智慧林業在基層林業管理中的應用探究

摘" 要：隨著信息技術和互聯網的迅猛發展，智慧林業作為一種結合物聯網、大數據、云計算等現代科技的林業管理新模式，正在逐漸成為推動林業管理現代化的重要力量。該文首先對智慧林業的內涵、特點及關鍵技術進行概述，然后分析當前基層林業管理中存在的問題，進而探討智慧林業在基層林業管理中的重要意義和應用，最后提出智慧林業在基層林業管理中的優化應用措施。

關鍵詞：智慧林業；基層林業管理；特點；重要意義；應用措施

中圖分類號：F323" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2024）17-0006-04

Abstract： With the rapid development of information technology and the Internet， smart forestry， which has emerged as a new forestry management model combining the Internet of Things， big data， cloud computing and other kinds of modern science and technology， is gradually becoming an important force to promote the modernization of forestry management. This paper first summarizes the connotation， characteristics and key technologies of smart forestry， then analyzes the problems existing in grass-roots forestry management， and then discusses the significance and application of smart forestry in grass-roots forestry management. Finally， the optimal application measures of smart forestry in grass-roots forestry management are put forward.

Keywords： smart forestry; grass-roots forestry management; characteristics; significance; application measures

隨著全球氣候變化和環境保護的重要性日益凸顯，林業作為自然資源的重要組成部分，其科學管理顯得尤為重要。智慧林業的提出和實施，為林業資源的高效管理和可持續發展提供了新的思路和方法。

1" 智慧林業概述

1.1" 智慧林業內涵

智慧林業是指利用物聯網、大數據、云計算和人工智能等信息技術，實現林業資源的智能感知、智能決策和智能服務，以提高林業管理和服務的智能化、精細化水平。

1.2" 智慧林業特點

1.2.1" 實時性

智慧林業的實時性特點是通過先進的技術手段實現的。在廣闊的森林區域部署多種類型的傳感器，如氣象站、土壤濕度傳感器，以及樹木生長監測儀等，這些設備能夠24小時不間斷地收集關于森林的關鍵數據。這些數據通過無線網絡實時傳輸到數據處理中心，利用強大的計算能力進行分析和處理，確保林業管理者可以隨時了解森林的最新狀況，及時響應森林火災、病蟲害等突發事件，大大提高了森林資源管理的效率和響應速度[1]。

1.2.2" 準確性

智慧林業運用的高精度遙感技術和地理信息系統（GIS）為林業資源的精確管理提供了強有力的技術支持。遙感技術能夠覆蓋廣闊的林區，通過衛星圖像和航拍圖像等多源數據，結合先進的圖像處理技術，對林木種類、分布、生長狀況等進行精準識別和分析。GIS系統則能夠有效地管理和分析這些地理空間數據，幫助管理者對林業資源進行精確的定位、規劃和管理。這些技術的應用顯著提高了數據收集和分析的準確性，減少了傳統林業調查中的人為誤差。

1.2.3" 全面性

智慧林業的全面性體現在對林業資源管理的全方位覆蓋，不僅包括林木的生長監測、病蟲害防控、火災預防等基礎性工作，還涵蓋了林地規劃、生態保護、旅游開發等多個方面。通過物聯網和大數據技術的應用，可以實現對林業資源的綜合分析和評估，為林業的可持續發展提供數據支持。同時，智慧林業還能夠根據實時數據，對林業生產活動進行優化調整，提高林業資源的利用效率和經濟價值[2]。

1.2.4" 互動性

智慧林業的互動性特點，主要體現在其能夠建立起林業管理者、林農、科研人員以及公眾之間的有效溝通和互動機制。通過云平臺、移動應用等技術手段，所有相關方可以實時訪問和共享林業數據和信息，包括林木生長狀況、市場需求、政策法規等。這種開放和透明的信息交流機制，不僅促進了科研成果的轉化和應用，也為林農提供了科學的種植和經營指導，進一步提升了林業管理的民主化和科學化水平[3]。

