智慧林業(yè)在森林資源管控的使用

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摘要：森林作為我國最重要的生態(tài)資源，其管控質量是確保林業(yè)經濟發(fā)展的重要基礎，能給生態(tài)修復提供源源不斷的動力。而智慧林業(yè)通過利用互聯網技術優(yōu)勢，管控森林資源，真正實現智慧化森林資源管控，讓森林資源管控向智慧林業(yè)方向發(fā)展，有利于推動林業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展，從而提高林業(yè)經濟效益。基于此，以智慧林業(yè)發(fā)展背景為基礎，探究目前智慧林業(yè)發(fā)展現狀，進而發(fā)現智慧林業(yè)在森林資源管控中的具體應用，針對具體內容采取相關措施確保智慧林業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：智慧林業(yè)；森林資源管控；應用

自從2016年我國政府部門頒布《互聯網林業(yè)行動計劃》后，森林資源管控中廣泛應用智慧林業(yè)模式，給林業(yè)資源管理水平帶來質的突破。具體而言，互聯網林業(yè)主要包括云計算、量子通信技術、互聯網等新型信息技術，通過合理利用網格化、數據化等方式實現林業(yè)的多維管理，尤其在森林資源保護備受關注的背景下，智慧林業(yè)已成為現代林業(yè)發(fā)展的必然趨勢。同時，智慧林業(yè)結合最先進的服務規(guī)范和技術標準，形成一體化運行模式，充分發(fā)揮服務便捷、協同管理、生態(tài)價值等體系作用，從不同方面控制各種林業(yè)資源，推動林業(yè)政務系統實現可持續(xù)發(fā)展，加強林業(yè)建筑管理的科學性，有效降低管理成本，通過健全的林業(yè)管理服務體系提升林業(yè)民生服務質量。可見，智慧林業(yè)是實現森林資源管理協調發(fā)展的有利方式，對提高社會效益、生態(tài)效益、經濟效益具有至關重要的作用[1]。

1智慧林業(yè)管理概述

近年來，傳統林業(yè)管理往往需要耗費大量的時間和精力，管理水平差距十分明顯且效率較低，無法發(fā)揮其真正效果，尤其是在信息化時代背景下，傳統林業(yè)管理暴露的問題越來越多，我國政府急需創(chuàng)新林業(yè)管理模式。因此，智慧林業(yè)應運而生，其是以互聯網技術、大數據技術為基礎，深度融合互聯網技術和傳統林業(yè)管理，形成全新的林業(yè)管理模式，管理林業(yè)各方面資源，如森林調查、森林防火、森林資源等，有效保護生物多樣化。總而言之，智慧林業(yè)管理在整個林業(yè)資源管理中至關重要，是實現林業(yè)現代建設的重要環(huán)節(jié)，給林業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的能量，促進林業(yè)資源管理產生巨大的社會效益和經濟效益，給林業(yè)資源管理提供有力支持（見圖1）[2]。

2智慧林業(yè)在林業(yè)管理中的應用

2.1在林業(yè)檢測中的應用

傳統森林管理通常要浪費大量時間和精力，且管理效率較低，無法給森林資源提供最優(yōu)質的管理。隨著社會經濟不斷發(fā)展，傳統森林管理出現大量問題，所以創(chuàng)新森林管理模式成為目前政府部門亟待解決的問題。智慧林業(yè)逐漸被應用到林業(yè)檢測管理方面，其所涉及的應用范圍較廣，可通過安裝電子標簽進一步分析樹木的基礎數據，如樹高、樹齡等數據，實時監(jiān)控林地的溫度和濕度，有利于記錄樹木的生長環(huán)境，嚴格控制樹木汲取營養(yǎng)，確保樹木能實現健康生長。因此，智慧林業(yè)對檢測林業(yè)實際情況具有至關重要的作用，不僅能確保信息記錄的準確性，還能實現數據可視化，有利于精準分析森林資源[3]。

