國內(nèi)外智慧林業(yè)建設概況及中國發(fā)展對策*

管志杰，張薇

(1.常州大學 吳敬璉經(jīng)濟學院，江蘇 常州 213164；2.常州大學 商學院，江蘇 常州 213164)

黨的二十大報告指出：“中國式現(xiàn)代化是人與自然和諧共生的現(xiàn)代化”。從而明確了中國新時代生態(tài)文明建設的戰(zhàn)略任務是推動綠色發(fā)展，促進人與自然和諧共生。林業(yè)作為生態(tài)文明建設的主戰(zhàn)場，生態(tài)建設是林業(yè)發(fā)展的主要任務。在數(shù)字中國建設的大背景下，林業(yè)發(fā)展需要實現(xiàn)程度更深、范圍更廣的信息化變革，向更高級別的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化邁進[1]。智慧林業(yè)作為新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)林業(yè)相結(jié)合的新發(fā)展模式，把“信息化”與“生態(tài)文明”兩大建設亮點相結(jié)合，滿足了新發(fā)展階段對林業(yè)的新需求，越來越受到各個國家的重視。

圍繞智慧林業(yè)，國內(nèi)外學者主要圍繞以下幾個方面展開了研究：

(1)智慧林業(yè)的內(nèi)涵 李世東等[2]認為智慧林業(yè)是在“數(shù)字林業(yè)”信息化發(fā)展階段基礎上，與新一代信息技術(shù)相融合的林業(yè)現(xiàn)代化建設新模式。ZOU等[3]認為智慧林業(yè)是智慧地球的一個子系統(tǒng)，促進了林業(yè)資源管理和生態(tài)系統(tǒng)建設的協(xié)調(diào)發(fā)展；Lechosaw和Robert[4]則認為智慧林業(yè)利用廣泛的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和ICT實現(xiàn)管理流程自動化。

(2)智慧林業(yè)建設的意義 梅路俊[5]認為智慧林業(yè)使林業(yè)更加注重各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)、各種資源的整合與共享；吳振江等[6]認為智慧林業(yè)將有力支撐現(xiàn)代林業(yè)改革發(fā)展，為社會實現(xiàn)綠色發(fā)展提供了新的路徑；Aghamirkarim等[7]提出智慧林業(yè)既可以最大限度地生產(chǎn)木材，又有助于人類應對氣候變化。

(3)智慧林業(yè)推進策略研究 曹林等[8]認為智慧林業(yè)的發(fā)展需要將現(xiàn)代技術(shù)融入林業(yè)生產(chǎn)和管理業(yè)務流程。卓明強等[9]認為發(fā)展智慧林業(yè)要建設物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算技術(shù)等基礎信息支撐系統(tǒng)。

中國智慧林業(yè)建設取得了階段性成效，根據(jù)《全國林草信息化發(fā)展測評報告》，2020年全國林草信息化率達到81.74%。中國林業(yè)更加綠色，截至2022年，中國森林覆蓋率已達到了24.02%，森林蓄積量達到194.93×108m3，森林面積和森林蓄積量連續(xù)保持“雙增長”“信息化”與“生態(tài)文明”得到共同發(fā)展[10]。美國、加拿大、日本、英國、挪威等林業(yè)發(fā)達國家高度關(guān)注智慧林業(yè)，采取了一系列措施，積極推進林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、森林精準培育、森林智慧監(jiān)測和保護、林業(yè)智能裝備等智慧林業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)的研究[8]。中國智慧林業(yè)建設與國外相比，在政策支持、科技研發(fā)、創(chuàng)新科技應用方面尚存在差距，進一步推動中國智慧林業(yè)的發(fā)展，有必要借鑒國外發(fā)達國家建設經(jīng)驗。因此，本文在分析中國智慧林業(yè)建設現(xiàn)狀的基礎上，通過剖析美國、加拿大和日本智慧林業(yè)發(fā)展經(jīng)驗，并結(jié)合中國實際，提出推動中國智慧林業(yè)建設的對策，期望為中國林業(yè)信息化建設提供政策參考。

1 智慧林業(yè)內(nèi)涵及中國智慧林業(yè)建設發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 智慧林業(yè)的內(nèi)涵

