基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧林業(yè)可持續(xù)發(fā)展策略

卓明強(qiáng)

（平遠(yuǎn)縣森林資源監(jiān)測評估中心，廣東梅州 514600）

林木資源是對林木及其中所生長發(fā)育的林木有機(jī)體等各種資源的統(tǒng)稱，以各種林木資源居多，還含有林下植被、野外哺乳動(dòng)物、土壤細(xì)菌等各種資源。林木資源是地球上最主要的生命資源之一，同時(shí)也是人們賴以生存的生命資源。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，人們能夠利用全球定位系統(tǒng)、射頻設(shè)備、紅外傳感器及氣體感應(yīng)器等先進(jìn)技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)全方位的林業(yè)管理與監(jiān)控，在任意時(shí)間、地點(diǎn)都可與“物品”建立聯(lián)系，因此物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)對建設(shè)智能森林環(huán)境十分有幫助［1］。隨著全球經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)達(dá)，“互聯(lián)網(wǎng)+”科技也早已被納入了優(yōu)先發(fā)展的基本策略中，要想在互聯(lián)網(wǎng)大背景下實(shí)現(xiàn)林業(yè)的高速發(fā)展，就需和先進(jìn)的相關(guān)科技融合到一起，這樣不但可保障中國綠色經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展，同時(shí)也是打造中國良好生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展道路之一。

1 物聯(lián)網(wǎng)與智慧林業(yè)的特征及其發(fā)展

1.1 物聯(lián)網(wǎng)與智慧林業(yè)的特征

物聯(lián)網(wǎng)科技即傳感聯(lián)網(wǎng)科技，處于多個(gè)科學(xué)技術(shù)交匯的高新技術(shù)領(lǐng)域，利用信息分布式處理、無線科技、個(gè)人計(jì)算機(jī)、傳感器科技及有限互聯(lián)網(wǎng)等相結(jié)合的方式，使用多個(gè)傳感器進(jìn)行工作的一種技術(shù)手段。同時(shí)，可對管理對象實(shí)施監(jiān)控，還能把所收集的信號(hào)傳送給監(jiān)控終端，完成與計(jì)算機(jī)、物理、人之間的聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來源于信息傳媒領(lǐng)域，是第三次工業(yè)革命信息科學(xué)技術(shù)的重要產(chǎn)品之一。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在林業(yè)方面的應(yīng)用也非常廣泛，如物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)林區(qū)監(jiān)控管理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)等，這些應(yīng)用方案在一些國家和地區(qū)已經(jīng)頗見成效。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)與智慧林業(yè)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)科技是中國5 大新型國家戰(zhàn)略性行業(yè)之一，早已被列入國家政府管理工作的報(bào)表當(dāng)中，在全球范圍內(nèi)都引起了很大的重視，特別是歐美等國家和地區(qū)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要利用信號(hào)傳感裝置將物體與之連接，進(jìn)而利用信息傳播媒介進(jìn)行物體和互聯(lián)網(wǎng)之間的信息交流與通訊，以達(dá)到高度智能的跟蹤、定位、識(shí)別等功能［2］。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到智能森林中，可實(shí)現(xiàn)智能森林發(fā)展的全新模式，有效融合各種網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，不但能提高相關(guān)國家森林體系的技術(shù)水平，還可防止自然災(zāi)害的出現(xiàn)，進(jìn)而對林業(yè)資源形成長效保護(hù)，為林業(yè)資源的利用提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，提升相關(guān)地區(qū)林業(yè)資源的經(jīng)濟(jì)效益。

智能林業(yè)管理是運(yùn)用多種信息技術(shù)形成的新型發(fā)展模式，主要是運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等，進(jìn)行信息的自動(dòng)傳感目標(biāo)監(jiān)測。智慧森林的建立是發(fā)展的必然趨勢，可推動(dòng)森林現(xiàn)代化建設(shè)，提升森林的管理水平，為森林效益的更好發(fā)揮提供保證和基礎(chǔ)。構(gòu)建好智能森林，能使綠化的生態(tài)森林、林業(yè)管理信息資源及生態(tài)工程建設(shè)共同推進(jìn)，從而提升森林發(fā)展的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)效益。智能森林概念的提出完全符合森林現(xiàn)代化的基礎(chǔ)條件，是森林發(fā)展到現(xiàn)代化這個(gè)階段的必然趨勢。而智能森林，就是在數(shù)字森林的發(fā)展基礎(chǔ)上加以進(jìn)一步構(gòu)建所取得的新成績，其以綠化生態(tài)化森林工程的興起為先決條件，進(jìn)一步融合了互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)，以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為引領(lǐng)，適應(yīng)人們對綠化生態(tài)化商品銷售及售后服務(wù)的需要，同時(shí)具有了革命性的生產(chǎn)特點(diǎn)。在智能森林環(huán)境下，能夠?qū)σ粋€(gè)地區(qū)的大自然狀況進(jìn)行全面的掌握，如果出現(xiàn)火災(zāi)、地震、泥石流等危險(xiǎn)，有關(guān)政府部門能迅速反應(yīng)并解決。此外，智能森林環(huán)境對防范自然災(zāi)害、維護(hù)自然環(huán)境和監(jiān)控自然災(zāi)害有著非常重大的意義。近年來，不僅在國內(nèi)，甚至在全球社會(huì)上，人們對森林的健康發(fā)展都予以了高度的關(guān)注。國家關(guān)于林業(yè)資源保護(hù)一再出臺(tái)相關(guān)文件，要求以可持續(xù)發(fā)展為基本前提，在這樣的政策指引下，中國制定了以智慧森林為主的林業(yè)健康發(fā)展戰(zhàn)略，將生態(tài)森林的健康發(fā)展視為環(huán)保的首要任務(wù)［3］。