2.2在森林防火中的應用

近年來，隨著我國社會經濟不斷發(fā)展，我國政府愈發(fā)提高對森林資源管控的重視程度，在結合國內森林資源管理情況后，頒布了《互聯網森林行動計劃》，在互聯網計劃中明確將互聯網森林模式和森林資源管控相結合，在森林資源管理中應用信息技術，進一步提高森林信息化管理水平和效率，全方位保護森林資源。森林防火是提升森林安全性的主要渠道，而智慧林業(yè)是森林防火的基礎。因此，應加強對智慧林業(yè)的重視程度，結合森林實際情況安裝對應的檢測設備，實時控制不同領域的數據，如溫度、風向、濕度等，并根據不同因素提前進行森林防火，也可利用互聯網技術普及周圍地區(qū)的森林防火知識，避免由于外在因素嚴重影響森林安全。如三明市作為我國森林火災常發(fā)地區(qū)，被林業(yè)局規(guī)劃的森林火災重點治理區(qū)域有20多個，據2020年森林資源年最新數據顯示，三明市林業(yè)總用土地面積為190萬hm2，占土地總面積的82.7%，森林覆蓋率78.73%，森林蓄積量1.86億m3，林區(qū)山山相連，林內可燃物大量增加，部分重點林區(qū)甚至高達50～60t/hm2。此外，三明市以馬尾松、杉木為主的針葉林面積約占林分面積的80%，其中中幼林面積約占40%以上，這些林分著火點低，容易發(fā)生森林火災。構建“智慧林業(yè)”平臺進行監(jiān)管，及時、準確掌握監(jiān)控區(qū)域的林火動態(tài)，以數字設備的監(jiān)控方式，通過微波或通信網絡將遠端的實時畫面?zhèn)鞯缴址阑鸨O(jiān)控指揮中心，利用GIS（地理信息系統）定位發(fā)生的火情、火警區(qū)域，有效提高森林防火工作的管理水平（見圖2）。

2.3在森林病蟲害監(jiān)測中的應用

智慧林業(yè)模式能準確監(jiān)測出產生森林病蟲害問題的主要因素，確保工作人員及時采取防范措施。無法人為控制的森林病蟲害問題，要及時通知林業(yè)管理部門，做好預防措施，有效降低人工工作量，避免給森林帶來巨大的傷害[4]。在實際工程應用中，需要完成智能設計靶噴霧機軟件系統。通過功能劃分，可以完成系統模塊化設計，得到數據獲取、數據處理和控制執(zhí)行3個構件，利用定義標準接口實現構件間的通信。利用數據獲取構件，可以獲取施藥目標樹木靶標等信息，在計算機中以二進制形式保存。采用單目電荷耦合圖像采集器，可以獲得豐富數據信息。在數據處理方面，需要將數據圖像以256色存儲，去除多余噪聲，實現信息分隔處理，分離施藥目標圖像與背景圖像。采用實時性較強的色彩因子樹木圖像分隔算法，能夠在光照充足條件下通過分析得到施藥目標的特征值，以便做到精確對靶施藥。利用處理得到的數據，控制執(zhí)行構件并制定控制決策，根據樹木特征值完成信息辨別，加強智能變量噴霧控制。在下位機中安裝系統，設置噴霧控制裝置通信接口，通過發(fā)送控制指令控制施藥過程。實現軟件系統集成設計，利用不同模塊實現不同功能，然后組裝成為一個系統，能夠利用相應構件實現系統功能。在系統界面集成中，可以結合工程控制需求展開分析，在應用系統中集成界面。在系統擁有新的功能需求時，可以完成新構件的開發(fā)，然后通過集成擴充系統功能。應用設計出的系統防治森林病蟲害，能夠通過精準噴灑農藥高效利用農藥，達到有效控制病蟲害的目的，繼而滿足林業(yè)生產要求。

