大數(shù)據(jù)時代下林業(yè)生態(tài)管理的科學(xué)途徑

趙振華 吳曉芬 蘭浩洋

摘要：大數(shù)據(jù)時代背景下，我國林業(yè)發(fā)展向智能化、生態(tài)化邁進(jìn)。文章針對林業(yè)生態(tài)管理需求，提出了利用信息技術(shù)規(guī)范林業(yè)生態(tài)管理措施、構(gòu)建智能林業(yè)監(jiān)測平臺、科學(xué)設(shè)置林業(yè)生態(tài)指標(biāo)、輔助林業(yè)經(jīng)營管理工作等一系列措施，以便建立起一種林業(yè)智慧化發(fā)展的長效機(jī)制，促進(jìn)林業(yè)高質(zhì)高效發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);林業(yè);生態(tài)管理

大數(shù)據(jù)時代，林業(yè)生態(tài)管理開始借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，充分利用其數(shù)字化、互聯(lián)化、感知化、智能化等基礎(chǔ)特性，構(gòu)建立體感知、管理協(xié)同的林業(yè)發(fā)展新模式，實(shí)現(xiàn)人與自然的對話協(xié)商，使人與林業(yè)之間的關(guān)系變得和諧。

1 林業(yè)生態(tài)管理重要性

林業(yè)生態(tài)管理是當(dāng)下與未來林業(yè)發(fā)展重要方向，目的是為了給林業(yè)提供一個優(yōu)質(zhì)循環(huán)發(fā)展空間，實(shí)現(xiàn)林業(yè)長足發(fā)展?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的快速普及，加速了互聯(lián)網(wǎng)與林業(yè)間的創(chuàng)新融合，相關(guān)部門開始積極吸收先進(jìn)科學(xué)知識和技術(shù)，不斷創(chuàng)新實(shí)踐，優(yōu)化管理方法，致力于在管理過程中融入自然科學(xué)，以需求最為適宜、有效的生態(tài)管理模式^[1]。截至今日，林業(yè)生態(tài)管理逐漸完善，不同于其他管理措施，林業(yè)生態(tài)管理具有獨(dú)特性，在管理過程中不僅要保護(hù)現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境，還要從根本上解決環(huán)境問題，為林業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好空間;在管理過程中還需要將多種管理理念、學(xué)科知識融入其中，創(chuàng)建多元化管理體系;林業(yè)生態(tài)管理還能幫助改善區(qū)域環(huán)境，為林業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2 大數(shù)據(jù)時代下林業(yè)生態(tài)管理的科學(xué)途徑

2.1 規(guī)范林業(yè)生態(tài)管理措施

林業(yè)生態(tài)管理的科學(xué)有效，不單單是建立一個完善的植被種植體系，而是需要從生態(tài)保護(hù)、生態(tài)防護(hù)、經(jīng)濟(jì)、改良等多個角度出發(fā)，建立相關(guān)管理計劃和目標(biāo)，將其貫徹落實(shí)在林業(yè)生態(tài)管理各個環(huán)節(jié)。目前，我國多數(shù)林業(yè)管理較為粗獷，工作人員僅憑自身過往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理，缺乏科學(xué)依據(jù)，且存在一定滯后性，管理效果有限，在發(fā)生病蟲害時，難以提前預(yù)測，并開展及時有效的防治措施，造成嚴(yán)重?fù)p害，這是因?yàn)榱謽I(yè)生態(tài)管理是一個系統(tǒng)性體系，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，就會造成連鎖反應(yīng)，造成生態(tài)系統(tǒng)失衡，且難以快速修復(fù)^[2]。

林業(yè)管理部門應(yīng)該積極運(yùn)用科學(xué)有效的管理措施，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)全面分析樹木種類、生長層次和生長情況，建立數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析林業(yè)發(fā)展方向，并形成具體明確的指標(biāo)系統(tǒng)，為林業(yè)生態(tài)管理提供支撐;巡檢人員應(yīng)該加強(qiáng)自身工作，詳細(xì)記錄、觀察植物生長情況，并將相關(guān)數(shù)據(jù)通過采集設(shè)備傳輸至數(shù)據(jù)庫中，結(jié)合數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，構(gòu)建智能林業(yè)觀測系統(tǒng)，確保工作人員能夠?qū)崟r監(jiān)測林區(qū)情況，快速準(zhǔn)確定位具體區(qū)域和物種出現(xiàn)的問題，并在大數(shù)據(jù)指導(dǎo)下采取對應(yīng)解決促使，確保林業(yè)生態(tài)管理的有效性。此外，還可以借助管理系統(tǒng)對巡檢人員進(jìn)行考勤、遠(yuǎn)程管理。

2.2 構(gòu)建智能林業(yè)監(jiān)測體系

2013年，國家林業(yè)局信息辦先后申請成立了《林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)術(shù)語》等4個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及《林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)規(guī)范》等4項國家標(biāo)準(zhǔn)，并且隨即開展了林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系研究工作，這些都在為智能林業(yè)監(jiān)測體系建立提供了有力依據(jù)。整體來看，林業(yè)部門利用云計算、大數(shù)據(jù)、可視化、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，建立“三防”一體信息化平臺、智能辦公室、業(yè)務(wù)信息實(shí)時共享平臺、綜合監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)等信息化項目，實(shí)現(xiàn)資源管理、智能辦公、遠(yuǎn)程調(diào)動、空間分析等多種智能應(yīng)用。

