自《中國(guó)智慧林業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》頒布出臺(tái)之后，中國(guó)林業(yè)信息化建設(shè)邁入了新的階段，由原來(lái)的“數(shù)字林業(yè)”發(fā)展到了“智慧林業(yè)”。智慧林業(yè)是指充分利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、“3S”及北斗導(dǎo)航技術(shù)等新一代信息技術(shù),通過(guò)感知化、物聯(lián)化、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)展新模式。其中，“3S”技術(shù)在動(dòng)態(tài)分析、信息收集整理更新、信息使用與管理等方面具有優(yōu)勢(shì)與特色，在營(yíng)造林生產(chǎn)計(jì)劃、組織營(yíng)造林、林地養(yǎng)護(hù)等方面的應(yīng)用成效顯著。

智慧林業(yè)的構(gòu)成

“3S”技術(shù)的內(nèi)涵及優(yōu)勢(shì)

“3S”是RS（遙感）、GPS（衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)）、GIS（地理信息系統(tǒng)）這3項(xiàng)相互獨(dú)立而在應(yīng)用上又密切關(guān)聯(lián)的高新技術(shù)的總稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。RS技術(shù)以遙感影像為數(shù)據(jù)源，通過(guò)目視解譯獲得森林不同資源的空間分布與面積。GPS技術(shù)具有定位功能、面積測(cè)量及導(dǎo)航功能；GIS技術(shù)具有分析處理、監(jiān)測(cè)、編輯、存儲(chǔ)等多項(xiàng)功能，且可借助于計(jì)算機(jī)軟硬件配合，以減輕監(jiān)測(cè)人員開展資源統(tǒng)籌協(xié)調(diào)難度，最終達(dá)到林業(yè)資源最大化開發(fā)利用的目的。

傳統(tǒng)的林業(yè)資源監(jiān)測(cè)體系，多以人工監(jiān)測(cè)手段完成對(duì)林業(yè)資源的系統(tǒng)監(jiān)控，不僅監(jiān)測(cè)效率較低，也容易出現(xiàn)因工作人員玩忽職守所致的數(shù)據(jù)遺漏問(wèn)題。借助“3S”技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)林業(yè)資源的科學(xué)化與現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)：一是借助 RS 技術(shù)，能夠保障林業(yè)資源監(jiān)測(cè)的完整性；二是借助 GPS 技術(shù)，以森林坐標(biāo)信息為支撐，形成動(dòng)態(tài)信息圖像，可為監(jiān)測(cè)人員提供精確的數(shù)據(jù)幫助；三是借助 GIS 技術(shù)，有效整合空間、時(shí)間在內(nèi)的基本信息，確保森林管理決策的科學(xué)性和合理性。

“3S”技術(shù)中各項(xiàng)技術(shù)的關(guān)系示意圖

清研集團(tuán)“3S”技術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)

森林火災(zāi)具有突發(fā)性強(qiáng)、可控性弱、蔓延速度快的特點(diǎn)，清研集團(tuán)農(nóng)林生態(tài)研究部在《貴州省碧江區(qū)森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)普查評(píng)估與區(qū)劃》項(xiàng)目中，借助“3S”技術(shù)實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)的提前控制、事中處理和事后評(píng)估，其應(yīng)用效果明顯。

碧江區(qū)森林火災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)圖

首先，日常林地養(yǎng)護(hù)科學(xué)高效。借助 RS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)林地全區(qū)域的科學(xué)管理，在配合健全森林管理制度的基礎(chǔ)上，有效控制森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，降低人為因素所導(dǎo)致的森林火災(zāi)。借助 GPS 技術(shù)規(guī)劃森林范圍，保障林業(yè)資源的安全性，方便管理人，制定科學(xué)的森林管理計(jì)劃。

其次，森林火災(zāi)快速滅火。借助 GPS 技術(shù)可快速定位火災(zāi)發(fā)生位置，方便救火隊(duì)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，在找尋火災(zāi)源頭的基礎(chǔ)上，遏制森林火災(zāi)的蔓延。一方面，借助 GIS 技術(shù)統(tǒng)計(jì)各種火災(zāi)數(shù)據(jù)，模擬火勢(shì)發(fā)展方向，幫助救火隊(duì)及現(xiàn)場(chǎng)森林管理人員提前做好防范，減少火災(zāi)對(duì)于林業(yè)資源的危害；另一方面，借助 RS 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于救火情況的全方位反應(yīng)，了解當(dāng)前救火方案存在的不足，在保障快速救火的基礎(chǔ)上，確保救火隊(duì)的生命安全。

