ArcGIS和PDA在山杏種質(zhì)資源庫管理中的應(yīng)用(Ⅱ)

劉本玉

(遼寧省喀左縣森林病蟲害防治檢疫站，遼寧喀左123000)

1 主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

(1)將無人機(jī)航拍和RTK技術(shù)應(yīng)用于山杏種質(zhì)資源庫與良種基地管理中，航拍底圖精確度可達(dá)厘米級(jí)，底圖分辨率為5 cm左右。

(2)采用ArcGIS軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)山杏種質(zhì)資源庫和良種基地內(nèi)種質(zhì)資源的單株精準(zhǔn)定位，其精確度為20 cm左右，賦予屬性信息后相當(dāng)于給每株山杏資源皆建立起一張“電子身份證”，從而大大提升了科研成果的精準(zhǔn)性和可靠性。

(3)在山杏種質(zhì)資源庫和良種基地的外業(yè)調(diào)查中，使用平板PDA實(shí)現(xiàn)單株資源調(diào)查數(shù)據(jù)的錄入，讓無筆無紙、生態(tài)環(huán)保、綠色作業(yè)變成現(xiàn)實(shí)。

(4)在異地山杏種質(zhì)資源調(diào)查與收集中，使用PDA技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)定位和軌跡線圖層導(dǎo)航，以及采用PDA現(xiàn)場(chǎng)記錄調(diào)查數(shù)據(jù)，加速了相關(guān)管理體系和管理能力的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程。

(5)將山杏種質(zhì)資源庫和良種基地的外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)與內(nèi)業(yè)ArcGIS數(shù)據(jù)以及檔案數(shù)據(jù)無縫鏈接，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信性。

(6)建立起山杏種質(zhì)資源庫和良種基地的電子化檔案，大幅提升其安全性、持久性和可用性，亦展現(xiàn)出廣闊的可復(fù)制、可推廣前景。

2 經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益分析

2.1 經(jīng)濟(jì)效益

2.1.1 精準(zhǔn)。林木種質(zhì)資源庫和良種基地建設(shè)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)是第一要?jiǎng)?wù)。避免試驗(yàn)出現(xiàn)失誤甚至失敗，縮短研究時(shí)限，節(jié)省科研經(jīng)費(fèi)。通過對(duì)每株樹賦予的“電子身份證”，讓實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)變得不再困難。對(duì)此類項(xiàng)目而言，節(jié)本就是增效。因?yàn)榫珳?zhǔn)使得投資上千萬的項(xiàng)目每年可節(jié)省研究經(jīng)費(fèi)100萬元。

2.1.2 精品。選育出的林木新品種就是精品，由精品帶來的直接經(jīng)濟(jì)效益是非常巨大的，有的甚至能改變區(qū)域現(xiàn)狀。在項(xiàng)目中，就因管理能力和管理水平的現(xiàn)代化，在不太長的時(shí)間里，即已成功選育出通過省級(jí)審定的山杏新品種4個(gè)，其中具有豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)特性的“山杏1號(hào)”迄今已在本地區(qū)推廣1.2萬余畝，平均每畝年增收600余元，每年可增加收入720萬元。

2.1.3 安全。安全主要體現(xiàn)在檔案數(shù)據(jù)的管理和使用以及技術(shù)人員更替與交接中，本項(xiàng)技術(shù)可確保檔案資料的完整性和持續(xù)性，其效益也是難以估量的。

2.1.4 高效。主要涉及外業(yè)調(diào)查、數(shù)據(jù)記錄等方面。應(yīng)用本項(xiàng)技術(shù)可以省略野外調(diào)查的紙質(zhì)記錄表、登記卡和部分標(biāo)牌，內(nèi)業(yè)方面也省去了錄入表格的作業(yè)，從而有效防止了數(shù)據(jù)誤輸或錯(cuò)誤，進(jìn)而保證種質(zhì)資源評(píng)價(jià)、利用等科研成果的嚴(yán)謹(jǐn)性和可靠性。同時(shí)也節(jié)省了相關(guān)費(fèi)用，僅就節(jié)省人工費(fèi)和標(biāo)牌費(fèi)而言，每畝年均可節(jié)省資金200元左右。相對(duì)于紙質(zhì)材料，至少提高工作效率1倍以上。