2 存在的問題

2.1 關(guān)鍵設(shè)備選擇不夠精準(zhǔn)

當(dāng)前，智能林業(yè)的發(fā)展十分迅速，但基本的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)等基礎(chǔ)信息支撐系統(tǒng)卻依舊不完備。1）在森林環(huán)境保護(hù)和珍稀動(dòng)植物資源環(huán)境保護(hù)工作中，采用的傳感器和電子標(biāo)簽系統(tǒng)等硬件設(shè)施還相對不夠。2）針對智能化管理方面的核心技術(shù)，有關(guān)人員還沒有熟練掌握，同時(shí)由于政府資金投入的不足，森林環(huán)境保護(hù)工作人員在選擇有關(guān)技術(shù)設(shè)備時(shí)，也往往會(huì)選用那些價(jià)格較低但規(guī)模較小公司的產(chǎn)品，這也造成了有些關(guān)鍵性的技術(shù)設(shè)備成熟度相對比較低，從而極大制約了森林環(huán)境保護(hù)和珍稀動(dòng)植物保護(hù)人員的工作效率，大大降低了森林生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益［4］。

2.2 人才難以融入發(fā)展

盡管現(xiàn)階段智能森林發(fā)展速度較快，而且經(jīng)歷了數(shù)字化的發(fā)展階段，但目前智能林業(yè)的運(yùn)營水平、經(jīng)營理念乃至運(yùn)作方式都處于相對較低水平。而且由于專業(yè)人才的短缺，真正可幫助智能林業(yè)高速發(fā)展的青年人還很少。此外，由于森林的生活條件也相對艱苦，受過高等教育的大學(xué)生，絕大多數(shù)都會(huì)選擇在城市生活，極少人會(huì)選擇回到鄉(xiāng)村，人才流失問題十分嚴(yán)峻，導(dǎo)致森林運(yùn)營管理水平相對落后。因此，地方政府部門可加強(qiáng)對應(yīng)屆畢業(yè)生進(jìn)入森林行業(yè)發(fā)展的吸納力度，如采取財(cái)政補(bǔ)貼和其他政策，引導(dǎo)大學(xué)生深入森林進(jìn)行經(jīng)營工作［5］。另外，林業(yè)部門的人才引進(jìn)更應(yīng)該與社會(huì)相協(xié)調(diào)和結(jié)合，林業(yè)資源和自然資源應(yīng)當(dāng)以其生態(tài)、綠色等為特點(diǎn)進(jìn)行廣泛宣傳，從而在側(cè)面進(jìn)行人才引進(jìn)和人才保護(hù)，以保障其人才不斷代。

3 發(fā)展策略

3.1 政府需加強(qiáng)智能林業(yè)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助

森林地區(qū)的自然資源條件和基礎(chǔ)設(shè)施都非常欠缺，加上森林管理本身是相對薄弱的行業(yè)之一，因此政府相關(guān)部門需加強(qiáng)對林業(yè)地區(qū)的財(cái)務(wù)補(bǔ)助力度。特別是引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，在森林的日常管理工作中，管理者可使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把自己所管轄的森林和工作計(jì)算機(jī)聯(lián)系到一起，通過電子感應(yīng)器等設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控，這樣森林管理者就能直接利用計(jì)算機(jī)觀測林木平時(shí)所需的營養(yǎng)物質(zhì)和有利于林木生長發(fā)育的最高氣溫和相對濕度等信息，不但可更好地了解林木，而且還能防止病蟲等災(zāi)害暴發(fā)。如果林木實(shí)際營養(yǎng)成分或其所需要營養(yǎng)成分的統(tǒng)計(jì)含量過低，信息系統(tǒng)就會(huì)向管理者提出警告，便于管理人員及時(shí)處理。此外，信息系統(tǒng)還能在林業(yè)區(qū)內(nèi)的上空設(shè)置高清攝像機(jī)，對林區(qū)內(nèi)的自然環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，以便于管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常狀況，如發(fā)生大火、亂砍濫伐等現(xiàn)象，可及時(shí)處理，從而切實(shí)做到保護(hù)林木、維護(hù)自然環(huán)境［6］。

