基于新技術條件下的森林管護模式探究

馬甫林

(廣東省乳陽林場，廣東 乳源 512727)

近年來，森林火災隱患增加，病蟲害發(fā)生率有所上升，盜伐、濫伐情況時有發(fā)生，使得森林管護的任務更加繁重、形勢更加嚴峻。傳統以人工為主的管護模式顯然無法勝任新時期森林管護的要求，迫切需要從技術層面予以創(chuàng)新。現階段，國內許多森林管理部門在管理新模式、新技術方面進行了大量探索，取得了顯著成效[1]。大數據、物聯網、無人機等新技術相繼在森林管護中得到了推廣使用。下一步，森林管理部門應密切關注前沿技術發(fā)展動態(tài)，結合工作需要，推進新技術與森林管護的深度整合，促進森林管護工作創(chuàng)新發(fā)展[2]。

1 森林管護現狀分析

1.1 管理方式落后，防護效果不理想

在上級部門的重視與支持下，基層森林管理部門通過定期采購新設備，使整體管護水平有了較為明顯的上升。但是在管理方式上仍然沒有改變以人工為主、以設備為輔的模式[3]。例如，近幾年異常氣候增加，森林病蟲害的發(fā)生率有上升趨勢。做好病蟲害的預防工作既可以最大程度上保障森林資源免遭損失，同時也能夠減輕后期治理的成本和壓力。由于管理方式落后，導致森林有害生物監(jiān)測不到位，在森林病蟲害管理上還是以事后控制為主。一旦病蟲害出現蔓延和擴散，將會給樹木造成嚴重損失。

1.2 基層管護隊伍的綜合素質參差不齊

目前，森林管護的技術水平和科技含量有大幅度的提升。但是這些新技術、新設備要想發(fā)揮作用，就離不開一支經驗豐富、責任心與創(chuàng)造力強的優(yōu)秀管護隊伍。目前來看，基層管護隊伍存在的主要問題在于青黃不接，年齡結構明顯失衡。由于基層森林管理部門在工作環(huán)境、薪資待遇、晉升途徑等方面存在劣勢，對優(yōu)秀青年林業(yè)人才的吸引力不強，缺乏新鮮血液。在職的許多職工雖然有十幾年甚至幾十年的森林管護經驗，但是由于學歷不高，學習能力和創(chuàng)新意識較弱，對森林管護新技術、新模式的接受能力差，不利于推動森林管護的創(chuàng)新和發(fā)展。

2 基于新技術條件的森林管護新模式

2.1 搭建森林管護數字化平臺

2.1.1 森林管護信息收集與分析系統。目前“3S”技術在林業(yè)管護領域已經發(fā)展的比較成熟，但是獲取的信息比較單一[4]。在“3S”信息系統的基礎上，融合運用大數據、物聯網、云計算等新技術，構建綜合性的森林管護數字化平臺，可以獲取海量化、豐富化的森林資源信息，不僅為森林管護工作開展提供了數據支撐，而且還能夠在數據分析與利用的基礎上，挖掘森林資源的多重價值，對基層森林管護部門的發(fā)展也起到了促進作用[5]。例如，依托分布在森林各處的生物監(jiān)測裝置和紅外傳感設備，自動采集森林內有害生物的基本信息，包括密度、種類、活動范圍等。然后將收集到的數據利用移動互聯網反饋到中央計算機上。利用AI技術進行數據分析，對有害生物的數量變化、危害后果等進行預測，并生成相應的管護方案。這樣一來，林業(yè)管護人員通過數字化平臺掌握了森林內部有害生物的相關信息，并參考系統提供的管護方案及時開展應對措施，保障森林資源的安全。

2.1.2 森林資源綜合數據庫。在推進“智慧林業(yè)”發(fā)展背景下，森林數據資源的利用價值得到了進一步突顯[6]?；诖?，依托新技術構建森林資源綜合數據庫成為當前各級林業(yè)管理部門的一項重要任務。從數據來源和類型上來看，除了公共基礎數據、林木資源數據外，像巡護記錄數據、視頻監(jiān)控數據、檔案資料數據等等，也都需要一并納入綜合數據庫。只有實現各類森林資源數據的匯總、整合，才能發(fā)揮數據信息的互補優(yōu)勢，對提高數據分析結果的準確性、可信度有積極幫助，這也是保證森林管理決策科學、可行的必要條件。對于基層森林管理部門，由于森林資源數據的總量較少，選擇服務器存儲即可滿足要求；而對于市級以上的部門，為了保證數據庫的容量足夠大，以及安全保密等級足夠高，建議選擇云存儲模式。

2.1.3 智能巡護終端。開發(fā)智能巡護移動終端，并做到森林管護人員“人手一部”，要求在日常巡查時必須攜帶移動設備。移動終端內置GPS定位芯片，每隔幾秒更新一次位置信息，精確顯示林業(yè)人員所在位置，在遇到緊急事件后方便展開救援，保障林業(yè)人員的安全。同時，支持視頻監(jiān)控設備接入，無人機巡護軌跡集成及影像接入，支持歷史巡護軌跡、當前巡護軌跡實時查看，并將管護員、無人機收集的視頻、影像資料上傳到數據管理平臺[7]。這樣一來，相當于將智能巡護終端變成了一臺移動的信息采集裝置，實現了森林資源數據的動態(tài)收集，在提高數據信息利用價值和幫助森林管護人員更加全面掌握森林內部信息也提供了積極幫助。

