物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在林業(yè)信息化管理中的應(yīng)用

毛志明，巖吉斌

（甘肅祁連山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，甘肅 張掖 734000）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，為林業(yè)的信息化管理提供了巨大的發(fā)展動(dòng)力。通過將傳統(tǒng)的林業(yè)信息化管理和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，為林業(yè)的信息化管理發(fā)展提供巨大的助力。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)林業(yè)的高效監(jiān)管和控制，有效促進(jìn)林業(yè)發(fā)展。我國森林面積廣闊，并且森林培育需要很長的生長周期，導(dǎo)致林業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐具有較大的復(fù)雜性，并且要做到對(duì)林業(yè)的具體發(fā)展情況進(jìn)行細(xì)致地檢測(cè)和監(jiān)控較為困難且實(shí)施成本很高。同時(shí)，由于林業(yè)生產(chǎn)涉及到大量需要處理的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步增加了對(duì)林業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行信息化管理的難度。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為林業(yè)生產(chǎn)的信息化管理提供了一條方便快捷的路徑，使林業(yè)信息化管理能夠高效開展。

1 應(yīng)用需求分析

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入了新的時(shí)代。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用多種終端包括能夠接收并傳遞信息的傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)林業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中信息的高效采集和針對(duì)林業(yè)的信息化管理工作的高效開展。通過監(jiān)測(cè)林業(yè)生產(chǎn)中各種林業(yè)資源之間的變化，實(shí)現(xiàn)資源信息的相互感知，讓數(shù)據(jù)及時(shí)上傳和得到反饋。對(duì)于林業(yè)發(fā)展的需求而言，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入是具有開創(chuàng)性的，并且可能長期應(yīng)用乃至永久應(yīng)用。不管是從林業(yè)保護(hù)還是林業(yè)發(fā)展上來看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都是具有著巨大推動(dòng)作用的巨大助力。對(duì)于森林保護(hù)和森林資源來說，森林火災(zāi)是最主要的威脅，我國每年的自然火災(zāi)發(fā)生頻率受自然環(huán)境和人為因素影響，而每次出現(xiàn)森林火災(zāi)都會(huì)造成地方經(jīng)濟(jì)的重大損失，甚至還會(huì)造成人員傷亡。甘肅祁連山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)按照全國、全省林業(yè)信息化發(fā)展總體部署，始終把信息化建設(shè)作為引領(lǐng)保護(hù)區(qū)管理現(xiàn)代化和科學(xué)化的重要手段。自2003年起，祁連山保護(hù)區(qū)就開始著手進(jìn)行信息化建設(shè)。2017年，祁連山管理局整合保護(hù)區(qū)信息化資源，結(jié)合業(yè)務(wù)需求，大力推進(jìn)“智慧祁連山”建設(shè)，主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)設(shè)施、資源“一張圖”、協(xié)同辦公、林火視頻監(jiān)控、遙感及無人機(jī)監(jiān)測(cè)、智能巡護(hù)監(jiān)管、生態(tài)定位觀測(cè)物聯(lián)網(wǎng)、有害生物監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)管理軟件平臺(tái)十大部分。截至目前，“智慧祁連山”建設(shè)已初具規(guī)模，并在不斷建設(shè)完善中[1]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在林業(yè)信息化管理中的應(yīng)用展望

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在自然保護(hù)區(qū)保護(hù)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提高重點(diǎn)林區(qū)的通信覆蓋率，提高森林火災(zāi)快速報(bào)告、應(yīng)急處置以及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信能力，較大程度地改善了通信設(shè)備少、通信覆蓋率低、各級(jí)森林防火指揮部辦公室與林場(chǎng)設(shè)備老化、功能單一等問題。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，建成科技含量、專業(yè)化水平高，適應(yīng)現(xiàn)代林火管理、森林火災(zāi)預(yù)防、林火監(jiān)測(cè)和指揮撲救的立體通信網(wǎng)絡(luò)，提高重點(diǎn)林場(chǎng)森林火險(xiǎn)區(qū)通信覆蓋率至70%以上，基本突破重點(diǎn)林區(qū)森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)通信瓶頸，能及時(shí)、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)與各級(jí)森林防火應(yīng)急指揮部之間信息的上傳下達(dá)，顯著提高甘肅省森林火災(zāi)預(yù)防、監(jiān)測(cè)和撲救指揮綜合能力，有效維護(hù)森林資源的安全，保障甘肅省林業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展[2]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)森林病蟲害及木材的保護(hù)

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)森林中的木材資源進(jìn)行智能化監(jiān)管，對(duì)木材的采集工作和獲取過程進(jìn)行直觀便捷地監(jiān)控和監(jiān)督。

在病蟲害防治方面，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能夠使森林中病蟲害在極短的時(shí)間內(nèi)被偵測(cè)到，并迅速進(jìn)行反饋，使森林保護(hù)人員能夠在第一時(shí)間獲知森林病蟲害的詳細(xì)信息，并采取針對(duì)性的措施[3]。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在森林火災(zāi)監(jiān)控中的應(yīng)用

森林火災(zāi)嚴(yán)重威脅森林和人民生命財(cái)產(chǎn)安全，是物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的主要內(nèi)容，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過布設(shè)的傳感裝置進(jìn)行感應(yīng)，檢測(cè)森林中的溫度、明火、干燥程度等容易引起森林火災(zāi)的要素來實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的預(yù)測(cè)，從源頭上監(jiān)控好森林火災(zāi)的各種誘發(fā)元素，能夠更快地將森林火災(zāi)杜絕。

3 目前已建成的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施

3.1 數(shù)據(jù)庫建設(shè)

