淺談大數(shù)據(jù)分析在生態(tài)林業(yè)上的運(yùn)用

張昆朋 劉振海 李殿錄

摘 要：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)在生態(tài)林業(yè)，森林培養(yǎng)等方面的應(yīng)用也日漸增加，成為人們廣泛關(guān)注的話題。那么到底什么是大數(shù)據(jù)生態(tài)林業(yè)呢？目前并沒(méi)有給出統(tǒng)一的定義。在筆者看來(lái)大數(shù)據(jù)生態(tài)林業(yè)就是在大數(shù)據(jù)的背景下，通過(guò)數(shù)據(jù)的整合共享來(lái)分析生態(tài)林業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及建設(shè)目標(biāo)并促進(jìn)生態(tài)林業(yè)更好的發(fā)展。本文將在對(duì)大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，分析目前我國(guó)大數(shù)據(jù)生態(tài)林業(yè)的發(fā)展問(wèn)題及對(duì)策。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)； 生態(tài)林業(yè)； 研究發(fā)展

近年來(lái)，大數(shù)據(jù)出現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域，被人們廣泛應(yīng)用，在“十五”期間，重大的科技項(xiàng)目——數(shù)字林業(yè)被提出，該項(xiàng)目旨在通過(guò)數(shù)字化的手段再現(xiàn)林業(yè)的真實(shí)發(fā)展情況。也就是足不出戶，只要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，信息技術(shù)和人工智能等就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)森林資源的信息化管理和網(wǎng)絡(luò)化辦公，最大程度的收集和使用來(lái)自全世界的各種信息，全面了解生態(tài)林業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，保護(hù)我國(guó)現(xiàn)有的林業(yè)資源并促進(jìn)生態(tài)林業(yè)更好發(fā)展。

一、什么是大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)的提出者是麥肯錫，麥肯錫認(rèn)為：“數(shù)據(jù)，已經(jīng)滲透到當(dāng)今每一個(gè)行業(yè)和業(yè)務(wù)職能領(lǐng)域，成為重要的生產(chǎn)因素?！被ヂ?lián)網(wǎng)的普及改變了人們的生產(chǎn)生活，被每個(gè)人所熟知，但是還有一種新的發(fā)展趨勢(shì)——大數(shù)據(jù)，它也同樣對(duì)人們的生產(chǎn)生活有著巨大的影響。大數(shù)據(jù)可分為大數(shù)據(jù)技術(shù)，大數(shù)據(jù)工程，大數(shù)據(jù)科學(xué)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用等領(lǐng)域。目前人們談?wù)撟疃嗟木褪谴髷?shù)據(jù)技術(shù)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用，本文要談的就是大數(shù)據(jù)在生態(tài)林業(yè)上的應(yīng)用。數(shù)據(jù)來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)，云計(jì)算，平板電腦等各種各樣的傳感器但是大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)還是不同的，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為大數(shù)據(jù)的發(fā)展提供了更多數(shù)據(jù)，而大數(shù)據(jù)的發(fā)展為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了更多支撐。相比于互聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)主要是捕捉，處理哪些一定時(shí)間內(nèi)無(wú)法用常規(guī)軟件處理的數(shù)據(jù)集合，具有更強(qiáng)的決策力和觀察力。

二、大數(shù)據(jù)在林業(yè)應(yīng)用上體現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)

1.節(jié)約資金。生態(tài)林業(yè)是指根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源，在促進(jìn)林產(chǎn)品發(fā)展的同時(shí)，為人類的生存和發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境。但生態(tài)系統(tǒng)的改善和保護(hù)涉及的工程量巨大，近年來(lái)，我國(guó)生態(tài)管理破壞嚴(yán)重，國(guó)家為了改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展投入了大量的人力物力，運(yùn)用大數(shù)據(jù)就可以有效的節(jié)約成本。在大數(shù)據(jù)背景下，人們可以隨時(shí)隨地了解更多信息，減少人力物力的投入。就像美國(guó)的農(nóng)場(chǎng)主一樣，生態(tài)林業(yè)管理工作者也可以在辦公室通過(guò)大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)地理環(huán)境變化，植被生長(zhǎng)指數(shù)變化，運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，不僅可以更精準(zhǔn)的獲得林業(yè)的數(shù)據(jù)，還可以減少大量人力物力投入。有數(shù)據(jù)顯示，在1999年到2009年十年之間我國(guó)林業(yè)的TFP指數(shù)不增反降。2000年的TFP指數(shù)是1.04，到了2009年TFP指數(shù)就只有1.037了，比2000年下降了0.007，大部分年份的TFP指數(shù)在0.8到1.1之間，平均是0.889，增長(zhǎng)率為負(fù)，也就是說(shuō)我國(guó)林業(yè)系統(tǒng)資金利用率低下，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。近年來(lái)我國(guó)林業(yè)的TFP指數(shù)均值達(dá)到1.076也就是在大數(shù)據(jù)的影響下，提高了我國(guó)林業(yè)系統(tǒng)的資金利用率，節(jié)約了資金。

2.提高管理效率。生態(tài)林業(yè)的維護(hù)和發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)且浩大的工程，生態(tài)林業(yè)不是自家的菜園子，一眼盡收眼底，有什么問(wèn)題可以一眼看到，生態(tài)林業(yè)面積廣大，地域繁多，如果有什么問(wèn)題需要派人去檢查然后才能傳回?cái)?shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)尋找解決的辦法，效率低下。有了大數(shù)據(jù)的幫助，可以減少檢測(cè)監(jiān)察的時(shí)間，有什么問(wèn)題可以通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案，及時(shí)解決問(wèn)題。不僅如此，有了大數(shù)據(jù)，生態(tài)林業(yè)管理人員可以足不出戶隨時(shí)隨地了解植被生長(zhǎng)的全部情況，極大的提高了生態(tài)林業(yè)的管理效率。