國家林業(yè)局在2013年發(fā)布的《中國智慧林業(yè)發(fā)展指導意見》中提出智慧林業(yè)是指充分利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，通過感知化、物聯(lián)化、智能化的手段，形成林業(yè)立體感知、管理協(xié)同高效、生態(tài)價值凸顯、服務內(nèi)外一體的林業(yè)發(fā)展新模式[2]?；谥笇б庖姡疚恼J為智慧林業(yè)的本質(zhì)是利用先進的理念和技術(shù)，豐富林業(yè)自然資源、開發(fā)完善林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、科學構(gòu)建林業(yè)生態(tài)文明，形成生態(tài)優(yōu)先、產(chǎn)業(yè)綠色、文明顯著的智慧林業(yè)體系，最終使中國林業(yè)實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟、社會綜合效益的最大化。

智慧林業(yè)總體架構(gòu)主要包括“四橫兩縱”[10]。四橫即設施層、數(shù)據(jù)層、支撐層、應用層，四橫中的設施層是智慧林業(yè)的基礎，數(shù)據(jù)層是智慧林業(yè)的信息倉庫，支撐層則是智慧林業(yè)科學、高效運營的關(guān)鍵，應用層是智慧林業(yè)建設與運營的核心。四橫層層推進，各個部分相互銜接、相互融合，推動智慧林業(yè)的應用效果和價值逐步顯現(xiàn)。兩縱即標準規(guī)范體系、安全與綜合管理體系[6]。標準規(guī)范體系是智慧林業(yè)建設和運營的重要支撐。安全與綜合管理體系是智慧林業(yè)建設與運營的重要保障。兩縱始終貫穿于四橫，有力保障著智慧林業(yè)的建設運營?！八臋M兩縱”相互聯(lián)系、相互支撐，形成一個閉環(huán)的運營體系[10]。

1.2 中國智慧林業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

中國建設智慧林業(yè)分基礎建設、展開實施、深化應用3個階段。

(1)基礎建設階段 2013—2018年。國家林業(yè)局2013年發(fā)布《中國智慧林業(yè)發(fā)展指導意見》后，各地區(qū)根據(jù)自身特點相繼制定了智慧林業(yè)發(fā)展規(guī)劃，2016年6月、8月國家林業(yè)局又分別發(fā)布了《關(guān)于推進中國林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的指導意見》和《關(guān)于加快中國林業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展的指導意見》，提出了要推進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與林業(yè)核心業(yè)務高度融合，大力推進林業(yè)大數(shù)據(jù)建設及資源開放共享，智慧林業(yè)進入到實質(zhì)性基礎建設階段。

(2)展開實施階段 2019—2020年。國家林業(yè)和草原局在2019年發(fā)布《關(guān)于促進林業(yè)和草原人工智能發(fā)展的指導意見》，全面推動人工智能技術(shù)在林草業(yè)核心業(yè)務中的應用，智慧林業(yè)建設進入展開實施階段。

(3)深化應用階段 2021年8月至今。國家林業(yè)和草原局2021年發(fā)布《“十四五”林業(yè)草原保護發(fā)展規(guī)劃綱要》，提出加強生態(tài)網(wǎng)絡感知體系建設，進一步將智慧林業(yè)運用于生態(tài)保護。智慧林業(yè)的應用效果和價值逐步顯現(xiàn)，競爭力、集聚力、輻射力明顯增強，標志著智慧林業(yè)進入深化應用階段。發(fā)展到現(xiàn)在，中國智慧林業(yè)取得一定成效，但也存在不足。

1.2.1 中國智慧林業(yè)建設主要成效

(1)政策文件齊全，推動了智慧林業(yè)的發(fā)展 國家林業(yè)局陸續(xù)發(fā)布《中國智慧林業(yè)發(fā)展指導意見》《關(guān)于推進中國林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的指導意見》等指導意見，為全國各省各單位開展智慧林業(yè)建設工作引領了方向；各省根據(jù)以上指導意見結(jié)合自身特點先后制定了發(fā)展規(guī)劃。如：河北省林業(yè)廳在2014發(fā)布了《關(guān)于智慧林業(yè)建設的指導意見》；江蘇省、廣西壯族自治區(qū)等在2021年《“十四五”林業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出建設智慧林業(yè)平臺；福建省、浙江省林業(yè)局在2022年分別印發(fā)《福建省智慧林業(yè)“123”工程建設實施方案》《浙江省林業(yè)數(shù)字化改革五年行動計劃》，提出了各自發(fā)展智慧林業(yè)的具體措施。國家和各省自治區(qū)智慧林業(yè)建設文件對數(shù)字設施、平臺建設作出了明確的規(guī)定，為政府部門、林果企業(yè)和經(jīng)濟組織等多方主體開展智慧林業(yè)建設提供了正確的導向和政策保障，有效推動了智慧林業(yè)的發(fā)展。

