淺議精確林業

導語：淺議精確林業一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1精確林業的含義

以微電子技術、通訊技術和電子計算機技術為代表的信息技術的發展,使人類社會正由傳統的工業時代向信息時代邁進,正將世界林業帶入數字和信息時代。它將推動電子信息技術及人工智能技術應用于農業系統的發展,引發林業科技革命,是21世紀林業的重要發展方向。

所謂精確林業,是指由信息技術支持的根據空間變異、定位、定時、定量地實施的一整套現代化林業操作技術與管理系統。事實上,這種林業技術體系是信息技術網絡化、智能化、數字化綜合應用的體現,核心是實時測定工作對象所需工作的質、量和時機等數據。通過對影響林木生長環境因素實際存在的時空差異性分析,判別林木長勢優劣,確定影響長勢的原因,提出科學處方,采取技術上可行、經濟上有效的調控措施,消除和減少這些差異。并按需定量實施灌溉、施肥和噴藥,以實現最小資源投入、最大林業收益和最少環境危害。制定出針對性的林業生產措施,在取得最優效果的同時,減少污染,保護生態,實現林業的可持續發展。

2精確林業主要支撐技術

精確林業以3S技術(GPS,全球定位系統;GIS,地理信息系統;RS,遙感遙測系統)、信息技術、智能化決策技術、可變量控制技術等為技術支撐體系,以生態學、造林學、工程學、系統學、控制學、測繪學為指導,能在自動化、智能化、一體化、時效性、準確性、可靠性等方面滿足人們的需要,它的建立依賴于地球空間信息基礎理論及其他高新科學技術的發展。

3精確林業的源頭

由于精確林業依賴于3S系統,而3S系統在歐美發達國家發展很快,因此精確林業在發達國家嶄露頭角,發展較快。精確林業的概念和實踐,起源于發達國家林業生產高效化程度的提高、林業生產中降低成本、提高投入產出率、發展優質高效林業的要求以及環境保護、資源再生利用、林業可持續發展等方面的需求。這些要求反映了人類的共識,既要經濟效益和快速發展,又要社會效益、生態效益和可持續發展。

精確林業的構想是美國在20世紀80年代首先提出的。提出這個概念的基礎,是當時微電子技術發展推動了智能化監控技術,同時又結合了作物生長模擬、栽培管理、測土配方施肥等技術。由于GPS技術在1990年海灣戰爭中大顯身手,此后美國將這一技術應用到林業生產領域,開創了精確林業技術體系的雛形。到了1992年4月,美國召開了第一次精確林業學術研討會,精確林業這一概念才逐漸被人們廣為接受。

精確林業最基本的技術組成部分是全球定位衛星。后者主要是針對林地面積、林木生長情況等因素的差異而指導人們分別采用不同的經營管理措施等。

4精確林業現狀

在我國,精確林業的理論框架逐步完善,技術體系初步建立,應用領域進一步擴大,產業部門逐漸形成。

3S技術及其他高新技術已經廣泛應用于森林資源清查、林地面積實時測量、林界劃分、護林防火、飛播造林、荒漠化監測等方面。目前,山西省二類調查和數字生態都使用3S技術,林業信息管理系統不僅是林業資源管理的工具,同時也可以為用戶創建良好的經濟效益和管理效益。總之,有如下3個優點:一是節省經費。制作一張林相圖或林業規劃圖,從勾繪草圖、小班求積、清樣、標注、描色、數據分析、統計等都可以實現計算機化,與人力相比在總體上可節省50倍的經費。二是提高工作效率。提高了內業制圖速度,縮短了林業資源數據更新周期;提高各類林業專題調查,如天然林保護工程區劃、森林資源分類區劃、森林資源分類經營工作效率;提高制作經營決策方案的效率。如此高效地提供林業數據,從而達到了林業決策的適時性。三是使林業經營管理更趨科學化。將空間數據作為不可缺少的因素與屬性數據進行綜合分析,改變了單一屬性數據分析缺陷,使制作的決策方案更加合理;對森林資源的空間屬性數據進行動態管理,一旦資源發生變更,即刻對資源數據進行更新,從而準確掌握資源狀況,做出有效的決策;制作與生長模型、決策模型等有關的專題地圖提供形象化決策分析方案,為經營方案準確、有效地實施奠定了基礎。

目前,全國精確林業建設已經啟動,這標志著精確林業的研究進入了系統集成與平臺建立階段。隨著一些經濟發達地區精確林業示范地的建立,我國精確林業將由實驗轉向生產,由技術形成產業,必將擁有廣泛的應用前景和強大的生命力。

5精確林業之路

精確林業是一種基于知識的林業技術體系,是知識經濟在林業中的最好體現,也是林業創新體系主要組成部分,可以說是一次世界性林業科技革命的歷史機遇。更為重要的是,發展精確林業是有效利用生態資源,實現林業可持續發展的迫切需求。我國是世界上人口最多的國家,地大物博早已成為一種過時觀念,因為多年來的粗放性和掠奪性開發早就造成了自然資源的匱乏,再加上人口眾多,人均資源就更少。比如,人均林地占有量逐年下降,水土流失、氣候異常、環境污染、土地荒漠化嚴重,致使自然災害愈加頻繁。

在此情況下,實施精確林業必然可以優化資源,保護環境,實現林業可持續發展,實際上這已成為社會經濟發展的基本戰略。但是,在實施精確林業上還有很多困難,如實施精確林業技術必須使計算機控制的林業技術與土地狀況的空間差異精確匹配。我國疆域遼闊,林業生產條件復雜,林業領域電子計算機和信息等技術應用較少,基礎設施還不先進。所以,一方面,購買精確林業軟件并不實用;另一方面要自行開發適合不同地區、不同土壤土質、適應不同氣候的精確林業軟件也是一件十分困難的事情。比如,要創建識別樹種、林齡、斷面積、蓄積量等的3S軟件需要測取大量數據,需要若干年的各個地區、地塊的投入、氣候變化等歷史數據,但各地區在這方面都還沒有基礎。此外,如果能建立適合不同地區土地情況的精確林業軟件,林業工作者的操作和認識也需要有一個過程。

5結束語

精確林業是現代林業發展的必然結果,是超前性的林業新技術,是信息林業的重要組成部分。結合國情、省情,研究發展適用的精確林業技術體系、運用體系是必要的。精確林業的研究與發展,將有助于人口、資源與環境方面重大問題的解決,有助于林業資源的高效利用和林業環境保護。GIS作為精確林業的核心技術,也應適應精確林業需要,作技術上的改進與深入。