3.適于海量數(shù)據(jù)處理。說(shuō)到大數(shù)據(jù)，筆者相信很多人的第一反應(yīng)就是很多很多的數(shù)據(jù)，其時(shí)并不是這樣的，5P的數(shù)據(jù)可能不是大數(shù)據(jù)，1P的數(shù)據(jù)反而是大數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，大數(shù)據(jù)并不意味著數(shù)據(jù)量的大小。通過(guò)查閱得知了大數(shù)據(jù)的5V特點(diǎn)（IBM提出）：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（低價(jià)值密度）、Veracity（真實(shí)性）。這些特征也決定了大數(shù)據(jù)比較適用于海量數(shù)據(jù)處理的事業(yè)，生態(tài)林業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)大量數(shù)據(jù)的支持，大數(shù)據(jù)不僅可以自動(dòng)收集，處理大量的數(shù)據(jù)，還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析為生態(tài)林業(yè)的發(fā)展提供正確的方案。

三、大數(shù)據(jù)在林業(yè)應(yīng)用上存在的問(wèn)題

凡事有利有弊，大數(shù)據(jù)雖然推動(dòng)了我國(guó)生態(tài)林業(yè)的發(fā)展，但是在現(xiàn)階段，我國(guó)大數(shù)據(jù)的運(yùn)用依然存在一些問(wèn)題：

1.大數(shù)據(jù)意味著更多的信息，但同時(shí)也意味著更多的虛假關(guān)系信息，那么在收集數(shù)據(jù)時(shí)，就可能出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，過(guò)去的無(wú)用的數(shù)據(jù)。生態(tài)林業(yè)可分為自然林和人工林，隨著森林的減少，人們開(kāi)始人工培植森林，樹(shù)木的生長(zhǎng)離不開(kāi)土壤、水和空氣，通過(guò)大數(shù)據(jù)人們就可以知道哪里適合培植森林，比如東北平原地勢(shì)平坦，光照充足，雨水充沛，土壤肥沃適合人工種植。但是由于數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤也可能使人們做出錯(cuò)誤的決策，認(rèn)為青藏高原光照強(qiáng)，晝夜溫差大，適合植被的生長(zhǎng)。

2.除此之外，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)也是一個(gè)問(wèn)題，大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要用到冗余配置，形成浪費(fèi)。生態(tài)林業(yè)的數(shù)據(jù)是不斷變化的，可能每時(shí)每刻都在變化，如果不刪掉原來(lái)的數(shù)據(jù)就錄入新的數(shù)據(jù)就會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)空間變小，但刪掉原來(lái)的數(shù)據(jù)可能不利于后期人們工作的開(kāi)展。

3.數(shù)據(jù)的處理是另一個(gè)比較大的問(wèn)題，生態(tài)林業(yè)的數(shù)據(jù)復(fù)雜且繁多，不僅體現(xiàn)了數(shù)據(jù)本身還體現(xiàn)了數(shù)據(jù)在時(shí)空上的交叉互動(dòng)，處理起來(lái)比較困難。如在線拍賣，人們需要在很短的時(shí)間內(nèi)做出決策，既要了解林地的種類，又要了解植被的生長(zhǎng)情況還要了解林地土壤的質(zhì)量問(wèn)題，各種數(shù)據(jù)匯集，數(shù)據(jù)的處理就更難了。

四、分析給出措施

1.在收集數(shù)據(jù)時(shí)，要對(duì)互聯(lián)網(wǎng)以及各種機(jī)構(gòu)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，去偽存真，不僅如此，還要對(duì)數(shù)據(jù)的價(jià)值進(jìn)行辨析，對(duì)于那些真實(shí)的卻沒(méi)有價(jià)值的數(shù)據(jù)也不用留存。構(gòu)建有效的大數(shù)據(jù)林業(yè)生態(tài)體系。目前數(shù)據(jù)平臺(tái)已經(jīng)整合了森林資源、森林生態(tài)環(huán)境、森林保護(hù)、森林培育、林業(yè)科學(xué)研究專題和林業(yè)行業(yè)發(fā)展等8大類數(shù)據(jù)，建立了164個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)總量達(dá)到1000GB以上。該數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)最龐大、最系統(tǒng)的林業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)體系，數(shù)據(jù)完善對(duì)于處理生態(tài)林業(yè)問(wèn)題比較合適。

2.針對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備冗余，造成資源浪費(fèi)的問(wèn)題，可以按照一定的規(guī)律將數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，去掉重復(fù)的數(shù)據(jù)，合并匯總同類數(shù)據(jù)，減少存儲(chǔ)處理，降低成本節(jié)省資源。形成森林資源數(shù)據(jù)化，森林類別數(shù)據(jù)化等。

3.數(shù)據(jù)的處理是大數(shù)據(jù)在生態(tài)林業(yè)中運(yùn)用的又一大障礙，可以利用高維數(shù)圖信息技術(shù)等對(duì)一些模棱兩可的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而提供人們需要的決策方案。

總而言之，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為一種不可抵擋的潮流，生態(tài)林業(yè)的發(fā)展應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代的潮流。其實(shí)大數(shù)據(jù)僅僅是一種資源和一種工具，怎么運(yùn)用它還是取決于人們自己。生態(tài)林業(yè)要想更好的發(fā)展，就不能“閉關(guān)鎖國(guó)”，要承認(rèn)接納大數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)生態(tài)林業(yè)建設(shè)，形成更完善的生態(tài)管理制度，提高生態(tài)林業(yè)的發(fā)展質(zhì)量。

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