關(guān)于精確林業(yè)與精確林業(yè)傳感技術(shù)的探討

石炳猛

（安順市西秀區(qū)國(guó)有老落坡林場(chǎng) 貴州安順 561009）

關(guān)于精確林業(yè)與精確林業(yè)傳感技術(shù)的探討

石炳猛

（安順市西秀區(qū)國(guó)有老落坡林場(chǎng) 貴州安順 561009）

隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展過(guò)程中的技術(shù)含量越來(lái)越高，逐漸的步入了知識(shí)林業(yè)發(fā)展階段，而精確林業(yè)就是在這一階段下逐漸形成的。精確林業(yè)指的是在林業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中利用先進(jìn)的傳感技術(shù)以及機(jī)械設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)信息的實(shí)時(shí)了解，從能夠?qū)τ诹謽I(yè)生產(chǎn)進(jìn)行精確的控制。本文就此詳細(xì)的探討了精確林業(yè)及其相關(guān)的傳感技術(shù)，以期促進(jìn)我國(guó)林業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

精確林業(yè)；精確林業(yè)傳感技術(shù)

1 精確林業(yè)的概念

精確林業(yè)是在高新技術(shù)的發(fā)展下逐漸的形成的一種林業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，其作為未來(lái)林業(yè)的主要發(fā)展方向，主要是通過(guò)信息技術(shù)來(lái)及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)于林業(yè)信息進(jìn)行收集與管理，從而能夠根據(jù)信息來(lái)對(duì)于林業(yè)工作進(jìn)行精確的指導(dǎo)。精確林業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，能夠有效的體現(xiàn)現(xiàn)代技術(shù)的智能化、數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)化，其在運(yùn)行過(guò)程中最為核心的內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)工作對(duì)象的數(shù)量以及質(zhì)量等詳細(xì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的測(cè)量，從而能夠根據(jù)得到的數(shù)據(jù)開(kāi)展精確的林業(yè)工作指導(dǎo)，最大程度上確保林業(yè)工作的精確展開(kāi)，對(duì)于林業(yè)的灌溉、施肥以及噴藥等能夠精確的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，并且降低環(huán)境的污染，確保林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 精確林業(yè)的主要支撐技術(shù)

精確林業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，主要是依靠全球定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的支撐與運(yùn)行的，其能夠有效的提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保林業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。支撐精確林業(yè)發(fā)展的技術(shù)具體如下：

2.1 全球定位系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)是一種依靠衛(wèi)星技術(shù)以及遠(yuǎn)程通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種全球范圍內(nèi)的空間信息共享技術(shù)，全球技術(shù)具有較強(qiáng)的精確性與可靠性，能夠適用于很多的場(chǎng)合。在精確林業(yè)系統(tǒng)中，應(yīng)用全球定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)林業(yè)空間信息的統(tǒng)計(jì)，對(duì)于林業(yè)的分布以及空間位置進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量與確定，從而能夠?yàn)榱謽I(yè)傳感器以及運(yùn)載裝置提供較好的作業(yè)指導(dǎo)。

2.2 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)主要是依靠計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于地理信息的模擬，通過(guò)前期準(zhǔn)確的測(cè)量與統(tǒng)計(jì)，而后通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)地理情況的模擬，從而再計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中模擬出還原度極高的地理信息，而后可以利用模擬區(qū)域的具體信息為精確林業(yè)的開(kāi)展提供有力的依據(jù)，并且為相關(guān)地圖的繪制提供較好的依據(jù)。

2.3 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)主要是一種對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，其具有較好的適應(yīng)性，并切在工作過(guò)程中不會(huì)受到實(shí)現(xiàn)以及空間的限制。通過(guò)遙感技術(shù)能夠及時(shí)有效的獲得地表地理信息，并且對(duì)于林木的具體信息進(jìn)行測(cè)量與收集，從而幫助相關(guān)的林業(yè)人員對(duì)于需要觀測(cè)的區(qū)域內(nèi)的林木分布情況和生長(zhǎng)情況進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的分析。

