智慧林業(yè)技術(shù)，是充分利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，通過(guò)智能化的手段，形成林業(yè)立體感知、管理協(xié)同高效、生態(tài)價(jià)值凸顯、服務(wù)內(nèi)外一體的林業(yè)發(fā)展新技術(shù)。森林草地濕地（以下簡(jiǎn)稱“林草濕”）資源生態(tài)綜合監(jiān)測(cè)是充分利用智慧林業(yè)技術(shù)，進(jìn)行林業(yè)生態(tài)建設(shè)的重要基礎(chǔ)性工作，為林草濕資源的進(jìn)一步保護(hù)和利用奠定了基礎(chǔ)，直接關(guān)系到林業(yè)生態(tài)建設(shè)、生態(tài)安全和林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

林草濕資源監(jiān)測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀

全國(guó)林草濕資源生態(tài)綜合監(jiān)測(cè)的前身為森林資源連續(xù)清查，每5年進(jìn)行一次，我國(guó)先后進(jìn)行了9次森林資源連續(xù)清查工作。2022年開(kāi)始，全國(guó)林草濕生態(tài)綜合監(jiān)測(cè)以國(guó)土“三調(diào)”為統(tǒng)一底版，整合森林、草原、濕地等監(jiān)測(cè)資源，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析、統(tǒng)一處理、綜合評(píng)價(jià)，統(tǒng)籌推進(jìn)山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理，支撐林草生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)修復(fù)。一系列智慧林業(yè)技術(shù)的應(yīng)用快速推動(dòng)著森林草地資源智能監(jiān)測(cè)水平的提高。

國(guó)家森林資源智慧管理平臺(tái)

我國(guó)林草濕資源生態(tài)綜合監(jiān)測(cè)水平始終處于不斷發(fā)展的過(guò)程中，相關(guān)理論、技術(shù)手段及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，陸續(xù)制定并施行了多個(gè)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，林草濕資源調(diào)查制度基本成型，并建立了各種專項(xiàng)檢查核查監(jiān)測(cè)體系。現(xiàn)今隨著林草濕資源遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)采集等相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展與應(yīng)用，利用各種智能感知終端設(shè)備，對(duì)森林和草地的實(shí)際情況進(jìn)行收集，構(gòu)建森林和草地的智慧感知系統(tǒng)。同時(shí)，還可以對(duì)森林、草原、濕地、荒漠和野生動(dòng)植物等的地理、空間分布以及它們的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為各級(jí)政府的管理決策提供了及時(shí)、高效的信息，從而達(dá)到對(duì)林草濕資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理的目的。

林草濕監(jiān)測(cè)示意圖

林草濕資源監(jiān)測(cè)智能化發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

我國(guó)林草濕綜合生態(tài)監(jiān)測(cè)處于發(fā)展階段，尤其在智能監(jiān)測(cè)方面，面臨著信息采集、信息傳輸、數(shù)據(jù)價(jià)值發(fā)掘等方面的挑戰(zhàn)。

信息采集與傳輸手段落后

傳統(tǒng)信息采集主要通過(guò)衛(wèi)星遙感結(jié)合實(shí)地考察進(jìn)行，需要消耗大量的人力物力，而傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備難以支撐大工作量的信息傳輸。同時(shí)，林草行政執(zhí)法工作需要掌握年度林草濕資源利用及變化情況，對(duì)監(jiān)測(cè)成果的時(shí)效性要求較高。因此，要提升森林資源的調(diào)查監(jiān)測(cè)水平，就必須采取各種調(diào)查方法，加大對(duì)新的監(jiān)測(cè)設(shè)備的支持，推廣自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過(guò)運(yùn)用內(nèi)業(yè)線上的自動(dòng)化判定和外業(yè)的在線采集等技術(shù)來(lái)提升監(jiān)測(cè)效率。

實(shí)地考察

各類專項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)不統(tǒng)一

從現(xiàn)有監(jiān)測(cè)指標(biāo)來(lái)看，由于缺乏全國(guó)“連清”、縣級(jí)“二調(diào)”、國(guó)土“三調(diào)”各類專項(xiàng)監(jiān)測(cè)等層次間的統(tǒng)一指標(biāo)體系，使得不同調(diào)查體系以及相同調(diào)查體系下的調(diào)查成果不能得到有效的整合和合理的使用，造成了各類監(jiān)測(cè)平臺(tái)體系框架不能統(tǒng)一、不能實(shí)現(xiàn)信息的融合與共享，進(jìn)而制約了林草生態(tài)監(jiān)測(cè)體系的建設(shè)。

未充分發(fā)掘監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)價(jià)值

在林草濕資源監(jiān)測(cè)工作中，目前林草信息化的應(yīng)用正處于發(fā)展階段，但仍未充分發(fā)掘利用大數(shù)據(jù)潛質(zhì)。一方面，目前我國(guó)尚未完善林業(yè)數(shù)據(jù)資源建設(shè)與共享的具體流程，未建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，缺乏數(shù)據(jù)共享機(jī)制，不利于機(jī)構(gòu)間數(shù)據(jù)交換和共享；另一方面，尚未完善對(duì)數(shù)據(jù)資源的分級(jí)分類管理，不便于后續(xù)的應(yīng)用，不利于林草濕資源監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)建設(shè)。

監(jiān)測(cè)隊(duì)伍需要進(jìn)一步完善

目前，林草濕資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作由于經(jīng)費(fèi)有限，主要由森林資源管理相關(guān)部門(mén)抽調(diào)的臨時(shí)人員短期培訓(xùn)后進(jìn)行，或聘用第三方專業(yè)服務(wù)隊(duì)伍開(kāi)展。而第三方專業(yè)隊(duì)伍水平也參差不齊。由于監(jiān)測(cè)隊(duì)伍專業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)偏低，往往無(wú)法勝任遙感圖像數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用和平臺(tái)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確更新等工作。因此，有必要建立相應(yīng)的人才培養(yǎng)機(jī)制，為數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)提供人員保障。

