清研智谈 | 智慧林业技术提升林草湿资源监管水平
智慧林业技术，是充分利用云计算、物联网、大数据等新一代信息技术，通过智能化的手段，形成林业立体感知、管理协同高效、生态价值凸显、服务内外一体的林业发展新技术。森林草地湿地（以下简称“林草湿”）资源生态综合监测是充分利用智慧林业技术，进行林业生态建设的重要基础性工作，为林草湿资源的进一步保护和利用奠定了基础，直接关系到林业生态建设、生态安全和林业发展战略目标的实现。
林草湿资源监测发展现状
全国林草湿资源生态综合监测的前身为森林资源连续清查，每5年进行一次，我国先后进行了9次森林资源连续清查工作。2022年开始，全国林草湿生态综合监测以国土“三调”为统一底版，整合森林、草原、湿地等监测资源，实现监测数据统一分析、统一处理、综合评价，统筹推进山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，支撑林草生态系统保护修复。一系列智慧林业技术的应用快速推动着森林草地资源智能监测水平的提高。
国家森林资源智慧管理平台
我国林草湿资源生态综合监测水平始终处于不断发展的过程中，相关理论、技术手段及规范标准也都取得了长足进步，陆续制定并施行了多个行业技术标准，林草湿资源调查制度基本成型，并建立了各种专项检查核查监测体系。现今随着林草湿资源遥感监测技术、大数据、云计算、数据采集等相关技术的迅速发展与应用，利用各种智能感知终端设备，对森林和草地的实际情况进行收集，构建森林和草地的智慧感知系统。同时，还可以对森林、草原、湿地、荒漠和野生动植物等的地理、空间分布以及它们的变化进行实时监控，为各级政府的管理决策提供了及时、高效的信息，从而达到对林草湿资源进行动态管理的目的。
林草湿监测示意图
林草湿资源监测智能化发展面临的挑战
我国林草湿综合生态监测处于发展阶段，尤其在智能监测方面，面临着信息采集、信息传输、数据价值发掘等方面的挑战。
信息采集与传输手段落后
传统信息采集主要通过卫星遥感结合实地考察进行，需要消耗大量的人力物力，而传统监测设备难以支撑大工作量的信息传输。同时，林草行政执法工作需要掌握年度林草湿资源利用及变化情况，对监测成果的时效性要求较高。因此，要提升森林资源的调查监测水平，就必须采取各种调查方法，加大对新的监测设备的支持，推广自动化监测设备，通过运用内业线上的自动化判定和外业的在线采集等技术来提升监测效率。
实地考察
各类专项监测指标不统一
从现有监测指标来看，由于缺乏全国“连清”、县级“二调”、国土“三调”各类专项监测等层次间的统一指标体系，使得不同调查体系以及相同调查体系下的调查成果不能得到有效的整合和合理的使用，造成了各类监测平台体系框架不能统一、不能实现信息的融合与共享，进而制约了林草生态监测体系的建设。
未充分发掘监测数据价值
在林草湿资源监测工作中，目前林草信息化的应用正处于发展阶段，但仍未充分发掘利用大数据潜质。一方面，目前我国尚未完善林业数据资源建设与共享的具体流程，未建立标准规范，缺乏数据共享机制，不利于机构间数据交换和共享；另一方面，尚未完善对数据资源的分级分类管理，不便于后续的应用，不利于林草湿资源监测大数据建设。
监测队伍需要进一步完善
目前，林草湿资源调查监测工作由于经费有限，主要由森林资源管理相关部门抽调的临时人员短期培训后进行，或聘用第三方专业服务队伍开展。而第三方专业队伍水平也参差不齐。由于监测队伍专业技术水准偏低，往往无法胜任遥感图像数据的深度应用和平台数据的准确更新等工作。因此，有必要建立相应的人才培养机制，为数据的准确监测提供人员保障。
林草湿资源监测智慧化的各地实践
新疆托木尔峰国家级自然保护区：一体化管理智能监测APP
新疆托木尔峰自然保护区，位于新疆维吾尔自治区阿克苏地区温宿县，占地面积达23万平方公里，2018—2021年累计投资700万多元，建成覆盖全保护区范围内“一体化管理智能监测APP”。“一体化管理智能监测APP”是集保护区森林草原防灭火管控、野生动植物保护与监测、资源动态监管和灾害预防决策于一体的多功能智慧监测平台，通过该平台能做到科学、高效、实时动态监控保护区，并为保护区森林草原防灭火管控和野生动植物管护工作等提供科学、准确和详实数据支撑。保护区目前已经建立了包括57台静止照相机、8台红外成像球仪等多种监测设施。其中，每个红外线球机无盲点可探查5公里范围内的物体；65台摄像机，24小时实时监控，全域追踪巡游，一旦发现热区气温高于50℃，立即发布火灾预警。
托木尔峰国家级自然保护区一体化管理智能监测平台
甘肃省张掖市：“空天地”一体化监管新模式
甘肃省张掖市林业局根据林草工作需要，利用卫星遥感技术、高清视频监控技术、物联网技术、即时通讯技术、智能地理信息系统、虚拟现实技术、大数据技术、人工智能技术等，解决林草湿资源监管粗放、技术手段单一、资源变化信息更新不及时、基层消防巡查工作繁重等问题，实现“天上看、地上巡、仪器测、视频探、网上管、手机查”的数字化、智能化管理新模式，全面推动林草“空天地”一体化、多元化监测与管理。
张掖市智能化监测平台
宁夏回族自治区：着重打造智慧林草云平台
宁夏智慧林草云平台由宁夏林草局主导、中国电信宁夏分公司投资、国家林草局西北院负责开发，采取三方共建模式，是一个覆盖宁夏，贯通“宁夏-市-县-乡”四级的宁夏林草云，涵盖林草湿资源智慧感知、动态监测、年度更新、火险预警、科学智慧等功能，实现对宁夏各级林草湿资源智慧化管理，推动林草湿资源监管与林草业务数字化网络化、智能化，推进林草湿资源“一个体系”监测、“一套数”评价、“一张图”管理、“一个平台”服务。
宁夏智慧林草云平台
林草湿资源监测智慧化发展方向
构建一体化监测网络
通过深空卫星遥感、高光谱雷达、无人机平台、地面物联网等设备以及微波、5G技术和光纤等技术手段，共同构成综合监测网络，实现对监测对象、周期频率和空间尺度的点线、全覆盖监测。
加强大数据处理应用
通过利用大数据处理技术建立大数据应用中心，分析林草湿数据信息，为管理决策提供保障；整合时空大数据，为大数据应用奠定基础。
进一步完善监测队伍
定期组织开展内业和外业培训，提高监测人员技术水平。内业通过课堂教学传授林草湿监测相关软件、平台的使用操作及相关注意事项；外业通过实地教学让监测人员在培训中把握图斑监测、拍照取证等操作。
清研集团积极参与全国林草湿资源生态综合监测工作，配备林业、草业、地理信息系统、信息技术开发等专业的人才队伍，先后参与贵州省、北京市等一系列相关项目，充分应用智慧林业技术，提高了林草湿资源监测的成效。
撰稿 | 王四方 王冠明 清研集团农林研究部研究员
编辑 | 李姝敏
图片 | 网络