广西林业资源智能化管护建设探讨

known 发布于 2025-07-21 阅读(422)

摘要近年来,遥感、物联网、大数据及人工智能等智能化技术在林业领域的应用日趋广泛,为林业资源管护注入了新的活力,推动其向精准化、智能化、高效率方向发展。为加强广西林业资源管护智能化建设,在分析当前林业资源管护任务和现状的基础上,深入探讨了林业资源管护智能化建设的必要性,并提出了一体化的林业资源管护智能化建设方案,涵盖遥感监测系统建设、物联网自动化管理系统建设、林业资源管理系统建设、数据中心与云计算平台建设等多项建设内容,并从人员培训、技术服务等方面提出了相关保障措施。

关键词林业资源管护;智能化建设;广西

中图分类号:S757文献标志码:CDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.24.043

林业资源管护是林业可持续发展的关键环节,事关林业生产力的持续提高和生态功能的有效发挥[1]。但随着林业的发展,传统的林业资源管护模式和手段已难以满足大规模林业资源精细化管理的现实需求,亟待通过科技创新来全面提升林业资源管护效率和质量。当前,遥感、物联网、大数据、人工智能等新兴技术在林业资源管护领域逐步深化应用,为林业资源管护注入新的动力,使其向自动化和智能化方向发展[2-3]。因此,对广西林业资源管护智能化建设进行深入探讨,旨在为推进广西林业资源管护智能化建设提供参考。

1广西林业资源管护任务和现状

林业资源管护是实现广西林业可持续发展的关键环节,涵盖了诸多复杂的任务。例如,规范林业经营活动,促进林业资源可持续利用,实现经济与生态协调发展,使林业资源提质提量;林业资源监测与评估是林业资源管护不可或缺的一环,主要在于加强林业资源保护,严厉打击盗伐、破坏和非法占用林地等违法行为,维护林业资源的完整性和生态功能;建立健全病虫害监测预警体系,科学规范开展防治作业,减少林木资源损失;提高森林防火能力,加强森林火灾风险监测和防范,落实各项防火措施,最大限度避免火灾发生;保护野生动植物资源,加大对珍稀濒危物种的保护力度,维护生物多样性。

目前,广西林业资源管护暴露出一些问题。例如,传统管理方式与现代林业发展需求之间不匹配,依赖人工巡护和经验判断的管理模式效率低下,难以满足大规模林业资源的精细化管理需求;资金投入不足和技术装备落后限制了森林灾害预警与防控体系的建设,增加了林业资源损失的风险;由于缺乏有效的激励机制和足够的技术人员,林业科研成果转化率低,新技术、新方法的应用推广滞后。

2广西林业资源管护智能化建设的必要性

目前,广西林业资源管护工作中存在诸多问题,传统的林业资源管护模式和手段已经难以满足现实需求,急需通过智能化建设来全面提升林业资源管护的现代化水平。

1)智能化建设有助于实现林业资源管护的精准高效。利用遥感、无人机、视频监控等先进技术手段,可以实时动态监测林业资源情况,及时发现并快速处置各类违法行为或林业灾害,从而最大限度避免林业资源遭到破坏。例如,构建基于大数据的林业病虫害监测预警系统,运用人工智能等技术手段对病虫害的发生发展趋势进行精准预测,制订科学防治方案,可将灾害风险降至最低;借助智能化技术开展森林火灾风险评估,合理部署防火力量和资源,也能从根本上提高防火救灾的主动性和精准度。

2)推进林业资源管护智能化建设,有利于提高管护工作的自动化和智能化水平。通过无人值守监控、自动巡护机器人等智能装备的广泛应用,可以实现对林业资源的不间断监控,最大限度节省人力、物力投入。同时,借助物联网、云计算等现代信息技术,可以构建集中统一的林业资源管护大数据平台,实现对分散的资源要素、环境因素的智能化感知和综合集成,为科学决策提供强有力的数据支撑。

