淺析森林經(jīng)營中的智慧林草系統(tǒng)建設

張倩倩

摘 要：智慧林草系統(tǒng)建設作為森林經(jīng)營建設中的重要組成部分，為林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了強有力的支撐。該文分析了智慧林草系統(tǒng)建設的目的和意義，闡述了智慧林草系統(tǒng)建設的主要模塊，并提出了建設智慧平臺系統(tǒng)的對策建議，為實現(xiàn)森林高質(zhì)量發(fā)展建設提供參考。

關鍵詞：國土綠化;林業(yè);智能化;可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號 F326 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）15-0076-03

21世紀是信息化的世紀，建立信息化林木良種產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮良種增產(chǎn)、增效功能，提高林木良種產(chǎn)業(yè)的綜合生產(chǎn)力和經(jīng)營管理效率，提升信息化水平，加快林木良種產(chǎn)業(yè)信息化建設步伐，對于全面實現(xiàn)林業(yè)現(xiàn)代化具有重要意義。智慧林草系統(tǒng)是充分利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術，通過感知化、物聯(lián)化、智能化的手段，形成林業(yè)立體感知、管理協(xié)同高效、生態(tài)價值凸顯、服務內(nèi)外一體的林業(yè)發(fā)展新模式。其本質(zhì)是以人為本，不斷提高生態(tài)林業(yè)和民生林業(yè)的發(fā)展水平。

1 智慧林草系統(tǒng)建設的目的

智慧林草系統(tǒng)平臺是全面落實營造林各項責任和建設任務、實現(xiàn)造林成果評價考核和動態(tài)管理的重要支撐和基礎保障，涉及“造、管、用”的各個環(huán)節(jié)，包括智慧營造林監(jiān)管系統(tǒng)、森林火災智能監(jiān)測平臺及森林病蟲害綜合防治系統(tǒng)，是河北省智慧林草系統(tǒng)建設的重要組成部分。通過智慧營造林監(jiān)管平臺建設，達到造林地與樹種選擇量化、造林地塊與成效監(jiān)測全覆蓋、補植決策智能化、森林火災預測預警智能化、森林病蟲害防治精準化、管護常態(tài)化等方面的目標。

智慧林草系統(tǒng)建設的主要目標為：（1）基礎設施方面：建成智慧林草系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心與基礎服務平臺，實現(xiàn)省市縣三級網(wǎng)絡互通，為智慧林草系統(tǒng)提供基礎設施支撐。（2）數(shù)據(jù)建設方面：建成全省林業(yè)資源一張圖，建設林業(yè)基礎數(shù)據(jù)、林業(yè)專題數(shù)據(jù)、林業(yè)業(yè)務數(shù)據(jù)以及林業(yè)信息產(chǎn)品庫等各類數(shù)據(jù)的綜合數(shù)據(jù)中心，為全省林業(yè)資源管理應用構建基礎支撐數(shù)據(jù)環(huán)境。建成林業(yè)資源各類相關數(shù)據(jù)的采集、整理、更新、管理維護、共享和應用的技術標準和管理規(guī)范。（3）支撐平臺方面：基于林業(yè)資源數(shù)據(jù)中心，建成全省林業(yè)資源應用的省市縣三級應用體系，將業(yè)務應用逐步統(tǒng)一到平臺上，進而形成全省林業(yè)草原系統(tǒng)業(yè)務協(xié)同的電子政務平臺。（4）業(yè)務應用方面：按照智慧林草系統(tǒng)建設要求，建設森林草原資源管理信息系統(tǒng)、重點工程綜合管理信息系統(tǒng)、森林草原災害應急指揮系統(tǒng)、濕地資源管理信息系統(tǒng)和沙化荒漠化資源管理信息系統(tǒng)、林業(yè)產(chǎn)業(yè)管理信息系統(tǒng)等綜合應用系統(tǒng)。

