清研智谈 | 数字化推动森林智慧监管
中央网络安全和信息化委员会印发《“十四五”国家信息化规划》，明确指出“提升林草生态网络感知能力，完善生态系统保护成效数字化监测评估体系”，为数字化系统建设引领了方向，中国林业信息化建设迈入了新的阶段，全国各地相继推出数字林业发展规划。2020年，国家林业和草原局调查规划设计院研发的“国家森林资源智慧监测和数字管理平台”发布，为我国的森林资源监测、管理提供了定量、高效、精准的智能化服务，进一步完善了我国数字林业整体架构。截至目前，全国多个省份建立了集灾害数据采集、管理、监测、远程诊断、预报预警等功能为一体的智能化综合管理平台。
何为“数字林业”
数字林业是指以林业多信息源网络数据库为基础，以“3S”技术、智能技术、虚拟现实技术等为特征、具有三维显示和无缝多级数据共享的开放系统。它的建成将为林业建设提供一个更广泛、更形象化的信息处理环境及支撑系统，推动林业生产各个环节的信息化进程，为林业和全社会提供信息服务，保障林业的健康快速发展。在建立历史档案、现状展示、预测森林发展动态、分析决策和精准林业方面都具有广泛的应用。
数字林业助力森林资源监管的实施路径
森林防火
通过新兴数字技术实现林火风险指数GIS计算、重点防火地带GIS区划与设计、火险火情预测预报、灭火方案及灾后损失评价、搭建林火精准防控平台等功能。建立天地空一体化的林火智慧预测预警系统，实现森林火灾的科学防控。同时为森林防火三维地理信息数据可视化及智能分析提供基础底图，针对森林火灾扑救过程中林区路网不完善、路径规划不合理的问题，提出林火扑救道路选线模型。
森林防火应急指挥系统
病虫害监测
通过设置监测站配置监控装置、红外传感器等，对区域内的温度、湿度等因素进行监测，掌控病虫害发生的动向并进行科学预测，以便对有害生物采取全方位、多角度地防控措施，最大程度上切断传播源和传播途径，以减少病虫害对林地带来的直接影响。
林业有害生物远程诊断智能平台
野生动物保护
通过给野生动物身上贴传感器，记录其相关数据，例如年龄、名称、品种和习性，并制成电子档案和电子标签，来对野生动物进行实时监控，如果监测到生命体征或者行动轨迹有异常，林业管理人员能够及时采取措施。还可以在林地安装摄像头收集野生动物的详细画面信息，能够帮助其进行人工培育，有助于珍稀动物的繁衍，用这种方式来更好地保护野生动物，促进生物多样化发展。
野生动物巡护系统
森林资源监测与管理
通过利用感应器、电子标签等装置对森林环境实施监测，可以更加准确定位树木的树龄、高度和宽度等信息，有利于树木的管理。与此同时，还可以对树木周边环境进行实时监测，掌握林木的生长发育环境、林木养分吸收状况及繁殖情况，实现森林资源的高效监管。此外，将传感器或者摄像头安装至树木上，可以全面监测林地内环境污染，有效监控乱砍滥伐的现象，加强森林资源管护。
森林资源遥感智能监测平台
数字林业的各地实践
北京市：开启“人防+技防”数字化监管护林新模式
北京市抢抓大数据发展机遇，通过科技赋能“林长制”工作,形成了分片管理、联巡联防、互通林情的工作机制,创新建立了一种“人防+技防”的数字护林新方法。
一是以林业药物防治用药数字化监管平台为基础搭建的“北京林木智能保护基站”，涵盖了病虫害防治、平原林地防灭火、林下经济数据服务等多领域的林业信息化数字化物联网系统。病虫害巡查测报人员同时可以进行防火巡查，观测塔在监测林地火灾同时可以监测林木病虫害情况；蓄水池可以满足冬季防火和夏季防虫的用水需要；在发生火灾时，病虫害防治车辆可以立即转为林地消防车辆，投入灭火过程中，资源共享带来了便捷性。智能基站在病虫害防治方面的作用尤为重要，通过智能自动混药系统和施药系统实现节药，减少农药浪费，实现绿色精准防治。同时自动混药可以避免人与农药接触和污染环境，减少危害。此外智能基站的数据监控功能可以实现林地区域用药精准统计，形成林地用药大数据，为病虫害防治提供指导服务。
二是建立林业信息化管护智能系统。采用“智慧眼”与“和对讲”，利用终端传感器设备，通过物联网、遥感等技术，精确采集森林资源变化即时数据和生产经营相关数据，实现实时定位、录制视频、自动作业、一键报警等功能,包括巡林时长、路线、轨迹、点位都可以被实时记录,实现“一目了然”。结合防火灭火物联网平台、病虫害防治、林下经济数据服务等多领域为一体的林业信息化管护系统，实现平原林地网格化管理。
林木智能保护系统
林业信息化管护智能系统
贵州省贵阳市：打造数字林业监管云平台
贵阳市紧跟数字化发展大势，搭建了数字林业云平台，加快林业信息化建设步伐，助推林业精细化管理目标。一是构建了林业生态保护空间数据“一张图”。通过对林业各类业务数据的集成、共享、分析和利用，实现了全市森林资源动态更新和“一张图”管控，极大地提高了林业工作效率和林业要素保障水平。二是实现林业“一张网”科学防控。结合建设森林防火远程视频监控体系、野生动植物监测体系和林业有害生物防治体系，通过应用3S、视频监控、卫星遥感、无人机、移动终端等技术，建成集空天地监测为一体的林业灾害防控“一张网”。三是建立古树名木“电子户口”。对全市古树名木实行100%挂牌保护，管理保护实现数字化，并建立古树名木资源空间数据库，及时更新数据信息，实施动态化管理。
贵阳市营造林信息管理系统
浙江省开化县：建设“数字孪生智慧林业”场景
开化县顺应数字智能发展潮流，率先打造“数字孪生智慧林业”场景，进一步提升空间治理能力。一是“实时+史料”，建立数字孪生本底模型。利用先进设备，对重要数据进行点云成像，通过与森林资源本底历史数据比对、核查及导入，完成数字孪生本底数据模型建立。实现林业资源概况数字化、全景化、实景化展示。二是“共建+共享”，打通部门数据信息壁垒。与浙江省内多家单位针对环境因子、林木因子、管理因子及林下经济等4大类120余张基础数据表进行资源共建共享，打通空间治理大数据库，构建跨部门治理“一张图”。三是“科研+实用”，搭建数字化应用场景。与多家科研单位、专业院校开展深度合作，进行病虫害防治、碳储碳汇、林下经济发展等深化研究，科学制定场景模型。
开化共富林业应用
目前，数字林业的应用不断加强，为林业工作的发展提供了强劲动力，但我国林业资源数据量大、林业数字化建设进程缓慢、发展不平衡不充分等问题仍然突出。随着大数据产业的快速发展，高新技术和林业行业深度融合，林业数字化的深入将会持续进行，因此在数字林业的发展过程中，要全程做好行业监管工作，并及时对数字林业工作开展信息化的评价、分析和研究，有效提高林业的生态功能、社会功能和经济功能，让我国的林业始终坚持走可持续发展的道路。
撰稿 | 孟令春 清研集团自然资源园林研究部研究员
编辑 | 陈泽玺
图片 | 网络