最后，總結(jié)滅火經(jīng)驗(yàn)。針對(duì)已經(jīng)撲滅的森林火災(zāi)，借助 GIS 技術(shù)分析和總結(jié)救火過(guò)程，掌握現(xiàn)有森林管理手段存在的不足，總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在形成更加完善森林火災(zāi)防范體系的基礎(chǔ)上，確保后續(xù)林地資源養(yǎng)護(hù)工作的創(chuàng)新發(fā)展。

林地圖斑判讀

清研集團(tuán)農(nóng)林生態(tài)研究部在《大興區(qū)平原生態(tài)林第三方巡查項(xiàng)目》中，做林地圖斑判讀工作時(shí)，總結(jié)出“3S”技術(shù)的使用步驟。首先，對(duì)相關(guān)圖斑信息進(jìn)行全面采集整理，利用ArsGIS 10.8對(duì)林地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行投影變換、疊加 RS 影像、格式轉(zhuǎn)換等處理（左a），并對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行邊界修正形成調(diào)查底圖，進(jìn)行初步圖斑判讀（如右a，林地內(nèi)疑似有建筑）；其次，林地矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為KMZ格式（左b），并導(dǎo)入奧維互動(dòng)地圖，供外業(yè)調(diào)查與驗(yàn)證，即利用 GPS 導(dǎo)航進(jìn)行疑似變化圖斑實(shí)地調(diào)查與信息采集（右b，現(xiàn)狀為污水處理工程），并在 GIS 系統(tǒng)中形成數(shù)據(jù)庫(kù)；最后，利用 GIS 系統(tǒng)對(duì)前兩個(gè)步驟所做的工作進(jìn)行歸納整理，結(jié)合林地的現(xiàn)地考察，核查林業(yè)資源中疑似變化圖斑的地理位置、面積及變化性質(zhì)等信息。

“3S”技術(shù)在林業(yè)資源養(yǎng)護(hù)的應(yīng)用展望

林業(yè)資源養(yǎng)護(hù)是林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在，“3S”技術(shù)應(yīng)用為林業(yè)資源養(yǎng)護(hù)賦能，推動(dòng)林業(yè)新科技革命突破發(fā)展。

實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化

現(xiàn)階段，我國(guó)借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將3S技術(shù)中的遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，使其形成可以按照既定要求自動(dòng)執(zhí)行相關(guān)操作的綜合管理系統(tǒng)。在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的預(yù)警值對(duì)異常數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，并對(duì)此類信息進(jìn)行標(biāo)注，然后將信息反饋到相關(guān)控制系統(tǒng)當(dāng)中，由技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一處理，從而有效提升監(jiān)測(cè)效率和問(wèn)題發(fā)現(xiàn)速度。

動(dòng)態(tài)知曉林地資源面積變化

林地資源受到人為因素和自然因素影響，面積一直處于動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。在未來(lái)發(fā)展中，3S技術(shù)將作為主要支柱系統(tǒng)對(duì)林業(yè)資源面積的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，并借助采集數(shù)據(jù)對(duì)森林面積變化原因和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行合理推測(cè)，針對(duì)性制定相應(yīng)的解決措施，從而提高林地資源變化的養(yǎng)護(hù)水平。

建立林業(yè)集成信息管理系統(tǒng)

以GIS為基礎(chǔ)，逐步開發(fā)林業(yè)的專題信息管理系統(tǒng)，如林業(yè)資源分布、珍稀動(dòng)植物分布、自然保護(hù)區(qū)、森林防火、災(zāi)害分布等數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，形成一個(gè)信息豐富、資源動(dòng)態(tài)的林業(yè)集成信息管理系統(tǒng)。

撰稿 | 吳靜 清研集團(tuán)農(nóng)林研究部研究員

編輯 | 陳澤璽

圖片 | 自制、網(wǎng)絡(luò)