數(shù)字林業(yè)技術(shù)在退耕還林中的創(chuàng)新應(yīng)用

葉陽陽

（中國鐵路哈爾濱局集團(tuán)有限公司農(nóng)林管理所，黑龍江哈爾濱 157000）

實(shí)踐證明，退耕還林戰(zhàn)略帶來的生態(tài)效益巨大，有效治理了水土流失等問題，構(gòu)建了堅(jiān)實(shí)的生態(tài)屏障，大大減少了自然災(zāi)害［1］。推動(dòng)退耕還林以來，不僅帶來了顯著的生態(tài)效益，而且糧食單產(chǎn)也有所提高，提升了農(nóng)業(yè)集約化水平［2］。要想達(dá)到十四五國土綠化24.1%的目標(biāo)，就要推進(jìn)退耕還林，但當(dāng)前退耕還林中仍存在一些亂象，基層治理水平有待提升，缺乏統(tǒng)籌安排，前緊后松，毀田造林現(xiàn)象仍然突出。采用數(shù)字林業(yè)技術(shù)不但能夠提高退耕還林效率，改善造林質(zhì)量，而且還能整體提升我國生態(tài)文明工程建設(shè)水平［3］。因此，在未來的退耕還林工作中，要通過搭建立體化技術(shù)性平臺，因地制宜，宜糧則糧、宜林則林，提升退耕還林的決策、經(jīng)營、管理水平。

1 數(shù)字林業(yè)技術(shù)在退耕還林中的應(yīng)用價(jià)值

1.1 實(shí)現(xiàn)退耕還林的提質(zhì)增效

以林業(yè)數(shù)據(jù)庫建設(shè)和電子政務(wù)系統(tǒng)為中心，為退耕還林提供全面的解決方案，方便快速進(jìn)行造林圖規(guī)劃，提升規(guī)劃效率，降低設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)，便于優(yōu)化退耕還林方案，能夠?qū)鹘y(tǒng)林業(yè)的職能部門、各個(gè)領(lǐng)域及各類信息、人力、財(cái)力資源融合起來。使用信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)資源整合，可為退耕還林的決策、經(jīng)營、管理和養(yǎng)護(hù)提供支持。數(shù)字林業(yè)技術(shù)基于遙感（Remote Sensing，簡稱RS）、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡稱GPS）等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)林業(yè)數(shù)據(jù)信息采集的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)，進(jìn)行精準(zhǔn)動(dòng)態(tài)管理，隨時(shí)掌握資源變化狀況。計(jì)算機(jī)算法對于林木進(jìn)行識別可以大幅提高精準(zhǔn)度［4］，還可以結(jié)合可視化技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采用虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡稱VR）技術(shù)進(jìn)行模擬，在實(shí)現(xiàn)對退耕還林進(jìn)行精準(zhǔn)定位的同時(shí)，大幅提高數(shù)據(jù)管理效率，構(gòu)建可視化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，充分退耕數(shù)據(jù)共享，為退耕還林工作提供充分的保障。使用者可以根據(jù)退耕還林的要求實(shí)時(shí)查詢信息，了解土地利用現(xiàn)狀，進(jìn)行精準(zhǔn)規(guī)劃管理，更好地指導(dǎo)退耕還林工作。

1.2 解決傳統(tǒng)退耕還林中的問題

當(dāng)前退耕還林中用蠻力的現(xiàn)象仍廣泛存在，仍存在很多毀田造林現(xiàn)象，這本質(zhì)上反映了退耕還林的粗放性模式和治理不到位。同時(shí)，地方規(guī)劃不細(xì)，補(bǔ)償方案不明確，前松后緊，工作中缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。新一輪退耕還林每667 m2補(bǔ)助1 200 元，補(bǔ)貼力度較大，因此也易滋生補(bǔ)貼亂象。此外，退耕還林的科學(xué)性也不足，導(dǎo)致有好耕地被退，但是不適應(yīng)耕種的草地卻仍然在種植糧食。而應(yīng)用數(shù)字林業(yè)技術(shù)，毀田造林突擊完成指標(biāo)等現(xiàn)象就可以得到有效治理。將林業(yè)資源數(shù)據(jù)落實(shí)在山頭地塊，確定林業(yè)資源的分布，退耕還林的地點(diǎn)，制定科學(xué)的方案。