例如，可以建立智慧林業(yè)生態(tài)監(jiān)測平臺，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)、北斗衛(wèi)星通訊及全球定位系統(tǒng)，自動采集環(huán)境、氣候、植物生長等相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，結(jié)合大數(shù)據(jù)處理方法，實(shí)現(xiàn)動態(tài)感知、智能決策等林業(yè)生態(tài)信息智能監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對巡護(hù)人員規(guī)范化網(wǎng)格管理，便于其及時反饋巡檢過程匯總發(fā)現(xiàn)的病蟲害、盜砍盜伐、火災(zāi)隱患等事件，及時標(biāo)明事件發(fā)生經(jīng)緯度、時間和圖片等信息。同時，可以在林區(qū)內(nèi)設(shè)置土壤水分傳感器、林區(qū)微環(huán)境檢測裝備、智能巡檢設(shè)備等，借助平臺對林區(qū)微環(huán)境信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、數(shù)據(jù)動態(tài)分析和歷史數(shù)據(jù)查詢。

森林防火方面，可以利用WEB和3S技術(shù)建立智能森林防火系統(tǒng)，將林區(qū)地圖、歷年火災(zāi)情況、防火機(jī)構(gòu)等數(shù)據(jù)信息投入其中建立數(shù)據(jù)庫，同時根據(jù)數(shù)據(jù)建立火點(diǎn)定位，火場蔓延和火災(zāi)撲救、清理、看守以及損失評估模型，在火災(zāi)發(fā)生前及時做出林火預(yù)報，在火災(zāi)發(fā)生時，即時模擬林火蔓延情況，制定相應(yīng)輔助決策，為指揮員做出正確決策提供參考，并利用大數(shù)據(jù)快速作出火災(zāi)損失評估，為林區(qū)生態(tài)管理提供充足的支撐

2.3 科學(xué)設(shè)置林業(yè)生態(tài)指標(biāo)

林業(yè)生態(tài)管理的核心內(nèi)容是建立起結(jié)構(gòu)有序、組合科學(xué)、系統(tǒng)循環(huán)開放、內(nèi)外緊密交流、協(xié)調(diào)發(fā)展的動態(tài)平衡管理系統(tǒng)，充分利用各種物種之間的生物鏈關(guān)系，對生態(tài)環(huán)境、生物群落進(jìn)行管理，積極發(fā)揮不同系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)力量，促進(jìn)年整體林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展^[3]。目前，我國部分林業(yè)發(fā)展較為單一，缺乏對生態(tài)系統(tǒng)的準(zhǔn)確認(rèn)知，對林木培育較為單一，各物種之間配比失調(diào)，造成林業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差;再加上部分地區(qū)林木種類搭配不科學(xué)、樹種分布不全，缺少功能性樹種，且樹木生長存在互相阻礙和惡性競爭的關(guān)系，這些都在一定程度上加重了林業(yè)生態(tài)不平衡現(xiàn)象，導(dǎo)致病蟲害災(zāi)害問題頻發(fā)。

借助大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對林區(qū)內(nèi)樹種資源和區(qū)域環(huán)境進(jìn)行分析，如上文中智慧林業(yè)生態(tài)監(jiān)測平臺，便能夠?qū)α謪^(qū)內(nèi)森林物種、地形地貌、野生動物種類數(shù)量、植物生長量等內(nèi)容形成網(wǎng)格化查詢，能夠自動計算林班面積，并形成各種遠(yuǎn)程報表。通過報表分析，可以為某一特定區(qū)域提供最為適宜的管理方式和數(shù)據(jù)指標(biāo)，以生態(tài)保護(hù)型、防護(hù)性、經(jīng)濟(jì)型等不同目標(biāo)，對樹木種類、數(shù)量、搭配方式進(jìn)行設(shè)計，并在計算機(jī)內(nèi)進(jìn)行仿真模擬，進(jìn)一步優(yōu)化方案，為林業(yè)部門提供更加直觀、具體、科學(xué)的林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展方案。

3 結(jié)束語

綜上，生態(tài)管理將是未來林業(yè)長期穩(wěn)健發(fā)展的主要方向，大數(shù)據(jù)技術(shù)將會為生態(tài)林業(yè)、智慧林業(yè)發(fā)展提供指導(dǎo)，提高生態(tài)管理科學(xué)性和實(shí)效性，從而實(shí)現(xiàn)林業(yè)持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]侯瑞霞， 孫偉， 曹姍姍，等. 大數(shù)據(jù)環(huán)境下林業(yè)資源信息云服務(wù)體系架構(gòu)——設(shè)計與實(shí)證[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報， 2016.

[2]蒲榮韶. 大數(shù)據(jù)時代下的林業(yè)發(fā)展研究[J]. 農(nóng)村科學(xué)實(shí)驗(yàn)， 2018， （005）：52-52.

[3]羅興軍. 大數(shù)據(jù)分析在生態(tài)林業(yè)中的應(yīng)用[J]. 數(shù)字通信世界， 2020， No.191（11）：175-176.