廣西林業(yè)資源智能化管護建設(shè)探討

摘要近年來，遙感、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能等智能化技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域的應用日趨廣泛，為林業(yè)資源管護注入了新的活力，推動其向精準化、智能化、高效率方向發(fā)展。為加強廣西林業(yè)資源管護智能化建設(shè)，在分析當前林業(yè)資源管護任務(wù)和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，深入探討了林業(yè)資源管護智能化建設(shè)的必要性，并提出了一體化的林業(yè)資源管護智能化建設(shè)方案，涵蓋遙感監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)建設(shè)、林業(yè)資源管理系統(tǒng)建設(shè)、數(shù)據(jù)中心與云計算平臺建設(shè)等多項建設(shè)內(nèi)容，并從人員培訓、技術(shù)服務(wù)等方面提出了相關(guān)保障措施。

關(guān)鍵詞林業(yè)資源管護；智能化建設(shè)；廣西

中圖分類號：S757文獻標志碼：CDOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.24.043

林業(yè)資源管護是林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，事關(guān)林業(yè)生產(chǎn)力的持續(xù)提高和生態(tài)功能的有效發(fā)揮[1]。但隨著林業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的林業(yè)資源管護模式和手段已難以滿足大規(guī)模林業(yè)資源精細化管理的現(xiàn)實需求，亟待通過科技創(chuàng)新來全面提升林業(yè)資源管護效率和質(zhì)量。當前，遙感、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)在林業(yè)資源管護領(lǐng)域逐步深化應用，為林業(yè)資源管護注入新的動力，使其向自動化和智能化方向發(fā)展[2-3]。因此，對廣西林業(yè)資源管護智能化建設(shè)進行深入探討，旨在為推進廣西林業(yè)資源管護智能化建設(shè)提供參考。

1廣西林業(yè)資源管護任務(wù)和現(xiàn)狀

林業(yè)資源管護是實現(xiàn)廣西林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涵蓋了諸多復雜的任務(wù)。例如，規(guī)范林業(yè)經(jīng)營活動，促進林業(yè)資源可持續(xù)利用，實現(xiàn)經(jīng)濟與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展，使林業(yè)資源提質(zhì)提量；林業(yè)資源監(jiān)測與評估是林業(yè)資源管護不可或缺的一環(huán)，主要在于加強林業(yè)資源保護，嚴厲打擊盜伐、破壞和非法占用林地等違法行為，維護林業(yè)資源的完整性和生態(tài)功能；建立健全病蟲害監(jiān)測預警體系，科學規(guī)范開展防治作業(yè)，減少林木資源損失；提高森林防火能力，加強森林火災風險監(jiān)測和防范，落實各項防火措施，最大限度避免火災發(fā)生；保護野生動植物資源，加大對珍稀瀕危物種的保護力度，維護生物多樣性。

目前，廣西林業(yè)資源管護暴露出一些問題。例如，傳統(tǒng)管理方式與現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展需求之間不匹配，依賴人工巡護和經(jīng)驗判斷的管理模式效率低下，難以滿足大規(guī)模林業(yè)資源的精細化管理需求；資金投入不足和技術(shù)裝備落后限制了森林災害預警與防控體系的建設(shè)，增加了林業(yè)資源損失的風險；由于缺乏有效的激勵機制和足夠的技術(shù)人員，林業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化率低，新技術(shù)、新方法的應用推廣滯后。

2廣西林業(yè)資源管護智能化建設(shè)的必要性

目前，廣西林業(yè)資源管護工作中存在諸多問題，傳統(tǒng)的林業(yè)資源管護模式和手段已經(jīng)難以滿足現(xiàn)實需求，急需通過智能化建設(shè)來全面提升林業(yè)資源管護的現(xiàn)代化水平。

1）智能化建設(shè)有助于實現(xiàn)林業(yè)資源管護的精準高效。利用遙感、無人機、視頻監(jiān)控等先進技術(shù)手段，可以實時動態(tài)監(jiān)測林業(yè)資源情況，及時發(fā)現(xiàn)并快速處置各類違法行為或林業(yè)災害，從而最大限度避免林業(yè)資源遭到破壞。例如，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的林業(yè)病蟲害監(jiān)測預警系統(tǒng)，運用人工智能等技術(shù)手段對病蟲害的發(fā)生發(fā)展趨勢進行精準預測，制訂科學防治方案，可將災害風險降至最低；借助智能化技術(shù)開展森林火災風險評估，合理部署防火力量和資源，也能從根本上提高防火救災的主動性和精準度。