(2)信息基礎設施建設完善，為發(fā)展智慧林業(yè)奠定了堅實的基礎 中國信息基礎設施建設在全球領先，截至2021年底，全國4G、5G用戶普及率達87%左右。中國林業(yè)網(wǎng)站群不斷壯大，已經(jīng)成為規(guī)模最大的政府網(wǎng)站群。如：福建省在智慧林業(yè)“123”工程建設中為全省林業(yè)基層配備無人機設備，為林業(yè)監(jiān)測工作的開展提供保障；內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)的公網(wǎng)覆蓋率從10%提升至50%，為智慧林業(yè)監(jiān)測提供網(wǎng)絡保障。

(3)智慧林業(yè)關(guān)鍵技術(shù)不斷突破，為智慧林業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)支持 在新技術(shù)創(chuàng)新領域，雖然歐美等發(fā)達國家處于領先地位，但是中國在智慧林業(yè)關(guān)鍵技術(shù)上實現(xiàn)了不斷突破：先進技術(shù)如森林電子圍欄技術(shù)、特定森林環(huán)境的無線通信技術(shù)等得到應用；天地一體化森林傳感網(wǎng)絡、森林物聯(lián)網(wǎng)終端、樹木智能標識網(wǎng)絡等創(chuàng)新技術(shù)成功研發(fā)；智慧林業(yè)專用衛(wèi)星順利發(fā)射。地方省市也在智慧林業(yè)技術(shù)方面取得突破，如浙江省在林業(yè)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理方面的關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)突破并成功服務于林業(yè)災害應急管理[11]。

1.2.2 中國智慧林業(yè)建設存在問題

(1)智慧林業(yè)相關(guān)技術(shù)尚未完全普及 林業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、監(jiān)測等各個環(huán)節(jié)中一些關(guān)鍵技術(shù)還不成熟，且部分林業(yè)管理者對于相關(guān)設施設備的技術(shù)原理和使用方法不甚了解，智慧林業(yè)系統(tǒng)缺乏堅實的技術(shù)支撐。此外，部分生態(tài)治理工程和傳統(tǒng)林業(yè)產(chǎn)業(yè)由于體量大、技術(shù)發(fā)展緩慢，未能與現(xiàn)代信息技術(shù)相融合，導致信息技術(shù)應用深度和廣度不足。如中國四大國有林區(qū)之一的內(nèi)蒙古大興安嶺重點國有林區(qū)由于位置偏遠、地廣人稀，通信網(wǎng)絡覆蓋不足，新技術(shù)沒有廣泛得到應用。

(2)各地區(qū)智慧林業(yè)建設重視程度存在差距 中國各地區(qū)、各林產(chǎn)業(yè)領域發(fā)展不平衡，對智慧林業(yè)重視程度存在差異，很多林場和林業(yè)企業(yè)尚不清楚智慧林業(yè)概念，導致對林業(yè)信息化建設不夠主動、措施不夠有力、資金投入不足等。例如，湖南省作為全國首批林業(yè)信息化示范省，在全國林業(yè)信息化測評中，已經(jīng)連續(xù)10年(2013—2022年)位居前三位(排名數(shù)據(jù)來源于《全國林草信息化發(fā)展測評報告》)，而貴州省、黑龍江省等省份排名靠后，信息化投入不足，林業(yè)信息化整體水平較低。

(3)林業(yè)數(shù)據(jù)治理能力有待提升 在智慧林業(yè)建設過程中，中國雖然構(gòu)建了各類針對不同地區(qū)特點的林業(yè)信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫，但在實際建設中，依然存在林業(yè)數(shù)據(jù)來源單一、共享不暢、數(shù)據(jù)挖掘能力不足、數(shù)據(jù)標準體系尚不健全、林業(yè)信息資源浪費嚴重等問題[12-14]。此外，數(shù)據(jù)安全隱私、數(shù)據(jù)知識產(chǎn)權(quán)保護等數(shù)據(jù)安全隱患還存在。