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

在現(xiàn)代林業(yè)系統(tǒng)中，為了能夠?qū)τ诹謽I(yè)發(fā)展的具體情況進(jìn)行收集與了解，往往會(huì)根據(jù)對(duì)于不同區(qū)域的林木建立不同的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于林木在不同的時(shí)期的生長(zhǎng)情況進(jìn)行具體的測(cè)量與收集，傳統(tǒng)的收集與記錄往往是通過(guò)人工測(cè)量并在紙質(zhì)的檔案上進(jìn)行記錄與管理。而精確林業(yè)下為了確保信息的準(zhǔn)確與可靠，往往是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)施的，是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)的及時(shí)、準(zhǔn)確管理，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的快速搜索，確保了信息的科學(xué)管理，提高了林業(yè)管理的效率。

2.5 決策支持系統(tǒng)

決策支持系統(tǒng)（DSS）綜合了專家系統(tǒng)（ES）和模型系統(tǒng)（SS），它根據(jù)專家在長(zhǎng)期生產(chǎn)中積累的知識(shí)，建立作物栽培模型、統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)分析與預(yù)測(cè)模型、空間分析與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析模型，通過(guò)用戶選擇最優(yōu)模型，輸入模型的參數(shù)，獲得仿真運(yùn)算結(jié)果，從而為決策提供輔助支持的依據(jù)。在精確林業(yè)中，它主要實(shí)現(xiàn)對(duì)樹(shù)木長(zhǎng)勢(shì)、病害、蟲(chóng)害的發(fā)生趨勢(shì)進(jìn)行分析模擬，針對(duì)林木生長(zhǎng)環(huán)境和生長(zhǎng)條件的時(shí)空差異性，生成處方圖，提供各林班施肥噴藥方案，對(duì)精確林業(yè)的實(shí)施效果、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)估。

3 林業(yè)機(jī)械傳感技術(shù)的應(yīng)用概況

在林業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，精確林業(yè)傳感技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的提高林業(yè)的生產(chǎn)效率，林業(yè)機(jī)械傳感技術(shù)的應(yīng)用主要如下：

3.1 林業(yè)作業(yè)目標(biāo)的識(shí)別

在林業(yè)作業(yè)的過(guò)程中，往往需要根據(jù)林業(yè)作業(yè)目標(biāo)的不同采取不同的作用方式，因?yàn)椴煌牧謽I(yè)作物往往有著不同的生長(zhǎng)習(xí)性與生長(zhǎng)環(huán)境，為了根據(jù)不同的品種采取不同的作用需要對(duì)于林業(yè)作業(yè)的目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別。其中比較典型的時(shí)在進(jìn)行森林資源的調(diào)查時(shí)一般會(huì)通過(guò)測(cè)樹(shù)槍、全站儀、遙感技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于林業(yè)資源的具體調(diào)查，但是目前為止，尚未有一種技術(shù)能夠針對(duì)所有品種的林業(yè)資源進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)。因此就需要先依靠林業(yè)作業(yè)目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)，識(shí)別出林業(yè)品種的具體品種，然后再根據(jù)識(shí)別出的品種來(lái)選擇合適的林業(yè)資源調(diào)查方法，確保林業(yè)作業(yè)的高效化。

3.2 林木生長(zhǎng)信息檢測(cè)

在林業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，為了對(duì)于林業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行有效的調(diào)查與統(tǒng)計(jì)，往往需要對(duì)于林木的生長(zhǎng)信息進(jìn)行具體的調(diào)查與分析，在傳統(tǒng)的調(diào)查中往往是通過(guò)人工來(lái)定期對(duì)于林木的生長(zhǎng)情況進(jìn)行測(cè)量與統(tǒng)計(jì)管理，在這一過(guò)程中需要對(duì)于大量的樹(shù)木生長(zhǎng)情況、林區(qū)的生物量、林區(qū)的環(huán)境情況等進(jìn)行具體的測(cè)量與統(tǒng)計(jì)，不僅需要耗費(fèi)大量的時(shí)間也需要消耗大量的精力。而在應(yīng)用精確林業(yè)傳感技術(shù)以后，利用快速反應(yīng)自動(dòng)測(cè)樹(shù)儀可以快速方便的測(cè)量出樹(shù)木直接的變化情況。極大的提高了測(cè)量的效率，縮短了信息檢測(cè)的時(shí)間。

