1973—），男，本科學(xué)歷，工程師，主要從事林業(yè)營林生產(chǎn)與森林資源管護工作。