(4)智慧林業(yè)專業(yè)人才仍然缺乏 智慧林業(yè)建設中對人才具有較高的要求，2022年，“智慧林業(yè)”才成為中國普通高等學校開設的新專業(yè)。此外，林區(qū)人口受教育的程度和城市相比存在很大差距的狀況又使林業(yè)人才短缺的現(xiàn)狀更加突出[15]。林區(qū)經(jīng)濟發(fā)展也較為落后，人才政策不夠完善，人才引不進來，來了留不住，2018—2022年中國林草系統(tǒng)從業(yè)人員人數(shù)五年連續(xù)遞減，很大程度上影響了智慧林業(yè)的發(fā)展。

2 國外智慧林業(yè)發(fā)展經(jīng)驗

隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，美國、加拿大、日本等都先后開展智慧林業(yè)的建設。美國農(nóng)業(yè)部林務署2015年啟動智慧林業(yè)項目，加拿大魁北克大學2017年啟動了智慧林業(yè)項目，日本林野廳2018年啟動智慧林業(yè)實踐項目。這些國家積極推進智慧林業(yè)的建設，取得了顯著的成效[8]。

2.1 美國智慧林業(yè)狀況

美國既是世界經(jīng)濟強國，也是世界林業(yè)發(fā)達國家之一。2015年美國農(nóng)業(yè)部林務署啟動了美國智能森林建設計劃[7]，該計劃通過構(gòu)建遍布美國全境的森林資源與生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測網(wǎng)絡實現(xiàn)對全國森林的空氣、水等資源綜合研究和監(jiān)測，使美國森林管理部門能進行科學管理森林資源(圖1)。監(jiān)測網(wǎng)絡使用一系列傳感器提供有關(guān)氣溫、降水、相對濕度、風速等實時數(shù)據(jù)，監(jiān)測和管理城市與農(nóng)村森林環(huán)境，以此開展森林自然資源的清查和監(jiān)測、控制破壞性入侵物種、控制森林火災等工作[16]。美國通過以下措施推廣其智能森林建設。首先，推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于林業(yè)生物的全生命周期監(jiān)測，使播種、灌溉、施肥、病蟲害防治等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)共享，林業(yè)管理者也能夠?qū)崟r獲取數(shù)據(jù)，及時作出智能決策[17]。其次，美國出臺大量的政策支撐智能森林計劃，先后出臺與農(nóng)業(yè)和林業(yè)信息化相關(guān)的法律法規(guī)和發(fā)展計劃，如2021年美國通過促進利用先進技術(shù)，加強森林經(jīng)營管理，促使土地管理者采用更加現(xiàn)代化的林業(yè)作業(yè)方式方法的《林業(yè)技術(shù)促進法案》[18]。最后，美國農(nóng)業(yè)部林務署支持高新技術(shù)研發(fā)與應用。美國農(nóng)業(yè)部林務署的新技術(shù)科研團隊堅持人工智能、機器人、大數(shù)據(jù)等方面的科技創(chuàng)新，自然資源清查和監(jiān)測、控制破壞性入侵物種、控制森林火災等森林管理等方面前沿技術(shù)的研究[19]。

圖1 美國智能森林建設計劃Fig.1 Smart forests of United States

2.2 加拿大智慧林業(yè)狀況

加拿大擁有豐富的森林資源，林業(yè)也在國民經(jīng)濟中占有重要地位。與美國不同，加拿大發(fā)展智慧林業(yè)主要以高校和機構(gòu)為主。2017年，加拿大魁北克大學在加拿大創(chuàng)新基金會(CFI)資助下啟動了智慧林業(yè)建設計劃，2018年，抓住數(shù)字革命所帶來的機遇，又啟動了“林業(yè)4.0建設”，使森林價值鏈能夠充分利用數(shù)字技術(shù)[20]。加拿大智慧林業(yè)建設重視數(shù)據(jù)收集與分析，通過對收集數(shù)據(jù)的分析，建立下一代森林增長模型的發(fā)展，以提供最佳森林管理和適應戰(zhàn)略的信息(圖2)[21]。具體來說，首先，加拿大致力開發(fā)基礎數(shù)據(jù)，以便對林業(yè)的供應鏈進行監(jiān)控、分析和決策。目前，加拿大普遍使用圖像和LiDAR 3D點云技術(shù)，為描述森林資源特征提供豐富的數(shù)據(jù)。其次，加拿大通過實時通信、大數(shù)據(jù)交換和技術(shù)組裝開發(fā)和實施資源運營中的通信系統(tǒng)，以解決智慧林業(yè)數(shù)據(jù)資源流通存在的障礙。如通過開發(fā)新技術(shù)和新方法實施數(shù)據(jù)分析，將“智能采伐”和人工智能實施到加拿大林業(yè)部門價值鏈的管理中，形成一個數(shù)字化的平臺——“數(shù)字孿生”[20]。最后，加拿大先后頒布《人工智能和數(shù)據(jù)法案》《數(shù)字憲章實施法案》等法案，加強數(shù)據(jù)的監(jiān)管、風險防范和數(shù)據(jù)安全保護[22]。