數(shù)字林業(yè)技術(shù)還能夠更好地建立退耕還林的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮坡度、土質(zhì)、環(huán)境，實(shí)現(xiàn)地盡其用，同時(shí)促進(jìn)信息共享，采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，林業(yè)部門可以直接調(diào)取退耕還林的可視化信息，避免毀田造林等現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3 數(shù)字林業(yè)技術(shù)推進(jìn)現(xiàn)代林業(yè)的跨越式發(fā)展

數(shù)字林業(yè)是傳統(tǒng)林業(yè)向現(xiàn)代林業(yè)飛躍的核心技術(shù)。通過統(tǒng)一規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、平臺和管理，推動(dòng)退耕還林從數(shù)字化向智慧化發(fā)展，有利于推動(dòng)智慧林業(yè)建設(shè)［5］。從退耕還林方案制定、林業(yè)資源監(jiān)管到應(yīng)急防控等多個(gè)方面都實(shí)現(xiàn)了智慧管理，改變傳統(tǒng)人工管理方式，通過社會(huì)化終端設(shè)備打造一體化網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，創(chuàng)新智慧發(fā)展模式，有利于搭建林業(yè)信息高速公路，增加退耕還林的應(yīng)用領(lǐng)域，連接進(jìn)入森林公安辦案系統(tǒng)、森防系統(tǒng)，提供多元化服務(wù)。通過系統(tǒng)可以進(jìn)行法律法規(guī)查詢、行政案件辦理、執(zhí)法人員管理，能夠?qū)崿F(xiàn)退耕還林的系統(tǒng)化長效管理，構(gòu)建穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)。

2 數(shù)字林業(yè)技術(shù)在退耕還林中的創(chuàng)新應(yīng)用策略

2.1 建立和完善退耕還林?jǐn)?shù)據(jù)庫

充分利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，完善退耕還林?jǐn)?shù)據(jù)庫管理。我國退耕還林信息異常復(fù)雜和龐大，各地區(qū)差異巨大，地質(zhì)條件和氣候各異，植被林木種類多樣，因此要建立大數(shù)據(jù)的支持。充分應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，加入各種各類退耕還林的數(shù)據(jù)信息，提供相關(guān)技術(shù)支持，并通過信息共享實(shí)現(xiàn)管理部門的聯(lián)網(wǎng)協(xié)同，構(gòu)建龐大的信息資源網(wǎng)絡(luò)。采用可視化技術(shù)，將圖像作為最重要的建庫數(shù)據(jù)，根據(jù)退耕還林的新業(yè)務(wù)需求和新變化，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃［6］。在林業(yè)調(diào)查工作中，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)拍攝等技術(shù)，進(jìn)行繪圖，改變傳統(tǒng)人工繪圖的弊端。例如，結(jié)合無人機(jī)攝影系統(tǒng)對造林區(qū)進(jìn)行三維建模，將精度控制在2.4 mm 以內(nèi)，以提高建模效率［7］。在未來的退耕還林工作中，要結(jié)合智慧林業(yè)的技術(shù)前沿趨勢，利用固定監(jiān)測設(shè)施、無人機(jī)、智能監(jiān)測機(jī)器人等技術(shù)設(shè)備，實(shí)時(shí)采集林業(yè)數(shù)據(jù)，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫后臺，進(jìn)行平臺化管理。同時(shí)，做好退耕還林?jǐn)?shù)字的檔案管理，構(gòu)建數(shù)據(jù)資料模塊，現(xiàn)場核實(shí)后立刻變更到數(shù)據(jù)庫中，以應(yīng)對退耕還林中的虛報(bào)和瞞報(bào)問題。

2.2 做好退耕還林調(diào)查和規(guī)劃工作

采用3S 技術(shù)（RS、GIS、GPS）獲得地表信息，對退耕還林資源進(jìn)行精準(zhǔn)定位。在退耕還林前，就要分析種植地的地理環(huán)境，了解土壤性質(zhì)和水土條件，確定該地區(qū)是否適合退耕還林，綜合分析其生態(tài)效益。根據(jù)土壤結(jié)構(gòu)推薦樹種，比如深厚土壤可以種植經(jīng)濟(jì)型樹種，貧瘠土壤宣傳防護(hù)林。如果坡度較陡，就要選擇低矮灌木和喬木，如果地勢平坦，可以種植高達(dá)樹木。對于沙漠化地帶，要覆蓋喬木灌木等淤防沙植被，對于水土流失嚴(yán)重的地帶，要種植水土保持的植被。同時(shí)，要深入考察半干旱等惡劣氣候下，選取成活率高的樹種，及克服不利的環(huán)境條件等，切記盲目進(jìn)行退耕還林。此外，要對我國國土綠化的現(xiàn)狀進(jìn)行全面調(diào)查，以此作為退耕還林規(guī)劃的依據(jù)，確定數(shù)據(jù)資料模塊，優(yōu)先選擇原有草原地帶、災(zāi)毀無法耕種的區(qū)域、坡度較高的山地、水土流失嚴(yán)重的地區(qū)、亟需水源涵養(yǎng)和生態(tài)恢復(fù)的地塊及能夠構(gòu)建綠色生態(tài)屏障的位置作為退耕還林帶。各部門要通過數(shù)字化平臺，統(tǒng)一進(jìn)行退耕地塊的核實(shí)、認(rèn)定、變更、調(diào)整、調(diào)減和建庫等工作，嚴(yán)格避免毀田造林等問題。關(guān)鍵是做好統(tǒng)籌布置，提前進(jìn)行退耕還林規(guī)劃，通過一張圖的集成化管理實(shí)現(xiàn)專業(yè)協(xié)同。

