用智慧林業(yè)呵護(hù)每片綠蔭

高保平 韓永靈 劉月琴

全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的內(nèi)在需要，而智慧林業(yè)在推進(jìn)鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)的森林資源管理方式受到人力和技術(shù)條件的制約，難以高效、精準(zhǔn)地滿足農(nóng)村發(fā)展的需求。智慧林業(yè)的興起解決了這一難題。智慧林業(yè)將信息化和智能化技術(shù)應(yīng)用于森林資源管理的全過(guò)程，融入農(nóng)業(yè)農(nóng)村的各個(gè)方面，推動(dòng)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和生態(tài)環(huán)境的改善。智慧林業(yè)是現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的新階段，深度融合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、遙感與地理信息系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)森林資源全方位、立體化、智能化的管理。文章旨在探討智慧林業(yè)在森林資源管控中的具體應(yīng)用，以期為森林資源管控提供新的思路和方法，促進(jìn)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，智慧林業(yè)作為一種新型的森林資源管理模式，正逐漸成為森林資源管控領(lǐng)域的重要工具。智慧林業(yè)能夠提升森林資源管理的效率和質(zhì)量，有助于改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，為鄉(xiāng)村旅游和休閑農(nóng)業(yè)等綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造條件。智慧林業(yè)的應(yīng)用還能夠促進(jìn)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，增加農(nóng)民收入，提高農(nóng)民生活水平，助力鄉(xiāng)村振興。智慧林業(yè)不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對(duì)病蟲(chóng)害、火災(zāi)等自然災(zāi)害，保障農(nóng)村生態(tài)安全，還能為農(nóng)民提供科學(xué)的種植和養(yǎng)護(hù)建議，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效，為我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展戰(zhàn)略提供了有力的技術(shù)支撐。文章對(duì)智慧林業(yè)在森林資源管控中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析，旨在為相關(guān)研究和實(shí)踐提供參考。

智慧林業(yè)概述

智慧林業(yè)是一種全新的林業(yè)管理模式和發(fā)展形態(tài)，它以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，深度融合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、遙感技術(shù)、GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)等一系列前沿科技，對(duì)傳統(tǒng)林業(yè)管理模式進(jìn)行革新和升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)森林資源保護(hù)和管理的高效、精準(zhǔn)和可持續(xù)。

全面感知與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

智慧林業(yè)依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)安裝智能感知設(shè)備和應(yīng)用遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)收集森林中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、光照、風(fēng)速、土壤含水量、森林覆蓋率、樹(shù)種分布、生物量等，形成對(duì)森林資源的全天候、全時(shí)段、全方位的立體監(jiān)測(cè)，以便農(nóng)民及時(shí)掌握森林的動(dòng)態(tài)。

精細(xì)管理與智能決策

基于大數(shù)據(jù)和人工智能算法，智慧林業(yè)可對(duì)海量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，為森林培育、病蟲(chóng)害防治、防火防災(zāi)、生態(tài)修復(fù)等工作提供精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和科學(xué)決策。在農(nóng)村地區(qū)，這些數(shù)據(jù)和分析可以為農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)施肥、灌溉、病蟲(chóng)害防治等活動(dòng)提供科學(xué)依據(jù)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。智慧林業(yè)還能幫助農(nóng)民了解市場(chǎng)需求，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的多元化發(fā)展。

高效利用與綠色發(fā)展

智慧林業(yè)有助于推動(dòng)森林資源的多維度、深層次利用。在農(nóng)村地區(qū)，智慧林業(yè)可以助力農(nóng)民發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)，如林下養(yǎng)殖、林下種植等，提高土地利用率和綜合效益，增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。另外，通過(guò)推動(dòng)森林旅游、森林康養(yǎng)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以帶動(dòng)農(nóng)村地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)農(nóng)民增收致富。