用水效率控制紅線包括工業(yè)指標、農(nóng)業(yè)指標、生活服務業(yè)指標和綜合指標，主要有萬元GDP用水量、萬元工業(yè)增加值用水量、工業(yè)水重復利用率、農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)、畝均用水量、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉面積比例、城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏失率、城鎮(zhèn)公共及生活節(jié)水器具普及率和人均綜合用水量等指標，也包括各行業(yè)用水定額，可以作為宏觀控制指標衡量流域、區(qū)域或行業(yè)以及具體用水戶的用水效率。東北四省區(qū)節(jié)水增糧行動項目涉及面廣，種植結(jié)構(gòu)和灌溉方式種類繁多，故此項目的用水效率控制決定著項目用水總量及項目發(fā)展的規(guī)模和布局。用水效率控制紅線，主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)用水控制指標和用水定額方面，有效改變過去粗放型用水模式，加快推進節(jié)水型社會建設步伐。

圖2 加拿大智慧林業(yè)建設Fig.2 Smart forest of Canada

2.3 日本智慧林業(yè)狀況

日本因國土面積小、自然資源缺乏，對生態(tài)保護尤其重視。日本林野廳在2018年開始實施智慧林業(yè)建設實踐項目，強調(diào)以智慧林業(yè)為主導實現(xiàn)林業(yè)創(chuàng)新，促進林業(yè)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)“砍伐→利用→造林”的良性循環(huán)發(fā)展[23]。日本智慧林業(yè)發(fā)展主要依靠人工智能、信息通信技術(shù)和機器人等新技術(shù)對林業(yè)創(chuàng)新的推動，使林業(yè)成為更具吸引力的成長產(chǎn)業(yè)。日本智慧林業(yè)的發(fā)展有著強大的政策保障、技術(shù)保障、人才保障(圖3)。首先，日本林野廳制定了林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，提出了推進智慧林業(yè)十年目標，到2028年基本實現(xiàn)讓有意愿、有能力的林業(yè)經(jīng)營者都能使用智慧林業(yè)技能。其次，日本林野廳長期致力于新技術(shù)在林業(yè)領域的引進和應用，為智慧林業(yè)發(fā)展提供堅實的技術(shù)基礎。如日本開發(fā)構(gòu)建森林地理信息系統(tǒng)，并制定了標準規(guī)格，使林業(yè)措施不斷加強和道路網(wǎng)絡建設得到協(xié)調(diào)整合[23]。日本政府還開發(fā)了“森林云”，在不同的利益相關(guān)者之間建立適當?shù)纳中畔⒐蚕砜蚣埽瑢崿F(xiàn)多方共贏。最后，日本重視對林業(yè)人才的培養(yǎng)。日本的林業(yè)人才培養(yǎng)主要由林業(yè)科普組織和林業(yè)高校承擔。林業(yè)普及組織和林業(yè)研究組織會在全國開展智慧林業(yè)普及活動，對林業(yè)從業(yè)者進行相關(guān)技術(shù)指導。全國林業(yè)研究組織與全林協(xié)主導各協(xié)會共同舉辦研修班及競賽等來培養(yǎng)林業(yè)接班人[24]。日本林業(yè)類大學通過開設森林和林業(yè)相關(guān)課程，也培養(yǎng)了大量的林業(yè)人才。

圖3 日本智慧林業(yè)建設Fig.3 Smart forestry of Japan

2.4 經(jīng)驗總結(jié)及啟示

美國、加拿大、日本開展智慧林業(yè)建設，在政策支持、信息基礎建設、科技研發(fā)、創(chuàng)新科技應用方面做出了系列部署，智慧林業(yè)取得了快速發(fā)展(表1)。歸納起來，三個國家有以下經(jīng)驗值得借鑒。