3.3 森林火災(zāi)檢測(cè)

在傳統(tǒng)的森林保護(hù)體系中，對(duì)于森林火災(zāi)的檢測(cè)往往都是通過(guò)人工完成的，但是通過(guò)人工來(lái)進(jìn)行森林火災(zāi)的檢測(cè)一方面檢測(cè)效率低，另一方面也存在一定的局限性。在進(jìn)行火災(zāi)檢測(cè)的過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行全面有效的檢測(cè)。而應(yīng)用傳感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)的全面自動(dòng)檢測(cè)，利用傳感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于森林的煙霧、氣體、溫度情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，并通過(guò)紅外成像設(shè)備來(lái)對(duì)于森林的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)。在精確林業(yè)傳感技術(shù)中，相關(guān)的技術(shù)人員基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了包括傳感器節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)以及監(jiān)控主機(jī)的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)火焰探測(cè)模塊，其中傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署在森林的監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，主要有溫濕度、煙霧和火焰等探測(cè)模塊，分別采集空氣濕度、溫度、煙霧、火焰紅外熱輻射等火災(zāi)監(jiān)測(cè)參數(shù)，并將采集到的數(shù)據(jù)跳傳至本簇簇首完成數(shù)據(jù)融合和轉(zhuǎn)寄數(shù)據(jù)包，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于森林火情的實(shí)時(shí)檢測(cè)。對(duì)于森林的火情預(yù)防，除了需要做好相關(guān)的火情檢測(cè)以外，還應(yīng)當(dāng)做好林木的含水率測(cè)試，一旦林木的含水率低于一定的數(shù)值，就會(huì)對(duì)森林的安全性造成一定的影響，既有可能發(fā)生火情。通過(guò)對(duì)林木含水率的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而及時(shí)的對(duì)于森林的灌溉以及排水系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制好林木的含水率，確保林木的安全生長(zhǎng)。在進(jìn)行林木的含水率測(cè)試時(shí)，可以應(yīng)用探針?lè)?、電阻法、烘干法以及介電常?shù)法等。

3.4 林木害蟲(chóng)的識(shí)別

在林業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，害蟲(chóng)的村子啊會(huì)嚴(yán)重的影響林業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的林業(yè)發(fā)展中往往是依靠人工來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于蟲(chóng)害的防治，這樣存在較大的局限性，無(wú)法及時(shí)有效的對(duì)蟲(chóng)害進(jìn)行識(shí)別。而應(yīng)用精確林業(yè)傳感技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)林木光譜的全面監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)的了解林木的光譜變化情況，對(duì)于林木的蟲(chóng)害進(jìn)行全面的了解，在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)害，并進(jìn)行治理。應(yīng)用精確林業(yè)傳感技術(shù)時(shí)首先時(shí)對(duì)于林區(qū)的林木光譜、林分、氣候、蟲(chóng)源、地形、GPS坐標(biāo)以及人文環(huán)境等指標(biāo)進(jìn)行提取，然后對(duì)這些指標(biāo)建立相應(yīng)的危害等級(jí)，然后在進(jìn)行相應(yīng)的判別分析，對(duì)蟲(chóng)害的等級(jí)進(jìn)行分級(jí)，而后能夠根據(jù)相應(yīng)的蟲(chóng)害等級(jí)制定相應(yīng)的處理措施。

4 結(jié)語(yǔ)

利用精確林業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)作用區(qū)域的林業(yè)信息進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的收集與處理，從而為林業(yè)作用提供準(zhǔn)確可靠的依據(jù)。在精確林業(yè)中，林業(yè)的傳感技術(shù)有很多種，科學(xué)、合理的應(yīng)用精確林業(yè)傳感技術(shù)能夠有效的提升林業(yè)的作用效率，使得林業(yè)的發(fā)展更加的科學(xué)有序。

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：1005-7897（2016）22-0060-02

2016-11-13