協(xié)同共享與服務(wù)創(chuàng)新

智慧林業(yè)通過(guò)云計(jì)算技術(shù)消除“信息孤島”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨部門(mén)、跨區(qū)域之間的互聯(lián)互通和共建共享，使林業(yè)管理體系協(xié)同高效，公共服務(wù)能力顯著增強(qiáng)。在農(nóng)村地區(qū)，智慧農(nóng)業(yè)可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、環(huán)保等部門(mén)之間的協(xié)同合作，共同推動(dòng)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的改善和可持續(xù)發(fā)展。智慧林業(yè)平臺(tái)還可以為農(nóng)民提供便捷的信息服務(wù)，如農(nóng)業(yè)技術(shù)咨詢、市場(chǎng)行情分析等，提高農(nóng)民的專業(yè)能力，提升農(nóng)民的生活水平和收入水平。

智慧林業(yè)技術(shù)的應(yīng)用概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧林業(yè)中扮演著至關(guān)重要的角色。通過(guò)在森林中布設(shè)大量的傳感器節(jié)點(diǎn)，如溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、氣體檢測(cè)器、攝像頭以及動(dòng)植物生理狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置等，實(shí)時(shí)、連續(xù)地收集森林環(huán)境中的各種參數(shù)。這些數(shù)據(jù)有助于農(nóng)民精準(zhǔn)施肥和灌溉，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用極大地提高了森林資源監(jiān)控的自動(dòng)化程度和精度，使得農(nóng)民能夠在第一時(shí)間獲取異常信息并迅速展開(kāi)行動(dòng)。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可用于追蹤非法砍伐行為，通過(guò)RFID標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)對(duì)木材的追蹤與溯源，從而加強(qiáng)對(duì)森林資源的有效保護(hù)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧林業(yè)中的運(yùn)用主要體現(xiàn)在海量林業(yè)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、處理、分析和應(yīng)用上。通過(guò)整合不同來(lái)源的多種數(shù)據(jù)（如遙感影像、物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)、歷史檔案、科研報(bào)告等），大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對(duì)森林資源進(jìn)行深度挖掘和多維分析，揭示森林生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律和演變趨勢(shì)。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以整合農(nóng)村地區(qū)的各種數(shù)據(jù)資源，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、市場(chǎng)需求數(shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)等，通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)，可以為農(nóng)民提供精準(zhǔn)的市場(chǎng)預(yù)測(cè)和決策支持，幫助他們調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、優(yōu)化銷售策略，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增收。另外，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)森林資源分布、生長(zhǎng)狀況和市場(chǎng)需求進(jìn)行分析，農(nóng)民可以制訂科學(xué)合理的造林、撫育和采伐計(jì)劃。

遙感技術(shù)與GIS

遙感技術(shù)通過(guò)衛(wèi)星和無(wú)人機(jī)等獲取大面積的森林景觀圖像，結(jié)合GIS（地理信息系統(tǒng)）的空間分析功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)森林資源的精準(zhǔn)管理。通過(guò)對(duì)遙感數(shù)據(jù)的分析，可以準(zhǔn)確了解農(nóng)村地區(qū)的地形地貌、植被覆蓋和土地利用情況等信息，為農(nóng)村土地資源的合理利用和有效保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。GIS技術(shù)則可以用于土地資源的空間分析和規(guī)劃，幫助農(nóng)民合理規(guī)劃土地資源，提高土地利用率。遙感技術(shù)可以用于監(jiān)測(cè)農(nóng)村土地變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)非法占用土地等行為，從而保護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和農(nóng)民權(quán)益。

智慧林業(yè)綜合管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)

智慧林業(yè)綜合管理系統(tǒng)通常由設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用層四個(gè)層級(jí)構(gòu)成。設(shè)施層主要包含各類傳感器、遙感設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等，負(fù)責(zé)林業(yè)信息的采集、簡(jiǎn)單處理及數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)層能為智慧林業(yè)的高效運(yùn)營(yíng)提供豐富的數(shù)據(jù)源，全面支撐智慧林業(yè)的各項(xiàng)應(yīng)用。支撐層負(fù)責(zé)智慧林業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的信息加工、海量數(shù)據(jù)處理、智能決策等。應(yīng)用層主要進(jìn)行信息集成共享、資源交換、業(yè)務(wù)協(xié)同等，為智慧林業(yè)的運(yùn)營(yíng)發(fā)展提供直接的服務(wù)。