2.2 生態(tài)效益

對(duì)林業(yè)(包括經(jīng)濟(jì)林)體系建設(shè)而言，快速選育出良種并獲推廣，其生態(tài)效益是顯而易見的。包括在提高森林覆被率、加速綠化進(jìn)程、保護(hù)生物多樣性、提升環(huán)境軟實(shí)力、捍衛(wèi)生態(tài)安全、提高民眾生活福祉和康養(yǎng)水準(zhǔn)等方面，皆大有裨益。盡管說度量生態(tài)效益的具體指標(biāo)目前尚難量化，但這種看不見摸不著的東西卻是我們時(shí)時(shí)刻刻能夠感受得到的。上述山杏良種在本地區(qū)的大面積推廣應(yīng)用，無疑會(huì)對(duì)改善遼西北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境發(fā)揮出重要作用。

2.3 社會(huì)效益

成果研究與推廣，以及相關(guān)商品的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，可讓當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)實(shí)現(xiàn)就近就地就業(yè)，這對(duì)貧困地區(qū)部分群眾早日實(shí)現(xiàn)脫貧致富直奔小康，無疑是重大利好。另外，相關(guān)科研成果(含林木良種)在國內(nèi)外引發(fā)的學(xué)術(shù)影響，同樣具有不可小覷的社會(huì)效益。

3 成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用的條件及前景

成果實(shí)用技術(shù)以其自身所具有的實(shí)用性、新穎性、獨(dú)到性、開創(chuàng)性以及可復(fù)制和可推廣性，業(yè)已展現(xiàn)出廣闊的推廣應(yīng)用前景，特別適合應(yīng)用于高等級(jí)林木種植資源庫、林木良種基地等的精準(zhǔn)化管理實(shí)踐中。據(jù)了解，在《國家林業(yè)局關(guān)于公布第二批國家林木種質(zhì)資源庫的通知》(林場(chǎng)發(fā)[2106]153號(hào))文件中，全國共批設(shè)國家級(jí)林木種質(zhì)資源庫99處，不同等級(jí)的林木良種基地更不勝數(shù)，這些高投入的大項(xiàng)目，無一不需要附加“精準(zhǔn)”“安全”“有序”“高效”等條件。項(xiàng)目的研制成功，恰好契合了這種管理能力和管理體系現(xiàn)代化之發(fā)展大勢(shì)，應(yīng)用前景無限光明。另外，項(xiàng)目尚可供大農(nóng)業(yè)領(lǐng)域其它行業(yè)稍加改造直接“拿來”應(yīng)用，相應(yīng)地，其成效亦將伴隨應(yīng)用空間的拓展而呈指數(shù)級(jí)顯現(xiàn)。

4 存在的主要問題、改進(jìn)意見及研究設(shè)想

存在問題：(1)宣傳力度還不夠大；(2)推廣應(yīng)用范圍相對(duì)較??；(3)技術(shù)培訓(xùn)有待加強(qiáng)；(4)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚待制定。

改進(jìn)意見：設(shè)法利用一切可行的辦法，加大宣傳和推廣力度，讓科研成果盡快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力；采取請(qǐng)進(jìn)來、走出去的辦法，以及現(xiàn)場(chǎng)授課等可行方式，著力做好技術(shù)培訓(xùn)工作，特別是對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的引進(jìn)與培訓(xùn)；組織精干力量，編制省級(jí)地方標(biāo)準(zhǔn)或編著學(xué)術(shù)著作，藉以規(guī)范行業(yè)涉技行為。

研究設(shè)想：有計(jì)劃在下一步的研究工作中，力爭把ArcGIS數(shù)據(jù)、PDA數(shù)據(jù)、檔案數(shù)據(jù)、資源庫信息系統(tǒng)整合起來，構(gòu)建成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，依靠科技創(chuàng)新的不竭力量，讓林木種質(zhì)資源庫和良種基地建設(shè)、管理以及優(yōu)良林木種質(zhì)資源的可持續(xù)利用再上新臺(tái)階，再創(chuàng)新成就。