2 智慧化林草示范點建設現(xiàn)狀

以河北省為例，智慧林草示范點有2個，分別為河北省洪崖山國有林場管理局智慧林草全周期示范點和威縣林木良種繁育基地現(xiàn)代化種苗經(jīng)營管理示范點。

2.1 國有林場智慧林草示范點建設現(xiàn)狀 河北省洪崖山國有林場管理局智慧林草的核心業(yè)務工作主要有以下2項：一是林區(qū)森林資源培育與管護工作;二是優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種種質(zhì)資源和天然林遺傳資源的收集、保存和保護工作及優(yōu)良林木品種選育技術方法的研究和林木良種的選育、中間試驗、示范、推廣工作。截至目前，已經(jīng)累計投入200萬元，累計新采購計算機36臺，機關及各直屬單位辦公人員基本每人1臺計算機，各類打印機18臺。在林區(qū)的主要關口建設防火瞭望塔2座，內(nèi)設360°旋轉(zhuǎn)攝像頭，經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸防火網(wǎng)絡平臺，可在護林點、直屬單位及局值班室實時查看，即可全面掌握林區(qū)基本情況，組建林管局防火指揮部，完善信息化森防指揮系統(tǒng)。自2017年開始自主研發(fā)苗圃智能化信息管理軟件，目前該軟件已經(jīng)進入試運行階段，效果良好。該軟件實現(xiàn)了對苗圃資源管理、現(xiàn)存種類規(guī)格數(shù)量分布狀況、歷史銷售情況等的全方位動態(tài)管理，可以實時查閱相關信息，對苗圃的精細化管理具有重要的指導意義。近些年來，建設內(nèi)部防火網(wǎng)絡平臺，相關防火信息統(tǒng)一匯總到網(wǎng)絡平臺，并連接相關人員手機號碼，有特殊情況的可第一時間通知到各相關人員。終端采集系統(tǒng)主要包括以下2個方面：一是瞭望塔的監(jiān)控系統(tǒng)，360°無死角攝像頭實時采集上傳平臺;二是護林員巡山手持的GPS定位手機。除了兼有手機、對講機功能外，還可以將巡查過程中遇到的特殊情況由GPS定位功能直接將火情位置和相關照片上傳平臺。

2.2 林木良種繁育基地現(xiàn)代化種苗經(jīng)營管理示范點現(xiàn)狀 基地具有單位機房，購置了電腦、打印機、掃描儀、云存儲等信息化設備，能夠為全周期示范提供充足的硬件支撐，同時基地具有完善穩(wěn)定的外網(wǎng)網(wǎng)絡基礎環(huán)境，目前分別采用北京林業(yè)大學智慧林業(yè)檢測平臺和佳多農(nóng)林物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)應用平臺，具有農(nóng)林小氣候信息采集（可監(jiān)測風向、風速、溫度、濕度、氣壓、雨量、土壤溫濕度等常規(guī)氣象要素），蟲情信息自動采集系統(tǒng)、影像采集系統(tǒng)、標本采集制作保存設備的數(shù)據(jù)采集、加工、存儲和分析應用體系和莖體液流傳感器，能夠?qū)θ繑?shù)據(jù)提供實時采集和智慧化應用。系統(tǒng)還可以對農(nóng)林害蟲完成自動誘、殺處理，避免測報職業(yè)飽受毒藥危害，保護了環(huán)境;運用無線技術，實現(xiàn)半徑10km內(nèi)可以根據(jù)不同作物分別建立標靶蟲情信息采集點，從而大大提高了測報準確度，同時實現(xiàn)農(nóng)林業(yè)野外實時蟲情自動成像、遠程實時傳輸;利用蟲情測報自動采集系統(tǒng)，掌握昆蟲活動時間、活動種類和天敵數(shù)量，指導是否需要人工防控來平衡靶標植物生物鏈的效果;利用蟲情測報自動采集系統(tǒng)，結合物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實時掌控、監(jiān)測靶標植物危害狀態(tài)。這些信息化應用為基地管理者及時進行澆水和害蟲防控等管理措施提供了決策依據(jù)。