表1 美、加、日智慧林業(yè)建設經(jīng)驗總結(jié)Tab.1 Summary of experience in smart forestry construction in the United States，Canada and Japan

2.4.1 政策操作務實靈活，緊跟形勢變化

美國、加拿大和日本發(fā)展智慧林業(yè)的政策措施務實靈活，能根據(jù)形勢的變化及時調(diào)整。加拿大魁北克大學意識到數(shù)字革命機遇，及時啟動了“林業(yè)4.0建設”，推動數(shù)字技術(shù)與智慧林業(yè)結(jié)合，另外，根據(jù)市場需求狀況、氣候變化趨勢及時調(diào)整了智慧林業(yè)應用標準。日本政府在智慧林業(yè)實踐項目中雖然框定了4個建設方向，但各縣仍可以從實際情況出發(fā)，選擇與本地區(qū)相匹配的技術(shù)路線[23]。美國在智慧林業(yè)的建設過程中，制定的智慧林業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，充分考慮了實操性和引領性，使這些政策在運行過程中把現(xiàn)代信息技術(shù)與林業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀充分結(jié)合，有效地推動林業(yè)的發(fā)展[25]。

2.4.2 充分重視基礎設施、設備和技術(shù)創(chuàng)新

首先，重視技術(shù)基礎設施。美國通過物聯(lián)網(wǎng)建設，讓林業(yè)產(chǎn)業(yè)周期數(shù)據(jù)共享；加拿大在智慧林業(yè)建設過程中，大力開發(fā)通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，使信息、數(shù)據(jù)能夠更大范圍、更快速高效地傳遞[21]。其次，重視信息技術(shù)與林業(yè)技術(shù)設備的結(jié)合。日本推動新一代信息技術(shù)與設備的結(jié)合，提高設備的自動化水平，使林業(yè)生產(chǎn)過程安全可控，進一步提高林產(chǎn)品和服務的品質(zhì)[24]。最后，在智慧林業(yè)的發(fā)展中3個國家都重視技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)。美國農(nóng)業(yè)部林務署一直對應用新技術(shù)開展前沿研究[26]；加拿大形成了“設施—數(shù)據(jù)—系統(tǒng)—平臺”的全面技術(shù)開發(fā)體系[27]；日本通過產(chǎn)學研合作聯(lián)合開展技術(shù)研發(fā)[23]。

2.4.3 強化場景應用

首先，強化智慧林業(yè)在生態(tài)領域應用。美國、加拿大、日本都將智慧林業(yè)應用在自然資源清查和監(jiān)測、控制破壞性入侵物種、控制林火等各方面。同時，利用信息化技術(shù)豐富生態(tài)文化宣傳和自然教育開展方式，擴展生態(tài)文化傳播范圍和普及力度，增強人們對生態(tài)文化的認知[28]。其次，強化智慧林業(yè)在林業(yè)產(chǎn)業(yè)中的應用。日本將智慧林業(yè)運用于木材檢驗、木材供需與流通，以提高經(jīng)營效率和節(jié)約人力[23]。美國在林業(yè)生物全生命周期的各個環(huán)節(jié)深度應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使林業(yè)數(shù)據(jù)共享、全過程一直處于智能決策的狀態(tài)中[29]。最后，強化在管理領域的應用。美國以3S、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)為依托，部署智能灌溉、精準溫控等相關(guān)設備，全面推進林業(yè)數(shù)字化、智慧化進程，強化以各類林產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境監(jiān)測和安全保障，實現(xiàn)林產(chǎn)品生產(chǎn)過程全程數(shù)字化控制，促進產(chǎn)品質(zhì)量提升。加拿大則通過提高產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)分析能力，為經(jīng)營決策提供科學支撐[27]。