智慧林業(yè)與鄉(xiāng)村振興的關(guān)系

智慧林業(yè)是未來(lái)林業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的必由之路，隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的深入實(shí)施，智慧林業(yè)與鄉(xiāng)村振興之間的關(guān)系密不可分。智慧林業(yè)不僅為農(nóng)村提供了科學(xué)、高效的森林資源管理方式，還為鄉(xiāng)村振興注入了新動(dòng)力。

智慧農(nóng)業(yè)促進(jìn)鄉(xiāng)村生態(tài)振興

通過(guò)運(yùn)用遙感等先進(jìn)技術(shù)，智慧林業(yè)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)森林的生長(zhǎng)狀態(tài)、環(huán)境變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對(duì)森林病蟲(chóng)害、火災(zāi)等自然災(zāi)害，不僅保護(hù)了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，還提高了農(nóng)村的防災(zāi)減災(zāi)能力，為農(nóng)民提供了安全、宜居的生活環(huán)境。

智慧林業(yè)推動(dòng)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興

智慧林業(yè)通過(guò)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和分析森林資源數(shù)據(jù)，為農(nóng)民提供了科學(xué)的種植和養(yǎng)護(hù)建議，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的提質(zhì)增效。同時(shí)，智慧林業(yè)還推動(dòng)了森林旅游、林下經(jīng)濟(jì)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為農(nóng)村帶來(lái)了新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅提高了農(nóng)民的收入水平，還促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

智慧林業(yè)助力鄉(xiāng)村人才振興

通過(guò)應(yīng)用智慧林業(yè)，農(nóng)民的專業(yè)知識(shí)、環(huán)保意識(shí)和生態(tài)素養(yǎng)得到了提升，農(nóng)民更加關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，積極參與到森林資源的保護(hù)和管理中，增強(qiáng)了農(nóng)村的凝聚力，促進(jìn)了農(nóng)村社會(huì)的和諧穩(wěn)定。

智慧林業(yè)在森林資源管控中的具體應(yīng)用

森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)預(yù)警

智慧林業(yè)借助遙感衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、傳感器等多元監(jiān)測(cè)手段，對(duì)森林資源進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)、高精度的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。遙感衛(wèi)星具有周期性特點(diǎn)，可以跟蹤地表事物的變化，捕捉森林覆蓋面積的變化、植被生長(zhǎng)狀況、林木密度變化、土地利用變遷等信息，結(jié)合高分辨率影像，精準(zhǔn)描繪出森林資源的空間分布與動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，可應(yīng)用于構(gòu)建農(nóng)業(yè)農(nóng)村資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)。遙感技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣溫、濕度、光照、降雨、土壤水分、氧氣濃度、風(fēng)向風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)，不僅能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)到森林生態(tài)環(huán)境的細(xì)微變化，而且還可以借助智能算法對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別和分析，一旦發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患、非法砍伐、病蟲(chóng)害侵襲等突發(fā)情況，立即觸發(fā)預(yù)警系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)向相關(guān)人員和管理部門(mén)傳達(dá)，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和處理。無(wú)人機(jī)則承擔(dān)起空中偵察的任務(wù)，利用搭載的高清攝像機(jī)、紅外成像儀等設(shè)備，對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行精細(xì)化觀測(cè)，尤其針對(duì)森林火災(zāi)、病蟲(chóng)害蔓延等緊急事件，無(wú)人機(jī)能在第一時(shí)間獲取現(xiàn)場(chǎng)高清圖像和熱力分布圖，為決策提供實(shí)時(shí)、直觀的信息支持。

森林生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估與管理

智慧林業(yè)系統(tǒng)基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，能夠整合多源信息與數(shù)據(jù)，對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況進(jìn)行全面、客觀的評(píng)估，通過(guò)分析森林物種豐富度、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、生物量動(dòng)態(tài)、土壤肥力、病蟲(chóng)害頻發(fā)程度等多維度指標(biāo)，能夠構(gòu)建一套完善的森林生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)體系，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和模型預(yù)測(cè)，為森林生態(tài)系統(tǒng)管理和修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。另外，智慧林業(yè)系統(tǒng)通過(guò)分析農(nóng)田生物多樣性、土壤質(zhì)量、水體狀況、農(nóng)作物病蟲(chóng)害發(fā)生率等指標(biāo)，能夠評(píng)估農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，指導(dǎo)農(nóng)民選擇合適的造林品種和種植模式，實(shí)施精準(zhǔn)撫育和合理間伐，提升森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力和恢復(fù)力。