3 智慧林草系統(tǒng)建設模塊分析

智慧林草系統(tǒng)建設內(nèi)容主要包括設計與建設智慧林草系統(tǒng)總體平臺，搭建營造林監(jiān)管子系統(tǒng)，搭建森林火災監(jiān)測預警子系統(tǒng)，搭建林業(yè)有害生物防控子系統(tǒng)等4個方面。

3.1 建設智慧林草系統(tǒng)總體平臺

3.1.1 系統(tǒng)設計平臺方案 包括不同層級、相關部門、各類專業(yè)、綜合營造林全業(yè)務流程的需求分析，系統(tǒng)明晰數(shù)據(jù)采集、傳輸、融合評價的信息流向，形成跨層級、跨縣域、跨部門、跨業(yè)務的一站式管理平臺設計方案。

3.1.2 開發(fā)業(yè)務、管理、評價功能模塊 采取互聯(lián)網(wǎng)+應用的服務模式，按照創(chuàng)新業(yè)務、提升管理、優(yōu)化決策的目標要求，開發(fā)包括業(yè)務應用、數(shù)據(jù)挖掘、考核評價等相互貫通與協(xié)同的各類功能模塊。

3.1.3 加強基礎設施和安全保障建設 包括標準規(guī)范建設、機房擴建、數(shù)據(jù)處理環(huán)境構建、運行維護管理及安全技術保障等建設內(nèi)容。

3.2 搭建營造林監(jiān)管子系統(tǒng) 梳理業(yè)務數(shù)據(jù)的流向，明晰業(yè)務、管理、評價、決策關系，確定各類服務節(jié)點拓撲構架，基于全省林業(yè)數(shù)據(jù)中心，利用云計算、大數(shù)據(jù)、可視化呈現(xiàn)等先進技術，建立覆蓋省市縣級營造林規(guī)劃計劃、作業(yè)設計、進度控制、實施效果及統(tǒng)計上報等環(huán)節(jié)的一體化管理的智慧營造林管理系統(tǒng);綜合應用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術，建立從苗圃到造林地，從種苗到林木，從造林作業(yè)到負責人的全流程信息數(shù)據(jù)庫，為造林綠化工程質(zhì)量核查、造林綠化成果分析及決策提供依據(jù)。

3.3 搭建森林草原火災監(jiān)測預警子系統(tǒng) 結合林長制，針對重點防火林區(qū)、管護人員不易走到的地方以及與周圍游客、群眾接觸較為密切、缺乏通信基本設施的林區(qū)，構建基于無線傳感器網(wǎng)絡和紅外視頻監(jiān)測的林火智能監(jiān)測網(wǎng)絡，系統(tǒng)采用遙感技術（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)將有關的林火信息有機地管理起來，并隨時進行動態(tài)更新，從而直觀形象地表現(xiàn)出來，做到預防為主，決策得力，撲救有效。實現(xiàn)全天候?qū)崟r監(jiān)控林區(qū)內(nèi)的林火情況、氣象情況，做到林火實時預報。建立一個科學的、有效的、綜合效益最佳的森林火災監(jiān)測預警平臺，引入數(shù)據(jù)驅(qū)動技術，實現(xiàn)森林防火應急調(diào)度系統(tǒng)與移動終端系統(tǒng)實時信息的雙向互動，利用視頻監(jiān)控發(fā)現(xiàn)火情，做到信息實時傳遞并準確反應森林火災現(xiàn)狀，快速發(fā)現(xiàn)火點并及時撲滅火災，使森林火災管理實現(xiàn)數(shù)字化、動態(tài)化、實時化、智能化。森林火災監(jiān)測預警平臺能夠輔助林業(yè)管理部門提高管理效率、應變能力和綜合管理水平，以適應全省林業(yè)跨越式發(fā)展;提高森林防火信息的可靠性、預見性和準確性，使森林火災信息管理工作躍上新臺階。