2）推進林業(yè)資源管護智能化建設(shè)，有利于提高管護工作的自動化和智能化水平。通過無人值守監(jiān)控、自動巡護機器人等智能裝備的廣泛應用，可以實現(xiàn)對林業(yè)資源的不間斷監(jiān)控，最大限度節(jié)省人力、物力投入。同時，借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，可以構(gòu)建集中統(tǒng)一的林業(yè)資源管護大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)對分散的資源要素、環(huán)境因素的智能化感知和綜合集成，為科學決策提供強有力的數(shù)據(jù)支撐。

3）智能化建設(shè)有利于增強林業(yè)資源管護工作的協(xié)同聯(lián)動能力。當前，廣西林業(yè)資源管護工作缺乏高效的部門協(xié)作機制，資源信息無法充分共享，導致“九龍治水”現(xiàn)象嚴重。而通過搭建統(tǒng)一的智能化管護平臺，不僅可以加強林場、自然保護區(qū)等管護主體之間的信息共享和協(xié)作，而且有助于整合林業(yè)、氣象、應急等多個部門的資源要素，形成全方位、立體化的管護體系，從而有效提升林業(yè)資源管護工作的協(xié)同聯(lián)動水平。

3廣西林業(yè)資源管護智能化建設(shè)方案

廣西在推進林業(yè)資源管護智能化建設(shè)的總體規(guī)劃和設(shè)計中，需要注重構(gòu)建一體化的智能化架構(gòu)體系，將遙感監(jiān)測系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)、林業(yè)資源管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心與云計算平臺等各項技術(shù)平臺緊密融合，實現(xiàn)資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，形成完整的智能化管護生態(tài)圈。一體化架構(gòu)的設(shè)計理念是將各類技術(shù)系統(tǒng)有機整合，打破信息孤島，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流通共享和業(yè)務(wù)協(xié)同聯(lián)動。在感知層面，需要規(guī)劃布局覆蓋全域的遙感監(jiān)測系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)感知網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對林業(yè)資源的全天候立體式監(jiān)測；在網(wǎng)絡(luò)層面，需要建設(shè)高速可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，確保各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的高效匯聚；在平臺層面，則需要打造統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心和云計算平臺，匯總存儲和處理海量異構(gòu)數(shù)據(jù)，為各類智能化應用提供基礎(chǔ)支撐；在應用層面，需要集成林業(yè)資源管理系統(tǒng)、智能監(jiān)測預警系統(tǒng)等專業(yè)應用系統(tǒng)，為日常管護工作提供決策輔助。

3.1遙感監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)

遙感技術(shù)主要通過對地球物體發(fā)射或反射的電磁波進行測量和分析，能夠?qū)崿F(xiàn)對林業(yè)資源的全天候、大范圍監(jiān)測，為林業(yè)資源管護提供及時、準確的數(shù)據(jù)支撐[4-5]。應用于林業(yè)領(lǐng)域的遙感技術(shù)主要為衛(wèi)星遙感和無人機遙感。其中，衛(wèi)星遙感具有覆蓋范圍廣、周期性較強的優(yōu)勢，適合開展區(qū)域尺度的林業(yè)資源調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測；而無人機遙感則以其低空、高分辨率等特點，在精細化管護方面表現(xiàn)出越來越大的優(yōu)勢，能夠?qū)α帜竟趯印⒉∠x害發(fā)生狀況等進行細致檢測，滿足林業(yè)資源精細化管護的需求。通過建設(shè)遙感監(jiān)測系統(tǒng)，管護人員可以實時掌握林業(yè)資源動態(tài)信息，及時發(fā)現(xiàn)林地火情、非法占用林地等事件，有利于加強林業(yè)資源監(jiān)測預警和提高應急響應能力。