森林火災(zāi)預(yù)防與應(yīng)急響應(yīng)

智慧林業(yè)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)整合了氣象預(yù)報(bào)、植被干燥度、火險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估等多種功能，可以實(shí)時(shí)計(jì)算森林火險(xiǎn)指數(shù)，繪制火險(xiǎn)等級(jí)分布圖，為森林防火工作提供詳盡的預(yù)測(cè)信息。此外，智慧林業(yè)系統(tǒng)能夠通過(guò)GIS空間分析技術(shù)，結(jié)合地形地貌、交通線路等要素，確定重點(diǎn)防火區(qū)域，指導(dǎo)防火隔離帶建設(shè)、巡邏路線規(guī)劃等。

森林病蟲(chóng)害智能預(yù)測(cè)與防治

智慧林業(yè)借助人工智能技術(shù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，結(jié)合歷史病蟲(chóng)害發(fā)生的數(shù)據(jù)，如氣候條件、植物生理狀態(tài)、寄主植物分布等，建立病蟲(chóng)害發(fā)生預(yù)測(cè)模型，提前預(yù)測(cè)病蟲(chóng)害的發(fā)生時(shí)間和可能波及的范圍。在林間布置智能監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有害生物種群動(dòng)態(tài)，一旦有害生物數(shù)量超過(guò)閾值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警示，并推薦適合的防治策略，包括生物防治、物理防治、精準(zhǔn)施藥等，最大程度降低病蟲(chóng)害對(duì)森林資源的危害，同時(shí)減少化學(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的影響。

森林資源規(guī)劃與合理利用

智慧林業(yè)通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和GIS空間分析技術(shù)，對(duì)森林資源分布、生長(zhǎng)狀況、生態(tài)功能等進(jìn)行綜合評(píng)估，為森林資源的科學(xué)規(guī)劃和合理利用提供有力支持。在資源規(guī)劃層面，智慧林業(yè)系統(tǒng)能夠根據(jù)森林資源的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展需求，制訂出適宜的造林、撫育、采伐等方案，確保森林資源的可持續(xù)發(fā)展。在資源利用方面，智慧林業(yè)能夠協(xié)助管理部門(mén)合理規(guī)劃森林旅游、林下經(jīng)濟(jì)、木材加工等產(chǎn)業(yè)布局，實(shí)現(xiàn)森林資源的合理利用，既能保障森林資源的有序開(kāi)發(fā)，又能兼顧生態(tài)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重目標(biāo)。

森林碳匯計(jì)量與氣候變化應(yīng)對(duì)

智慧林業(yè)系統(tǒng)通過(guò)遙感、GIS、地面實(shí)測(cè)等多種技術(shù)手段能精確估算森林碳儲(chǔ)量等指標(biāo)，為國(guó)家碳排放權(quán)交易、碳補(bǔ)償機(jī)制提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。智慧林業(yè)通過(guò)模擬和預(yù)測(cè)森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的反應(yīng)，為制定適應(yīng)氣候變化的森林結(jié)構(gòu)調(diào)整策略提供科學(xué)依據(jù)。例如，選取耐旱、耐寒、抗病蟲(chóng)能力強(qiáng)且碳匯效益高的樹(shù)種進(jìn)行造林，有助于提高森林生態(tài)系統(tǒng)抵抗氣候變化的能力，維持并提升森林碳匯能力，為全球氣候變化治理貢獻(xiàn)力量。

智慧林業(yè)是未來(lái)林業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的必由之路，不僅能夠有效應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)森林資源管理中存在的諸多問(wèn)題，也為林業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了新的機(jī)遇。通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)，智慧林業(yè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)森林資源的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)、科學(xué)評(píng)估和有效管理，為森林保護(hù)和可持續(xù)利用提供支持。未來(lái)，智慧林業(yè)在森林資源管控中的應(yīng)用將不斷加強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”的理念、構(gòu)建人與自然和諧共生的美好愿景提供強(qiáng)大而持久的技術(shù)支撐。

（作者單位：1.陜西省府谷縣杜松天然林管護(hù)站；2.陜西省府谷縣林業(yè)工作站）