2.4.4 加強數(shù)據(jù)共享和監(jiān)管

加強對林業(yè)數(shù)據(jù)的共享和監(jiān)管是推動智慧林業(yè)發(fā)展、健全智慧林業(yè)數(shù)據(jù)治理體系的關(guān)鍵[30]。首先，構(gòu)建數(shù)據(jù)共建共享機制，強化數(shù)據(jù)匯聚整合，實現(xiàn)智慧林業(yè)數(shù)據(jù)流動暢通[31]。日本政府開發(fā)了“森林云”，讓利益相關(guān)者之間建立適當?shù)纳中畔⒐蚕砜蚣?，做到了?shù)據(jù)共享。加拿大建立的通信系統(tǒng)推進了智慧林業(yè)數(shù)據(jù)的共建共享，實現(xiàn)了智慧林業(yè)數(shù)據(jù)資源無障礙流通[32]。其次，完善智慧林業(yè)數(shù)據(jù)共享標準。美國各級政府部門積極推進智慧林業(yè)數(shù)據(jù)各種標準統(tǒng)一化，規(guī)范了智慧林業(yè)數(shù)據(jù)匯聚、質(zhì)量和應用標準等，通過網(wǎng)站建設優(yōu)化數(shù)據(jù)共享、查詢的方式。最后，加快推進智慧林業(yè)數(shù)據(jù)立法，保障數(shù)據(jù)主體的合法權(quán)益。美國、加拿大和日本對數(shù)據(jù)保護都非常重視，為防止數(shù)據(jù)被破壞、更改和泄露，發(fā)布相關(guān)法律法規(guī)，對數(shù)據(jù)所有權(quán)的歸屬做出了明確規(guī)定。

3 中國發(fā)展智慧林業(yè)的對策

3.1 思路

中國智慧林業(yè)建設要圍繞林業(yè)信息化，以應用需求為導向，以融合創(chuàng)新為動力，以新一代信息技術(shù)為支撐，實現(xiàn)新一代信息技術(shù)與林業(yè)融合發(fā)展。要全面應用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，形成生態(tài)優(yōu)先、產(chǎn)業(yè)綠色、文明顯著的智慧林業(yè)體系，做到投入更低、綜合效益最優(yōu)化[30]。建設智慧林業(yè)尤其突出生態(tài)效益，為建設生態(tài)文明和美麗中國作出新貢獻。

3.2 對策

基于智慧林業(yè)建設總體思路，結(jié)合中國建設智慧林業(yè)現(xiàn)狀，借鑒美國、加拿大、日本等國建設智慧林業(yè)的經(jīng)驗，分別從設施、應用、保障層面系統(tǒng)地提出建設智慧林業(yè)的對策。

3.2.1 設施層面

(1)加強技術(shù)創(chuàng)新與普及 一方面，要加強關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，充分調(diào)動企業(yè)、科研機構(gòu)參與數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新、開發(fā)的積極性。政府圍繞智慧林業(yè)科技創(chuàng)新，推進建立政產(chǎn)學研用相結(jié)合的創(chuàng)新體系，并給予林業(yè)企業(yè)、科研機構(gòu)有關(guān)智慧林業(yè)相關(guān)技術(shù)研發(fā)的補貼[33]。另一方面，要充分運用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)加強智慧林業(yè)發(fā)展的網(wǎng)絡、通信基礎設施建設，提升數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)在林業(yè)中的滲透率，有序推進以遙感衛(wèi)星、無人機、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)等為核心的林業(yè)“天網(wǎng)”建設。

(2)健全數(shù)據(jù)共享和保護機制 一方面，全面歸集已有和實時采集的林業(yè)相關(guān)各類數(shù)據(jù)，對各種林業(yè)數(shù)據(jù)進行標準化處理、入庫，建立全國、各省的林業(yè)數(shù)據(jù)平臺。構(gòu)建林業(yè)資源數(shù)據(jù)匯聚中心，為林業(yè)業(yè)務提供最基本數(shù)據(jù)服務，使全國、各省之間數(shù)據(jù)能夠共建共享。另一方面，要加強風險防范和保護數(shù)據(jù)安全，防止數(shù)據(jù)丟失和受損，各級人大、國家網(wǎng)信部門、國家安全機關(guān)等相關(guān)部門可以通過出臺數(shù)據(jù)安全隱私、數(shù)據(jù)知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)的法律法規(guī)，深入做好林業(yè)網(wǎng)站、林業(yè)信息系統(tǒng)和關(guān)鍵信息基礎設施的安全維護，并及時開展網(wǎng)絡安全知識技能普及工作。