祁連山管理局把成立和完善保護(hù)區(qū)資源數(shù)據(jù)庫作為智慧祁連山建設(shè)的核心任務(wù)，按照林業(yè)信息化的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，開展了保護(hù)區(qū)資源數(shù)據(jù)采集、整理等工作，建成了保護(hù)區(qū)資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫，為保護(hù)區(qū)綜合監(jiān)管提供信息支撐。保護(hù)區(qū)資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫集“空-天-地”一體化多種手段，進(jìn)行數(shù)據(jù)資源的獲取與更新。

3.2 林火視頻監(jiān)控系統(tǒng)

2015年—2019年，依托專屬通信網(wǎng)絡(luò)資源建立野外視頻監(jiān)控系統(tǒng)，全區(qū)共建設(shè)78套野外視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域?qū)嵭袑?shí)時(shí)網(wǎng)格化監(jiān)控。

3.3 遙感及無人機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

利用衛(wèi)星遙感技術(shù)，對(duì)祁連山保護(hù)區(qū)全區(qū)域進(jìn)行宏觀監(jiān)測(cè)分析。監(jiān)測(cè)頻度為5月—10月每月一次，11月至—次年4月份每三個(gè)月一次。每次監(jiān)測(cè)生成一個(gè)相對(duì)完善的全區(qū)域監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將其存入數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行相關(guān)分析應(yīng)用。而且利用以無人機(jī)航拍數(shù)據(jù)作為衛(wèi)星遙感的補(bǔ)充數(shù)據(jù)源，開展局部調(diào)查與監(jiān)測(cè)工作。

3.4 智能巡護(hù)監(jiān)管系統(tǒng)

建成了保護(hù)區(qū)巡護(hù)監(jiān)管系統(tǒng)。整套系統(tǒng)由智能化管理平臺(tái)和智能化手持終端組成，智能化手持終端基于互聯(lián)網(wǎng)與云管理平臺(tái)互聯(lián)，通過野外巡護(hù)員手持終端進(jìn)行信息采集、傳遞和存儲(chǔ)，管理中心通過控制終端實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的操控。

3.5 有害生物監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)

在古城、烏鞘嶺、哈溪、大黃山、寺大隆和隆暢河保護(hù)站試點(diǎn)建設(shè)林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)。每個(gè)保護(hù)站建設(shè)一套林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)，用信息化手段實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)有害生物的監(jiān)測(cè)與防治。

3.6 大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)

2015年—2017年，建設(shè)了智慧祁連山大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。大數(shù)據(jù)管理軟件平臺(tái)以保護(hù)區(qū)資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，基于互聯(lián)網(wǎng)和保護(hù)區(qū)專網(wǎng)對(duì)各應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)融合，集成了一站式登錄的統(tǒng)一大數(shù)據(jù)管理軟件平臺(tái)，為祁連山生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了科研支持；由多家社會(huì)企業(yè)參與，張掖移動(dòng)、鐵塔公司負(fù)責(zé)保護(hù)區(qū)通訊網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，共同打造智慧祁連山大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在林業(yè)發(fā)展中的前景

我國的林業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的階段，而在高速發(fā)展下，傳統(tǒng)模式下的林業(yè)管理，越來越難以應(yīng)對(duì)新時(shí)代下林業(yè)發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)，林業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的大量需要進(jìn)行詳細(xì)分析的信息為林業(yè)發(fā)展帶來了巨大的壓力，而這些信息對(duì)于林業(yè)發(fā)展的整體工作又具有著極大作用。林業(yè)的發(fā)展必定會(huì)不斷的擴(kuò)展規(guī)模，而林業(yè)規(guī)模的擴(kuò)展又會(huì)帶來巨大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量，大量的數(shù)據(jù)對(duì)原本高效的信息化管理又會(huì)造成巨大的壓力，這嚴(yán)重影響林業(yè)的發(fā)展。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為科技發(fā)展的結(jié)晶，通過其強(qiáng)大的監(jiān)測(cè)和處理功能，能夠迅速地采集和分析與林業(yè)發(fā)展和林業(yè)生產(chǎn)所需要的大量信息。相比較于傳統(tǒng)的信息化管理模式而言，是一種質(zhì)的飛越，能夠真正實(shí)現(xiàn)林業(yè)生產(chǎn)的高效信息化管理，林業(yè)發(fā)展的效率也會(huì)邁上一個(gè)新的臺(tái)階。展望未來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)是林業(yè)發(fā)展的重要助力，也會(huì)是實(shí)現(xiàn)林業(yè)真正高效信息化管理的重要手段和方式，依托物聯(lián)網(wǎng)，我國的林業(yè)發(fā)展必將取得更好的成績，有可能衍生出新的發(fā)展方向。

5 結(jié)語

通過以上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在林業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用效果的分析，作為集合了大量高新科技的新型技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)能夠給林業(yè)發(fā)展帶來更高的綜合效益，同時(shí)具有更強(qiáng)的滲透能力。在目前的發(fā)展形勢(shì)下，林業(yè)發(fā)展需要數(shù)據(jù)化、信息化的支持，而在這樣的發(fā)展背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無疑是最大的助力。本文通過介紹了在我國甘肅省進(jìn)行的關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在林業(yè)發(fā)展當(dāng)中的設(shè)施布置和應(yīng)用，并結(jié)合林業(yè)發(fā)展當(dāng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠起到的作用對(duì)未來林業(yè)發(fā)展做了展望，也期望物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠在未來林業(yè)發(fā)展當(dāng)中得到更加深入的應(yīng)用，促進(jìn)我國的林業(yè)獲得更好更快的發(fā)展。