建設(shè)遙感監(jiān)測系統(tǒng)時需要擇優(yōu)選擇衛(wèi)星遙感平臺，確保覆蓋全境范圍內(nèi)的林業(yè)資源，重點選用高光譜、高分辨率的對地觀測衛(wèi)星，實現(xiàn)對林業(yè)資源的大面積常規(guī)監(jiān)測。農(nóng)林業(yè)常用的對地觀測衛(wèi)星（遙感數(shù)據(jù)）主要包括高分系列衛(wèi)星、Landsat系列衛(wèi)星、Sentinel系列衛(wèi)星、ALOS系列衛(wèi)星、資源系列衛(wèi)星、天繪系列衛(wèi)星等。同時，有必要加大航空遙感的應用力度，利用其靈活、高效的特點，對重點區(qū)域和重大目標開展高密度航測，獲取高精度影像數(shù)據(jù)。衛(wèi)星遙感監(jiān)測分辨率相對較低，在發(fā)現(xiàn)疑點后（疑似火點、疑似病蟲害點）可采用無人機遙感技術(shù)進行單點分辨率影像的補充。無人機遙感憑借能夠低空飛行、多角度觀測和低成本等優(yōu)勢，在林業(yè)有害生物監(jiān)測、森林火險評估等方面具有明顯的優(yōu)勢，可構(gòu)建全域覆蓋的無人機遙感應用體系，配備多種載荷和傳感器，滿足不同尺度、不同類型的林業(yè)資源監(jiān)測需求。

3.2物聯(lián)網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)是林業(yè)資源管護智能化建設(shè)的重要組成部分，是實現(xiàn)對林地環(huán)境實時監(jiān)測和遠程控制的關(guān)鍵支撐。該系統(tǒng)需要基于先進的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，通過布設(shè)各類物聯(lián)網(wǎng)傳感器，構(gòu)建覆蓋全域的環(huán)境監(jiān)測感知網(wǎng)絡(luò)，并融合移動通信、北斗導航等技術(shù)，實現(xiàn)對林業(yè)資源的精準管控和智能調(diào)度。1）規(guī)劃部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器陣列，構(gòu)筑立體式的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)不同的應用場景，選擇合理的監(jiān)測點位置，安裝各類溫濕度、風速風向、火情等環(huán)境傳感器，實現(xiàn)對林木生長環(huán)境的全方位實時監(jiān)測。同時，可結(jié)合無人值守視頻監(jiān)控和無人機航測等手段，提高異常情況的發(fā)現(xiàn)和處置能力。2）建設(shè)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，確保各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的高效集成匯聚。利用5G、北斗等通信導航技術(shù)，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)信息的實時回傳，為智能決策提供第一手數(shù)據(jù)支撐。構(gòu)建“云—管—端”一體化的數(shù)據(jù)傳輸和處理體系，使物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)能與其他管護數(shù)據(jù)高效融合，形成全面的數(shù)據(jù)綜合應用能力。3）提供強大的智能分析與控制能力。可借助人工智能和大數(shù)據(jù)分析，對海量物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進行智能建模和深度挖掘，實現(xiàn)對林火、病蟲害等風險的動態(tài)評估和預測預警。基于物聯(lián)網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)實現(xiàn)自動巡護、自動噴霧除蟲、自動灌溉施肥等，提高作業(yè)的自動化水平。

3.3林業(yè)資源管理系統(tǒng)建設(shè)