1.3" 智慧林業關鍵技術

遙感技術：為智慧林業提供了從宏觀角度監測森林資源的能力。通過衛星或無人機搭載的遙感設備，可以高效地收集森林覆蓋率、林型分布、生長狀況等信息。

地理信息系統（GIS）：是智慧林業中不可或缺的工具，能夠對收集到的大量地理空間數據進行存儲、分析和可視化展示，幫助管理者更好地理解森林資源的分布和變化趨勢。

物聯網技術：通過在森林中部署多種傳感器，實現對森林環境參數的實時監測，并通過網絡將數據傳輸回管理中心，為林業管理提供實時數據支持。

大數據分析：對海量林業數據進行挖掘和分析，揭示森林資源利用和林業生態保護的規律，為林業決策提供科學依據。

人工智能：在智慧林業中應用人工智能技術，可以對復雜的林業數據進行深度學習和智能分析，預測林情變化，優化林業管理和生產決策流程[4]。

2" 基層林業管理中存在的問題

基層林業管理面臨資源信息不精確、管理手段落后、林業服務效率低下等問題，這些問題嚴重制約了林業的可持續發展。

2.1" 信息化程度低

基層林業管理中，信息化建設滯后是一個顯著問題。由于資金、技術等限制，很多地區尚未完全實現林業資源的數字化和信息化管理，導致林業資源調查、監測和管理等工作效率低下。這種情況下，林業管理部門難以及時獲得準確的林地資源數據，影響了對林業資源的合理規劃和利用。

2.2" 監管機制不健全

基層林業管理在監管機制方面存在一定的缺陷。一方面，由于法律法規執行力度不足，違法采伐森林資源、破壞森林環境的行為時有發生；另一方面，林業執法監督力量薄弱，缺乏有效的監管措施和技術支持，導致林業資源保護工作難以開展。

2.3" 人才和技術短缺

基層林業管理還面臨人才和技術短缺的問題。由于林業經費有限，加之林業工作環境相對艱苦，吸引不到足夠的高水平人才。同時，現代林業管理技術如遙感技術、GIS技術等應用不廣泛，導致林業管理和服務能力不強[5]。

2.4" 公眾參與度低

基層林業管理中，公眾參與森林資源保護的熱情不高。一方面，公眾對林業知識和森林保護的意識不足；另一方面，缺乏有效的機制吸引公眾參與到林業管理和保護中來。這導致了林業保護工作的單向性，缺乏社會各界的支持和參與。

3" 智慧林業在基層林業管理中的重要意義

智慧林業的應用在基層林業管理中具有重要的意義，其通過集成和應用現代信息技術，如大數據、云計算、物聯網、人工智能等，為林業資源管理、生態保護、災害預防提供強有力的技術支持，具體體現在以下幾個方面。

3.1" 提高林業資源管理的精度和效率

智慧林業能夠實現對林業資源的實時監控和精準管理，通過遙感技術和地理信息系統（GIS）對森林資源進行動態監測，實現林木生長、病蟲害發生等信息的實時更新，從而提高林業資源管理的準確性和效率。通過智慧林業平臺，管理人員可以迅速獲取林區的詳細信息，進行數據分析和決策支持，優化資源配置，提高林業產出和經濟效益。

3.2" 促進林業生態環境的保護

智慧林業利用先進的監測和預警系統，可以及時發現林區內的環境問題和潛在風險，如非法伐木、森林火災等，通過及時的干預和處理，有效防止生態環境的破壞。此外，智慧林業還能夠通過數據分析，為生態修復和森林重建提供科學依據，促進生物多樣性的保護，實現林業生態環境的可持續發展[6]。

3.3" 增強林業應對自然災害的能力

智慧林業通過建立完善的災害預警和應急響應系統，能夠提前對森林火災、病蟲害等自然災害進行預警，及時啟動應急預案，減少災害損失。利用無人機等技術進行災后評估和監測，可以快速掌握災情，有效指導災后恢復和重建工作，提高林業系統抵御自然災害的能力。

4" 智慧林業在基層林業管理中的應用

在基層林業管理中，智慧林業主要應用于林業資源監測、林火預防、病蟲害防治和林業生產管理等方面，通過實時數據采集和分析，實現對林業資源的精細化管理。

4.1" 林業資源監測

智慧林業利用先進的遙感技術和地理信息系統（GIS）為林業資源監測提供了一種革命性的方法。這些技術能夠捕捉到森林的各種關鍵指標，如森林覆蓋率、林分結構、樹種組成以及生物多樣性等，從而使林業管理進入了一個全新的時代。通過實時監控這些指標，智慧林業不僅能夠提供關于森林當前狀態的精確信息，還能夠追蹤森林隨時間的變化趨勢。

遙感技術特別適用于大范圍和難以到達的地區，使得對這些區域的監控變得可行和經濟。通過分析從衛星或飛機等平臺收集的圖像數據，林業管理者可以迅速識別出森林覆蓋的變化，無論是自然因素如病蟲害、火災還是人為因素如非法伐木和土地用途的轉變所導致的。同時，這種監測方式的實時性對于應對森林火災等緊急情況至關重要。通過實時數據，可以迅速確定火災的位置、規模和蔓延速度，從而提高滅火行動的效率和效果。同時，通過長期的數據積累和分析，可以更好地理解森林生態系統的動態變化，為生態保護和可持續發展提供科學依據。