3.2.2 應用層面

(1)推動智慧林政管理應用 首先，加強林業(yè)網(wǎng)站群的建設。通過林業(yè)網(wǎng)站發(fā)布相關(guān)林業(yè)政策和信息，使林政業(yè)務公開透明[2]。其次，優(yōu)化智慧林政管理平臺。推動建設智慧林業(yè)網(wǎng)上服務平臺[34]，逐步改善傳統(tǒng)的行政審批模式，實現(xiàn)政府服務網(wǎng)上辦，最大程度地方便相關(guān)主體。建成智慧林業(yè)決策平臺，為林業(yè)生產(chǎn)者、管理者提供科學高效決策服務，提高政府管理的效率和公共服務的質(zhì)量。最后，建設林業(yè)管理數(shù)字化平臺。利用信息化技術(shù)將林業(yè)管理人員工作范圍、工作內(nèi)容與電子地圖相結(jié)合，劃定管理人員巡護管轄區(qū)域和工作范圍，明確其相關(guān)責任，促進管理人員管理水平和工作效率不斷提升。

(2)推動智慧林業(yè)生態(tài)應用 一方面，林業(yè)人員要加強林業(yè)生態(tài)的智能監(jiān)管，整合森林、自然保護地、濕地、野生動植物、森林防火等林業(yè)資源數(shù)據(jù)，建設野生動植物保護、生態(tài)修復、森林火災監(jiān)測等方面綜合管理平臺。另一方面，注重新媒體、新技術(shù)、新手段在科普和宣傳教育中的推廣運用。發(fā)展基于5G、虛擬現(xiàn)實、人工智能等技術(shù)的新一代沉浸式體驗型生態(tài)文化宣傳模式，加強各種環(huán)保紀念節(jié)日的線上宣傳工作，探索義務植樹等環(huán)?；顒优c互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，提高全社會生態(tài)文明建設意識。

(3)推動智慧林業(yè)產(chǎn)業(yè)應用 將智慧林業(yè)與林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度融合，實現(xiàn)林業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化升級，做大做強數(shù)字林業(yè)產(chǎn)業(yè)。首先，加強現(xiàn)代電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機控制技術(shù)等高新技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)裝備中的應用，使種植、灌溉、砍伐等林產(chǎn)品生產(chǎn)鏈智能化、數(shù)字化。其次，強化林產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境監(jiān)測和安全保障，根據(jù)實時環(huán)境數(shù)據(jù)對林產(chǎn)品進行管理，實現(xiàn)林產(chǎn)品生產(chǎn)過程全程數(shù)字化控制，促進產(chǎn)品質(zhì)量提升。最后，以新一代信息技術(shù)為依托，建立林業(yè)產(chǎn)業(yè)服務系統(tǒng)，實現(xiàn)林業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中的各個節(jié)點數(shù)據(jù)可追溯、質(zhì)量可監(jiān)控、信息可查詢。

3.2.3 支撐層面

(1)建立多元主體參與機制 要建立政府、企業(yè)、高校、個人等多元主體參與智慧林業(yè)建設的機制。政府要加強統(tǒng)一領導，明確頂層設計，提出建設指導意見；地方政府要依據(jù)本地現(xiàn)實發(fā)展情況制定相應的實施方案，將國家的頂層規(guī)劃和意見真正落實到實踐中；林業(yè)相關(guān)企業(yè)要全力貫徹各項政策；高校和個人要努力參與國家智慧林業(yè)建設計劃。各主體加強分工協(xié)作，加大協(xié)調(diào)力度，加快形成有利于林業(yè)智慧建設的合力。

(2)建立完善的人才引進激勵機制和培養(yǎng)機制 要創(chuàng)建吸引人才、留住人才、培養(yǎng)人才的良好環(huán)境。政府相關(guān)部門要制定吸引林業(yè)人才的激勵政策，如為林業(yè)高層次人才在職稱評定、住房補貼等方面提供一系列優(yōu)惠；林業(yè)企業(yè)要健全收入分配機制，對在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品創(chuàng)新等方面有突出貢獻的個人給予必要獎勵，從收入層面加強對人才的激勵；林業(yè)教育、培訓、科研機構(gòu)等單位要充分發(fā)揮主渠道作用，開展信息安全、系統(tǒng)架構(gòu)等信息化專業(yè)培訓，有序推進林業(yè)信息化復合型人才培養(yǎng)。

(3)加大智慧林業(yè)建設資金支持力度 一方面，有條件的地方要積極爭取設立智慧林業(yè)建設專項資金，為智慧林業(yè)項目建設提供必要保障。另一方面，政府可以引導相關(guān)金融機構(gòu)為智慧林業(yè)建設相關(guān)的項目提供金融服務，創(chuàng)新推廣林業(yè)保險、林業(yè)信用貸款等多種線上綠色金融產(chǎn)品，增強林業(yè)融資服務功能，提升林業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動力。