林業(yè)資源管理系統(tǒng)是林業(yè)資源管護智能化建設(shè)的核心應用平臺，是實現(xiàn)林業(yè)資源精細化、智能化管理的關(guān)鍵所在。該系統(tǒng)需要整合地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、遙感、視頻監(jiān)控、移動執(zhí)法等多種新興信息技術(shù)，構(gòu)建集數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)協(xié)同、決策支持、可視化呈現(xiàn)于一體的綜合管理平臺。1）打造統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)林地空間數(shù)據(jù)、資源清查數(shù)據(jù)、設(shè)施分布數(shù)據(jù)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的無縫集成和動態(tài)更新，為林業(yè)資源管理奠定堅實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。在此基礎(chǔ)上，借助地理信息系統(tǒng)可視化和三維場景仿真技術(shù)，直觀展現(xiàn)林地分布、權(quán)屬情況、森林資源狀態(tài)等信息。2）匯聚并深度融合各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，如遙感影像、視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)等。通過大數(shù)據(jù)分析和機器學習等技術(shù)，構(gòu)建智能化的識別模型，實現(xiàn)對盜伐行為、溫度異常、病蟲害等異常情況的自動識別和預警，提高管護工作的智能化和主動性。同時，該系統(tǒng)需要具備完善的風險評估功能，針對疫情暴發(fā)、火災蔓延等重大風險，開展動態(tài)模擬分析和影響評估。3）提供全流程的業(yè)務(wù)協(xié)同支撐。例如，借助移動執(zhí)法、北斗導航等功能，實現(xiàn)巡護、檢查、執(zhí)法等作業(yè)的現(xiàn)場指導和信息化管理；集成地理信息系統(tǒng)分析、遙感診斷等手段，輔助有害生物防治、森林防火等重點工作的科學決策。

3.4數(shù)據(jù)中心與云計算平臺建設(shè)

數(shù)據(jù)中心和云計算平臺是支撐林業(yè)資源管護智能化建設(shè)的核心基礎(chǔ)設(shè)施，是實現(xiàn)各類林業(yè)資源數(shù)據(jù)的高效存儲、計算和服務(wù)的重要載體。建設(shè)高性能、高可靠性的數(shù)據(jù)中心和云計算平臺，對于匯聚和利用海量異構(gòu)數(shù)據(jù)資源、支撐各類智能化應用系統(tǒng)具有關(guān)鍵作用。1）建設(shè)綠色節(jié)能、安全可靠的數(shù)據(jù)中心。在設(shè)計布局上，要采用模塊化、標準化的運維管理模式，實現(xiàn)資源池化和自動化運維，提高數(shù)據(jù)中心的運營效率。在安全防護方面，需要構(gòu)建多重物理和網(wǎng)絡(luò)安全防護體系，保障數(shù)據(jù)中心安全可靠運行。2）部署功能完備、性能卓越的云計算平臺，構(gòu)建分布式存儲和計算集群，對各類結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行高效處理和智能分析。3）構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源中心。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，有機整合遙感影像、視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)、執(zhí)法檢查記錄等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資產(chǎn)池。通過大數(shù)據(jù)分析和機器學習等技術(shù)，開展數(shù)據(jù)融合處理和智能建模，為各類智能化應用提供強大的數(shù)據(jù)支撐能力。

3.5人員培訓與技術(shù)服務(wù)

推進林業(yè)資源管護智能化建設(shè)，還需要配套完善的人員培訓和技術(shù)服務(wù)體系。1）加大對智能化技術(shù)人才的培養(yǎng)力度，系統(tǒng)開展理論培訓和實操演練，提升管護人員的智能化素養(yǎng)和技能水平，為林業(yè)資源管護智能化建設(shè)提供堅實的人力資源保障。2）建立長效的技術(shù)服務(wù)機制，邀請行業(yè)專家和技術(shù)人員深入一線，針對各類智能化系統(tǒng)和設(shè)備開展現(xiàn)場指導和運維服務(wù)，確保智能化設(shè)施高效穩(wěn)定運行。

4結(jié)語

林業(yè)資源管護智能化建設(shè)是推進林業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必由之路。通過構(gòu)建集成遙感監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)感知、大數(shù)據(jù)分析等先進技術(shù)的一體化智能化架構(gòu)體系，可有力提升林業(yè)資源管護的精準化、智能化和主動性水平，從根本上解決傳統(tǒng)管理模式中存在的低效率、被動防守等問題，為林業(yè)資源的可持續(xù)利用和生態(tài)功能的維護提供堅實保障。林業(yè)資源管護智能化建設(shè)不僅有利于提高管護工作的自動化程度，實現(xiàn)對資源要素的實時動態(tài)監(jiān)測和智能調(diào)度，還有助于增強管護的協(xié)同聯(lián)動能力，促進管護主體和相關(guān)部門的信息共享與務(wù)實合作，從而實現(xiàn)立體化、全方位的資源保護和防災減災。

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（責任編輯：劉寧寧）