3.2 推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)森林防火技術(shù)應(yīng)用

把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到森林防火中，有著至關(guān)重要的意義。有些地區(qū)森林氣候較為干旱，再加上光照強(qiáng)度大，易引起火災(zāi)。如果林地出現(xiàn)大火，不僅會(huì)使大批珍稀的林木遭到破壞，甚至那些棲息在樹林中的珍稀動(dòng)物也將消亡。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠在樹林大火易出現(xiàn)的地方設(shè)置高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)，使用感應(yīng)器對需監(jiān)控區(qū)域的濕度、風(fēng)度、氣溫及風(fēng)速等影響因素實(shí)施監(jiān)測。如果監(jiān)控范圍的空氣溫度超過了發(fā)現(xiàn)火災(zāi)事件時(shí)的臨界點(diǎn)，那么監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)向工作人員及時(shí)發(fā)布預(yù)警，以便林業(yè)消防員針對當(dāng)時(shí)的風(fēng)力和風(fēng)向及時(shí)做出分析，同時(shí)通過科學(xué)的處理方式，有效防止森林火災(zāi)事故的發(fā)生，極大提高工作人員的工作效率，還可督促工作人員在火災(zāi)事件頻繁出現(xiàn)的地方加強(qiáng)巡邏力量。利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，還能夠在林中大面積出現(xiàn)病變?yōu)暮Φ牡胤皆O(shè)置一些感應(yīng)器，每日定期對林地中的病蟲害狀況實(shí)施監(jiān)控。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能使全國各地的人們更好地獲得綠色產(chǎn)品，并促進(jìn)智慧林業(yè)的發(fā)展［7］。

3.3 強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)林業(yè)區(qū)違法行為管理

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于稀有野生動(dòng)物保護(hù)過程中，管理者可把傳感器貼到動(dòng)物身體上面，由于大多數(shù)的哺乳動(dòng)物都是以小群體形式分布，因此管理者需對各種野外動(dòng)、植物的各種信息加以標(biāo)注。只要這些珍貴的野生動(dòng)植物存在威脅，生物信息系統(tǒng)便會(huì)向工作人員提出警示，以便于管理工作人員適時(shí)提供處理對策，大大提高工作的效率。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)，還可利用計(jì)算機(jī)直接觀測到動(dòng)植物所生長的環(huán)境是否適宜，以便于管理人員隨時(shí)掌握情況并采取相應(yīng)措施。此外，利用動(dòng)物體內(nèi)的生物感應(yīng)器，如果發(fā)覺有違法狩獵情況，也能夠及時(shí)移交森林公安解決。

3.4 推動(dòng)林地管理人員及林區(qū)居民強(qiáng)化林業(yè)保護(hù)意識(shí)

林區(qū)居民身處林區(qū)，往往其林業(yè)資源保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)、林業(yè)資源自主管理意識(shí)不強(qiáng)，而林地管理人員因人員流動(dòng)性較大、工作較為困難等，往往接受培訓(xùn)不足，林業(yè)資源管理意識(shí)有待加強(qiáng)。事實(shí)上，由于智慧森林工程是一個(gè)系統(tǒng)的、長期的工程，因此必須有充足的資金、先進(jìn)的技術(shù)及高水平的人才作為支撐。國家日益關(guān)注生態(tài)文明建設(shè)，而生態(tài)林地建設(shè)又是未來我國林業(yè)建設(shè)主要的發(fā)展方向，因此各級(jí)人民政府都要根據(jù)本地森林的實(shí)際建設(shè)發(fā)展?fàn)顩r，確保資金、科技、人員到位，編制有利于本區(qū)域發(fā)展的生態(tài)林地建設(shè)發(fā)展計(jì)劃。1）拓寬資金來源，做到可持續(xù)投資，為項(xiàng)目建設(shè)提供資金保證。2）堅(jiān)持科技興林。積極研究林木科技，推廣普及智慧森林工程，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)推動(dòng)我國林木產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。3）培育林木人力資源。要與高校和有關(guān)研究組織開展合作，從而培養(yǎng)具備林地建設(shè)能力、造林育林技術(shù)的復(fù)合型人員。定時(shí)組織林地管理人員開展訓(xùn)練，增強(qiáng)林地人員的林地知識(shí)、森林生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)及林地管理能力，以實(shí)現(xiàn)生態(tài)林地建設(shè)工作的圓滿完成。

4 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)能夠達(dá)到對智能森林的防火監(jiān)控、資源監(jiān)測、森林病蟲害監(jiān)測、重大工程項(xiàng)目輔助及珍稀動(dòng)植物保護(hù)監(jiān)督管理等目的。同時(shí)，利用電子商務(wù)標(biāo)簽、感應(yīng)器等技術(shù)，可隨時(shí)隨地收集與森林管理工作有關(guān)的信息內(nèi)容，并整合分析各類信息內(nèi)容，以推動(dòng)森林更好的發(fā)展。此外，使用高清晰度攝像頭、定位監(jiān)視系統(tǒng)等，可對林木發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管。伴隨云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也可完全和云計(jì)算機(jī)科技進(jìn)行深度融合，進(jìn)而推動(dòng)智慧林業(yè)更深入的發(fā)展。