2.3 利用數(shù)字林業(yè)技術(shù)加強(qiáng)林業(yè)生態(tài)文明建設(shè)

數(shù)字林業(yè)技術(shù)是促進(jìn)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本保障，在造林和林業(yè)養(yǎng)護(hù)工作中，要持續(xù)應(yīng)用該技術(shù)。在造林方面，結(jié)合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺的技術(shù)優(yōu)勢和模式優(yōu)勢，推動(dòng)全民參與退耕還林計(jì)劃，鼓勵(lì)民眾以捐贈(zèng)、投資和親自參與等方式參與到種樹造林工作中。根據(jù)平臺的專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)，深入推進(jìn)種植工作，提高社會(huì)參與度。在林業(yè)養(yǎng)護(hù)方面，提高系統(tǒng)集成化水平，實(shí)現(xiàn)各部門的協(xié)同管理，增加新科技含量，實(shí)現(xiàn)對林業(yè)資源的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測。采用數(shù)字化技術(shù)降低養(yǎng)護(hù)成本，提高養(yǎng)護(hù)管理效率，優(yōu)化林業(yè)種植結(jié)構(gòu)。在病蟲害防治方面，利用智慧系統(tǒng)進(jìn)行林業(yè)檢測，如使用高智能監(jiān)測基站、蟲情測報(bào)設(shè)備、小氣候采集系統(tǒng)、病蟲害終端采集設(shè)備、遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)及智能識別軟件，對林業(yè)病蟲害進(jìn)行識別和判斷。在森林防火方面，利用遙感系統(tǒng)對森林火災(zāi)進(jìn)行預(yù)測和判斷，建立森林火災(zāi)的基本模型，制定前瞻性的應(yīng)對措施，提前將火災(zāi)扼殺在萌芽中，一旦發(fā)生火災(zāi)，救援人員可根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理部署。

2.4 強(qiáng)化退耕還林的數(shù)字化管理工作

1）要利用各個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)平臺充分進(jìn)行推廣還林的宣傳和普法工作，在全社會(huì)范圍內(nèi)建立生態(tài)環(huán)保意識，為當(dāng)?shù)鼐用窦皶r(shí)推送退耕還林的重要信息，使村民參與到監(jiān)督工作中，對盜砍盜伐、弄虛作假等現(xiàn)象起到遏制作用。2）結(jié)合在線旅游等系統(tǒng)，打造創(chuàng)新的智慧林業(yè)生態(tài)，不斷優(yōu)化林業(yè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)當(dāng)?shù)鼐用癜l(fā)展林下經(jīng)濟(jì)。例如，種植食用菌、經(jīng)濟(jì)作物和藥材等，提高農(nóng)民退耕還林的積極性，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依賴糧食作物的局面。3）推動(dòng)林業(yè)政務(wù)的全程電子化，逐漸推動(dòng)數(shù)字化管理，做好信息公開，提升透明度。例如，退耕還林補(bǔ)償金的發(fā)放情況，當(dāng)年指標(biāo)的完成進(jìn)度等。

3 結(jié)語

數(shù)字林業(yè)技術(shù)會(huì)給林業(yè)帶來飛躍性的發(fā)展，退耕還林是財(cái)政投入巨大的生態(tài)工程，目前已經(jīng)進(jìn)入成功鞏固階段。要想高質(zhì)高效地完成退耕還林技術(shù)，避免毀林造田和對退耕林的破壞，更好地實(shí)現(xiàn)其生態(tài)效益和社會(huì)效益，就要充分利用數(shù)字林業(yè)技術(shù)，推動(dòng)退耕還林的模式創(chuàng)新。