2.4在林業(yè)工程建設中的應用

隨著生態(tài)建設產業(yè)不斷深入，林業(yè)得到巨大發(fā)展，顯著提高了林業(yè)的規(guī)模和質量，但目前仍然存在一些問題，其中最主要的是各地區(qū)的種類搭配不合理，分散經營、技術應用較落后等。因此，在林業(yè)作物的發(fā)展過程中，要加強對林業(yè)工程建設的重視程度，建設大量健康林業(yè)項目，如長江防護工程、退耕還林工程等，結合智慧林業(yè)管理模式和最新技術，推動林業(yè)工程實現可持續(xù)發(fā)展，從而滿足林業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求。其主要目的是通過多樣手段控制林業(yè)工程項目進程，利用小班造林模式將監(jiān)督目標分為無數監(jiān)測單位，再分別儲存工程開始時間、造林密度、名稱等數據信息。再通過合理應用傳感器檢測不同的環(huán)境因素，確保造林工程的科學性，完善數據庫，給造林工程建設提供各種數據資源[5]。在智能控制技術上，需將彎曲機械手作為控制對象，利用位速度傳感器檢測對象加工速度，轉換為電壓信號后比較設定值，可以根據偏差完成控制量計算和輸出。在偏差計算方面，需要采用神經網絡算法開展訓練，模擬人腦智能特點，通過自學解決高度非線性和不確定系統控制問題。針對在線監(jiān)測對象輸出值和期望輸出值，需要形成閉環(huán)控制。設計的自適應控制器采用單神經元控制方式，運用自適應控制算法實現參數調節(jié)控制。加入專家系統，能夠根據被控對象變化特征修正控制量，減小輸出量的超調。專家系統由知識庫推理機構控制算法構成，能夠利用專家知識進行推理，解決領域存在的問題。在調節(jié)控制彎曲機械手加工量時，采用智能控制算法完成偏差控制量的輸出后，可以利用電機控制器控制步進電機脈沖頻率，實現電機轉速的調節(jié)，使機械手運動接近給定值要求，達到木材加工要求。

3優(yōu)化智慧林業(yè)發(fā)展質量措施

3.1構建健全的基礎設施體系

在信息化時代背景下，利用GIS的技術網絡數據庫功能，構建各種林業(yè)專題數據庫，逐漸實現對林業(yè)圖形編輯、空間數據管理、GIS客戶端，并科學設計RS影像數據提取功能、GPS測量數據功能，確保林業(yè)信息資源和產業(yè)鏈條有效融合，構建集成采集、管理下載、發(fā)布等功能為一體的運行體系，加強信息整合能力，充分發(fā)揮林業(yè)數據庫功能性和整體性，全方面監(jiān)測林業(yè)工程，不僅能包涵政府開放的數據化管理體系，還能充分反饋用戶的信息應用參與密實，并提供專業(yè)的信息反饋渠道，實現多維度、多層次的林業(yè)信息資源共享，從而加強林業(yè)部門對信息資源的動態(tài)管理，加強對其合理應用。

3.2落實數據信息采集優(yōu)化

拓展林業(yè)信息采集渠道，合理利用多樣化手段，如業(yè)務辦理、實地考察、行政審批等方式，及時收集并更新林業(yè)數據信息，合理布置信息采集坐標圖，設置大量的信息充分激發(fā)采集人員的積極性，加強信息采集隊伍考核、培養(yǎng)、選拔等方面的應用能力；定期采集相關管理人員信息，豐富其專業(yè)知識深度，有利于管理人員準確識別有利信息，將正確的信息錄入數據庫。同時，實施監(jiān)督林業(yè)系統的變化情況，及時更新林業(yè)信息數據資源，發(fā)現數據中隱藏的問題，定期開發(fā)端口給社會人員進行訪問，虛心接受群眾的反饋和意見，為規(guī)范全省林業(yè)的發(fā)展和建設，加大林業(yè)的發(fā)展工作，根據福建省的民情，制定適合林業(yè)發(fā)展的方向。

4結語

綜上所述，智慧林業(yè)管理已逐漸成為林業(yè)未來管理的必然趨勢，它具有及時性、準確性等優(yōu)勢，給林業(yè)管理帶來非常重要的作用。同時，在發(fā)展智慧林業(yè)管理過程中，要創(chuàng)新信息化理念，不斷給林業(yè)可持續(xù)發(fā)展確定新思路，充分帶動林業(yè)經濟發(fā)展腳步和方向，實現社會經濟效益和生態(tài)效益雙贏。但由于我國智慧林業(yè)管理模式在國內運行時間較短，很多方面仍處于初級階段，需要林業(yè)管理部門大力支持，加強對智慧林業(yè)的管理力度，加大林業(yè)政策的宣傳范圍，構建健全的保障機制，為智慧林業(yè)可持續(xù)發(fā)展打下堅實基礎，進而有效提高林業(yè)資源維護水平。

參考文獻：

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作者：丁旭歡 單位：福建省林業(yè)勘察設計院