3.4 搭建林業(yè)有害生物防控子系統(tǒng) 通過對無人機影像中提取出的病害木、變色木，結合林長巡護建立危害木的空間分布信息數(shù)據(jù)庫，綜合監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的樹種、地形、坡度、坡向以及歷史氣象與病蟲害分布數(shù)據(jù)等資料，建立林業(yè)有害生物防控大數(shù)據(jù)分析與預測服務平臺，為林業(yè)有害生物的防治與快速處置，提供省-地互通的林業(yè)有害生物防控工作環(huán)境，為“綠色河北攻堅工程”目標的實現(xiàn)提供有力保障。以林長制巡查、巡防為主要切入點，建立一套即時發(fā)現(xiàn)即時上報，即時上報即時預警，即時預警即時處理的信息化電子管理平臺，旨在將及時森林病蟲害消滅于萌芽狀態(tài)。彌補行業(yè)傳統(tǒng)上重營造輕管護的業(yè)務盲點，在本次智慧營造林規(guī)劃中同時構建集毀林、盜伐等林業(yè)案件與經(jīng)營撫育為一體的多業(yè)務智能管護模式，通過集成地理信息系統(tǒng)、北斗定位系統(tǒng)、4G網(wǎng)絡與多媒體采集技術，結合智能終端，構建互聯(lián)互通的生態(tài)巡護終端，動態(tài)采集造林地狀況。

4 智慧化平臺系統(tǒng)建設對策

4.1 加強信息化建設 通過加強與國家通信運營商的合作，積極推進無線網(wǎng)絡建設，實現(xiàn)林區(qū)信號全覆蓋。根據(jù)業(yè)務需求和使用各種智能終端、自動化裝備等，提高信息采集水平。通過信息資源整合和開發(fā)利用，建立信息資源數(shù)據(jù)庫。

4.2 提高林管局的信息化管理水平 建立森林資源管理信息管理系統(tǒng)，并繼續(xù)推進網(wǎng)站建設和網(wǎng)上辦公系統(tǒng)建設。建立以管局為總門戶網(wǎng)站，各直屬林場為子站的網(wǎng)站群系統(tǒng)，并不斷優(yōu)化頁面，發(fā)揮網(wǎng)站的宣傳作用。

4.3 推進信息化技術應用 將新一代信息技術應用于林火監(jiān)測、預警預報及應急防控方面，加快林業(yè)災害監(jiān)測預警及應急防控體系建設。推進智慧苗圃軟件后續(xù)開發(fā)，提高苗圃管理水平。

4.4 開展森林有害生物自動化監(jiān)測 蟲情信息自動采集傳輸設備高效主要集中在監(jiān)測預報的“準”“綠”“統(tǒng)”等方面?！皽省本褪潜O(jiān)測預報要準，準確做好農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測預警，掌握最佳防治時期，提高防效，減少防治次數(shù)?！熬G”則是防治技術要綠色環(huán)保，蟲情信息自動采集傳輸設備的應用，有助于大力推廣林木病蟲害綠色防控技術，減少化學農(nóng)藥用量，掀起綠色防控熱潮。“統(tǒng)”就是要在防治形式上實現(xiàn)統(tǒng)，在防控突發(fā)性、暴發(fā)性重大病蟲害時，蟲情信息自動采集傳輸設備快速、高效的優(yōu)勢尤為突出。更是進一步提高了基地蟲情監(jiān)測的技術水平，準確把握住防控時機和防治時間，做到防治節(jié)點準確，防控有效，明顯提高蟲害的防控效果。在加大防控統(tǒng)籌，蟲情信息自動采集傳輸設備這種先進的管理技術方面也發(fā)揮了重要作用，推動了現(xiàn)代林業(yè)信息化發(fā)展。

參考文獻

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（責編：張宏民）