在林業規劃和資源管理方面，智慧林業通過提供詳細和準確的數據，支持更為精準的決策。例如，通過分析森林的生長狀況和資源分布，可以制定更有效的造林和森林恢復計劃。同樣，對于森林病蟲害的監測也可以及時發現問題，采取有效控制措施，減少損失。

4.2" 林火預防

智慧林業在林火預防領域的應用不僅僅局限于基礎的環境監測，其還能夠通過高級數據分析和機器學習技術，對林火發生的潛在因素進行深入分析。這包括分析歷史林火數據、天氣變化模式、地形地貌及植被類型等多種因素，以構建更為復雜和精確的林火風險評估模型。這種方法使林火預警系統不僅能夠反映當前的風險水平，還能夠對未來的風險進行預測，為決策者提供更為全面的信息支持。同時，智慧林業還能夠利用無人機等先進技術進行林區的巡查和監控。無人機搭載的高清攝像頭和傳感器可以覆蓋人工難以到達的區域，實時傳輸圖像和數據回傳給控制中心，大大提高了林火偵察的效率和范圍。在檢測到林火苗頭時，無人機還可以進行初步的滅火工作，如投放滅火彈或引導地面滅火隊伍快速準確地到達火源地點。另外，智慧林業還能夠通過社交媒體和其他通信渠道，及時向公眾發布林火預警信息，提高公眾的防火意識和應對能力。在林火發生時，能夠迅速啟動應急預案，組織疏散和滅火，最大程度地保護人民生命財產安全和森林資源。

4.3" 病蟲害防治

智慧林業系統采用了先進的物聯網技術和人工智能算法，對林區進行全面的實時監控，能夠及時捕捉到病蟲害的早期跡象。通過高精度的傳感器和遙感技術，系統能夠收集林區的環境數據，如溫度、濕度、土壤成分等，結合歷史病蟲害數據，通過智能分析模型精確預測病蟲害的發生時間、地點及可能的蔓延趨勢。這種預測能力為林業管理者提供了寶貴的時間窗口，以科學、有序的方式進行病蟲害的防治工作，大大減少了盲目噴灑農藥的現象，既保護了林區生態，又減少了成本。在病蟲害防治措施的實施方面，智慧林業采取了多種高效的技術手段。例如，使用無人機進行精準噴灑農藥，不僅提高了噴灑效率，還能確保農藥的均勻分布，最大限度地發揮農藥的效用，同時減少對環境的影響。此外，智慧林業還積極探索利用生物防治方法，如釋放天敵昆蟲等，這種方法更加環保，能夠有效維護林區生態平衡。通過智能化平臺，能夠精確控制生物防治劑的投放時間和位置，確保防治效果的最大化。

4.4" 林業生產管理

智慧林業的實施，極大地提升了林業生產管理的水平。通過部署一系列智能化的信息化管理系統，林業生產的每一個環節都能夠得到有效監控和管理。從林木種植、生長監測、病蟲害防治，到木材的采伐、收獲、運輸和銷售，每一步驟都能夠實現數據化記錄和跟蹤，極大提高了林業生產的透明度和可追溯性。這不僅有利于提升林業產品的質量和生產效率，也為林業資源的可持續管理提供了有力支持。利用大數據和人工智能技術，智慧林業能夠對海量的生產數據進行深入分析，挖掘出林業生產中的關鍵因素和潛在問題，為管理決策提供科學依據。比如，通過數據分析，可以優化林木種植密度和布局，選擇更適宜的樹種，預測市場需求，從而提高林業產品的市場競爭力。此外，智慧林業還能夠實時監控市場動態，及時調整生產計劃和銷售策略，進一步提升林業經濟效益。

5" 智慧林業在基層林業管理中應用的優化措施

5.1" 做好智慧林業的科學規劃工作

科學規劃是智慧林業成功實施的前提。這需要基于林業資源的現狀和未來發展的需求，制定具有前瞻性和實用性的規劃方案。首先，進行更為精密和全面的林業資源評估，這不僅包括林木的種類、分布和健康狀況，還涉及生物多樣性、生態服務功能、碳儲存能力等方面的評估。利用先進的遙感技術和地理信息系統（GIS），可以對林區進行三維建模，更準確地了解林木的生長狀況和林區的生態特征。其次，依托于大數據和人工智能技術，建立動態的林業資源管理系統。該系統能夠根據實時數據和長期趨勢，自動調整林業管理策略，如調整林木種植結構、優化病蟲害預防和控制策略等。這種動態管理計劃的制定，能夠使智慧林業更加靈活地應對氣候變化、市場需求變動等外部因素的影響。最后，制定一套智慧林業實施標準和評估體系，對智慧林業項目的設計、實施和效果進行評價和監督。這包括環境影響、社會經濟效益、技術應用的有效性等方面。通過建立這樣的標準和體系，可以保證智慧林業項目的質量，促進智慧林業技術和方法的持續改進和創新。