2.2 基于無人機的森林管護綜合平臺

在基層林業(yè)管理部門，森林范圍大與人員數量少之間的矛盾比較尖銳，無人機的應用成為解決這一矛盾的關鍵。近年來，小型無人機技術日益成熟，且性能更加穩(wěn)定、價格不斷下降、續(xù)航能力提升，這就為民用無人機在森林巡查方面的推廣使用創(chuàng)造了便利條件[8]。無人機搭載高清攝像機，內置無線通訊傳感器，保證了將拍攝的影像資料實時傳輸給地面接收站。為了實現信息全覆蓋，利用無人機進行森林資源調查和森林日常巡護前，要求技術人員提前在計算機上完成線路規(guī)劃，利用地面遙控設備控制無人機按照線路飛行。此外，在影像資料同步的前提下，地面林業(yè)管護人員還可以隨時查看影像資料是否清晰。如果存在畫面模糊或者是數據丟失的情況，控制無人機重新拍攝。利用無人機代替人工進行森林的日常巡查，一是極大減輕了林業(yè)巡護人員的工作壓力，二是保證了巡護工作不間斷、動態(tài)化開展，對及時發(fā)現和打擊偷伐行為有積極幫助。

2.3 實行差異化管護措施

2.3.1 因地制宜，分區(qū)施策。新技術的運用雖然顯著提升了森林管護的效率，但是基于管理成本、森林類別等方面綜合考慮，還需要從管護模式上創(chuàng)新。分區(qū)施策的涵義就是結合森林各處實際情況和特征信息，將其劃分成若干區(qū)域，針對不同區(qū)域采取差異化管護[9]。例如，在一些位置偏遠的深山，周邊人煙稀少，道路交通不便。只需要在通往林區(qū)的主要道路上設置卡口即可，防止人員、車輛進出；而對于其他的一些羊腸小徑，則安裝監(jiān)控設備。將人工設卡與視頻監(jiān)控相結合，實現對森林的管護。對于森林周邊有農田、村莊的，除了監(jiān)控設備外，還要布設通訊塔，以及定期開展無人機巡護，實行“天地一體”的管護模式。

2.3.2 季節(jié)有別，重點管控。在不同的季節(jié)森林管護的側重點存在較為明顯地差異。例如春秋兩季氣候干燥、風力強勁，要特別關注森林火災問題；春夏交替時，林內越冬的蟲卵開始孵化，此時管護重點是防控有害生物；如果森林周邊有大量農田，在春耕和秋收時節(jié)，則必須警惕農民焚燒地膜、秸稈引起山火[10]?；蛘呤侵浦雇捣?、濫獵等行為。因此，森林管理部門要根據以往的工作經驗，在每個季節(jié)制定針對性的管護方案，明確不同時間段的管控重點。在此基礎上，借助于林內生物監(jiān)測設備、視頻監(jiān)控設備，以及無人機巡視等綜合措施，將重點防控和常態(tài)管護結合起來，最大程度上杜絕出現危害森林資源的情況[11]。

3 森林管護新模式的應用效果

基于信息技術創(chuàng)新森林管護模式，對基層林業(yè)工作開展產生了積極影響。從應用效果來看，體現在3個方面。

3.1 節(jié)約人力物力，降低了管護成本

利用視頻監(jiān)控設備和無人機，代替人工完成了森林監(jiān)控。對于那些人手不足的基層林業(yè)管理部門來說，解決了因為人力資源匱乏導致森林管護工作無法正常開展的問題。應用新技術后管護成本也明顯降低。

3.2 實現動態(tài)監(jiān)督，提高了管護成效

無論是固定放置的監(jiān)測裝置、監(jiān)控設備，還是靈活飛行的無人機，都能夠實時采集森林資源數據，實現了全天候、全覆蓋的監(jiān)督。如果有偷伐濫獵情況，或者是周邊有焚燒秸稈行為，能夠第一時間發(fā)現并采取管護措施，保障了森林資源免遭破壞。

3.3 整合信息資源，增加了營林效益

依托信息設備獲取森林資源的海量數據，然后利用計算機和人工智能等技術，對這些數據信息進行專業(yè)、深度的分析，為森林管護工作開展和經營開發(fā)利用等提供了決策依據，在不破壞森林資源的前提下，讓營林效益也得到顯著提升，支持了林業(yè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結語

森林管護的目的不僅僅是保護林區(qū)內的動物、植物，而且要采取科學手段加以開發(fā)利用，讓森林資源的經濟價值、生態(tài)效益等發(fā)揮出來。森林管理部門應樹立創(chuàng)新思維，應用新技術，推進森林管護模式的變革，在保護的基礎上積極開發(fā)，履行職責，為林業(yè)事業(yè)的發(fā)展提供支持。目前來看，互聯網、大數據以及無人機等技術在森林管護工作中得到了成熟運用，實現了森林資源信息的動態(tài)監(jiān)管，為管理人員的科學決策提供了信息參考。下一步還要從增加資金扶持、重視人員培訓等方面，繼續(xù)支持新技術的引進和應用，促進森林管護工作更高質量開展。