林草濕資源監(jiān)測(cè)智慧化的各地實(shí)踐

新疆托木爾峰國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)：一體化管理智能監(jiān)測(cè)APP

新疆托木爾峰自然保護(hù)區(qū)，位于新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)溫宿縣，占地面積達(dá)23萬(wàn)平方公里，2018—2021年累計(jì)投資700萬(wàn)多元，建成覆蓋全保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)“一體化管理智能監(jiān)測(cè)APP”。“一體化管理智能監(jiān)測(cè)APP”是集保護(hù)區(qū)森林草原防滅火管控、野生動(dòng)植物保護(hù)與監(jiān)測(cè)、資源動(dòng)態(tài)監(jiān)管和災(zāi)害預(yù)防決策于一體的多功能智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)能做到科學(xué)、高效、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控保護(hù)區(qū)，并為保護(hù)區(qū)森林草原防滅火管控和野生動(dòng)植物管護(hù)工作等提供科學(xué)、準(zhǔn)確和詳實(shí)數(shù)據(jù)支撐。保護(hù)區(qū)目前已經(jīng)建立了包括57臺(tái)靜止照相機(jī)、8臺(tái)紅外成像球儀等多種監(jiān)測(cè)設(shè)施。其中，每個(gè)紅外線球機(jī)無(wú)盲點(diǎn)可探查5公里范圍內(nèi)的物體；65臺(tái)攝像機(jī)，24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，全域追蹤巡游，一旦發(fā)現(xiàn)熱區(qū)氣溫高于50℃，立即發(fā)布火災(zāi)預(yù)警。

托木爾峰國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)一體化管理智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)

甘肅省張掖市：“空天地”一體化監(jiān)管新模式

甘肅省張掖市林業(yè)局根據(jù)林草工作需要，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)、高清視頻監(jiān)控技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、即時(shí)通訊技術(shù)、智能地理信息系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等，解決林草濕資源監(jiān)管粗放、技術(shù)手段單一、資源變化信息更新不及時(shí)、基層消防巡查工作繁重等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)“天上看、地上巡、儀器測(cè)、視頻探、網(wǎng)上管、手機(jī)查”的數(shù)字化、智能化管理新模式，全面推動(dòng)林草“空天地”一體化、多元化監(jiān)測(cè)與管理。

張掖市智能化監(jiān)測(cè)平臺(tái)

寧夏回族自治區(qū)：著重打造智慧林草云平臺(tái)

寧夏智慧林草云平臺(tái)由寧夏林草局主導(dǎo)、中國(guó)電信寧夏分公司投資、國(guó)家林草局西北院負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)，采取三方共建模式，是一個(gè)覆蓋寧夏，貫通“寧夏-市-縣-鄉(xiāng)”四級(jí)的寧夏林草云，涵蓋林草濕資源智慧感知、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、年度更新、火險(xiǎn)預(yù)警、科學(xué)智慧等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)寧夏各級(jí)林草濕資源智慧化管理，推動(dòng)林草濕資源監(jiān)管與林草業(yè)務(wù)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化、智能化，推進(jìn)林草濕資源“一個(gè)體系”監(jiān)測(cè)、“一套數(shù)”評(píng)價(jià)、“一張圖”管理、“一個(gè)平臺(tái)”服務(wù)。

寧夏智慧林草云平臺(tái)

林草濕資源監(jiān)測(cè)智慧化發(fā)展方向

構(gòu)建一體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)

通過(guò)深空衛(wèi)星遙感、高光譜雷達(dá)、無(wú)人機(jī)平臺(tái)、地面物聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備以及微波、5G技術(shù)和光纖等技術(shù)手段，共同構(gòu)成綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象、周期頻率和空間尺度的點(diǎn)線、全覆蓋監(jiān)測(cè)。

加強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理應(yīng)用

通過(guò)利用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)建立大數(shù)據(jù)應(yīng)用中心，分析林草濕數(shù)據(jù)信息，為管理決策提供保障；整合時(shí)空大數(shù)據(jù)，為大數(shù)據(jù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

進(jìn)一步完善監(jiān)測(cè)隊(duì)伍

定期組織開(kāi)展內(nèi)業(yè)和外業(yè)培訓(xùn)，提高監(jiān)測(cè)人員技術(shù)水平。內(nèi)業(yè)通過(guò)課堂教學(xué)傳授林草濕監(jiān)測(cè)相關(guān)軟件、平臺(tái)的使用操作及相關(guān)注意事項(xiàng)；外業(yè)通過(guò)實(shí)地教學(xué)讓監(jiān)測(cè)人員在培訓(xùn)中把握?qǐng)D斑監(jiān)測(cè)、拍照取證等操作。

清研集團(tuán)積極參與全國(guó)林草濕資源生態(tài)綜合監(jiān)測(cè)工作，配備林業(yè)、草業(yè)、地理信息系統(tǒng)、信息技術(shù)開(kāi)發(fā)等專業(yè)的人才隊(duì)伍，先后參與貴州省、北京市等一系列相關(guān)項(xiàng)目，充分應(yīng)用智慧林業(yè)技術(shù)，提高了林草濕資源監(jiān)測(cè)的成效。

撰稿 | 王四方 王冠明 清研集團(tuán)農(nóng)林研究部研究員

編輯 | 李姝敏

圖片 | 網(wǎng)絡(luò)