5.2" 加強智慧林業基礎設施建設，提高林業信息化水平

首先，對現有的林業管理信息系統進行全面的評估，找出不足和改進空間。然后，引入云計算技術，利用其強大的數據存儲和處理能力，提高數據管理的效率和安全性。同時，通過大數據技術分析林業資源使用情況，為決策提供科學依據。物聯網技術的應用可以實現對林區環境的實時監測，為林火預防、病蟲害控制等提供即時信息。其次，建立和完善林情監測站點，并在這些監測站點中應配備先進的監測設備，如衛星遙感設備、無人機、自動氣象觀測設備等，以實現對林業資源的全面監控。同時，這些數據應實時傳輸到管理信息系統中，供相關人員分析和決策使用。另外，開發適用于林業管理的移動應用系統。利用該移動應用系統幫助基層林業管理人員進行數據采集、查詢和分析，大大提高基層林業管理工作效率和應對突發事件的能力。

5.3" 推進智慧林業的整合共建

智慧林業的實施需要多方面的資源和力量的整合，形成合力。首先，跨部門合作。加強林業部門與科技、教育、財政等相關部門之間的溝通和合作，共同推進智慧林業項目的實施。通過資源共享和信息互通，提高智慧林業的實施效率和效果。其次，技術融合應用。將物聯網、大數據、云計算、人工智能等現代信息技術與林業管理深度融合，共同推進林業管理的智能化、精準化。利用這些技術提高林業資源監測、預警、評估和管理的能力。最后，社會參與和共建。鼓勵和引導社會各界參與智慧林業的建設和管理，構建多元化的共建共享模式。這可以通過公眾參與的林業資源監測、科普教育活動、志愿服務等形式實現。同時，通過智慧林業平臺向社會公眾提供林業資源信息服務，增強公眾的環保意識和參與度。

5.4" 培養智慧林業人才，提升基層林業管理人員的技術應用能力

基層林業管理人員的技術應用能力是影響基礎管理及智慧林業工作開展的根本要素之一，為了實現智慧林業的長遠發展，不僅需要先進的技術和設備，更需要一支懂技術、會管理、善決策的復合型人才隊伍。鑒于此，基層林業部門應根據管理工作的實際需求，設計并實施包括專業培訓班、研討會、在線課程、實地考察等多種培訓方式。加強管理人員技能培訓。在培訓過程中，重點培養基層林業管理人員在遙感技術、GIS（地理信息系統）、大數據分析等智慧林業關鍵技術領域的實用技能。通過理論與實踐相結合的方式，使學員不僅掌握智慧林業的基礎知識，更能在實際工作中靈活應用這些技術。同時，建立持續學習機制，鼓勵和支持基層林業管理人員在完成初步培訓后，繼續通過在線學習平臺、專業論壇等渠道，進行持續學習和技能提升。

5.5" 加大政策支持和投入力度，優化智慧林業發展環境

政府應通過出臺一系列鼓勵政策，為智慧林業的發展提供堅實的政策基礎。這些政策包括智慧林業項目實施財政補貼、為從事智慧林業研究和應用的企業和機構提供稅收優惠以及為智慧林業創新項目提供專項資金支持等，降低參與智慧林業建設的企業和機構的經濟壓力，激勵更多的投資者投身于智慧林業的創新與發展之中。除了政策支持外，政府應鼓勵和支持智慧林業相關的技術研究與開發工作，包括衛星遙感、物聯網、大數據、人工智能等前沿技術在林業管理和保護中的應用。為此，政府可以設立專門的研發基金，鼓勵高校、研究機構、企業等多方面的合作，促進智慧林業技術的創新和突破。

6" 結束語

智慧林業的發展為基層林業管理提供了新的方向和手段，通過科技的力量解決傳統林業管理中存在的問題，促進林業資源的可持續利用和林業產業的健康發展，為建設生態文明和實現林業現代化貢獻力量。未來，智慧林業的深入推進將進一步提升林業管理的智能化水平，為人類和自然的和諧共生開辟新的路徑。

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