3)智能化建设有利于增强林业资源管护工作的协同联动能力。当前,广西林业资源管护工作缺乏高效的部门协作机制,资源信息无法充分共享,导致“九龙治水”现象严重。而通过搭建统一的智能化管护平台,不仅可以加强林场、自然保护区等管护主体之间的信息共享和协作,而且有助于整合林业、气象、应急等多个部门的资源要素,形成全方位、立体化的管护体系,从而有效提升林业资源管护工作的协同联动水平。

3广西林业资源管护智能化建设方案

广西在推进林业资源管护智能化建设的总体规划和设计中,需要注重构建一体化的智能化架构体系,将遥感监测系统、物联网自动化管理系统、林业资源管理系统、数据中心与云计算平台等各项技术平台紧密融合,实现资源共享和业务协同,形成完整的智能化管护生态圈。一体化架构的设计理念是将各类技术系统有机整合,打破信息孤岛,实现数据流通共享和业务协同联动。在感知层面,需要规划布局覆盖全域的遥感监测系统和物联网感知网络,实现对林业资源的全天候立体式监测;在网络层面,需要建设高速可靠的数据传输网络,确保各类监测数据的高效汇聚;在平台层面,则需要打造统一的数据中心和云计算平台,汇总存储和处理海量异构数据,为各类智能化应用提供基础支撑;在应用层面,需要集成林业资源管理系统、智能监测预警系统等专业应用系统,为日常管护工作提供决策辅助。

3.1遥感监测系统建设

遥感技术主要通过对地球物体发射或反射的电磁波进行测量和分析,能够实现对林业资源的全天候、大范围监测,为林业资源管护提供及时、准确的数据支撑[4-5]。应用于林业领域的遥感技术主要为卫星遥感和无人机遥感。其中,卫星遥感具有覆盖范围广、周期性较强的优势,适合开展区域尺度的林业资源调查和动态监测;而无人机遥感则以其低空、高分辨率等特点,在精细化管护方面表现出越来越大的优势,能够对林木冠层、病虫害发生状况等进行细致检测,满足林业资源精细化管护的需求。通过建设遥感监测系统,管护人员可以实时掌握林业资源动态信息,及时发现林地火情、非法占用林地等事件,有利于加强林业资源监测预警和提高应急响应能力。

建设遥感监测系统时需要择优选择卫星遥感平台,确保覆盖全境范围内的林业资源,重点选用高光谱、高分辨率的对地观测卫星,实现对林业资源的大面积常规监测。农林业常用的对地观测卫星(遥感数据)主要包括高分系列卫星、Landsat系列卫星、Sentinel系列卫星、ALOS系列卫星、资源系列卫星、天绘系列卫星等。同时,有必要加大航空遥感的应用力度,利用其灵活、高效的特点,对重点区域和重大目标开展高密度航测,获取高精度影像数据。卫星遥感监测分辨率相对较低,在发现疑点后(疑似火点、疑似病虫害点)可采用无人机遥感技术进行单点分辨率影像的补充。无人机遥感凭借能够低空飞行、多角度观测和低成本等优势,在林业有害生物监测、森林火险评估等方面具有明显的优势,可构建全域覆盖的无人机遥感应用体系,配备多种载荷和传感器,满足不同尺度、不同类型的林业资源监测需求。

3.2物联网自动化管理系统建设

物联网自动化管理系统是林业资源管护智能化建设的重要组成部分,是实现对林地环境实时监测和远程控制的关键支撑。该系统需要基于先进的物联网感知技术,通过布设各类物联网传感器,构建覆盖全域的环境监测感知网络,并融合移动通信、北斗导航等技术,实现对林业资源的精准管控和智能调度。1)规划部署物联网传感器阵列,构筑立体式的环境监测网络。根据不同的应用场景,选择合理的监测点位置,安装各类温湿度、风速风向、火情等环境传感器,实现对林木生长环境的全方位实时监测。同时,可结合无人值守视频监控和无人机航测等手段,提高异常情况的发现和处置能力。2)建设统一的物联网数据传输网络,确保各类监测数据的高效集成汇聚。利用5G、北斗等通信导航技术,实现环境监测数据和设备状态信息的实时回传,为智能决策提供第一手数据支撑。构建“云—管—端”一体化的数据传输和处理体系,使物联网数据能与其他管护数据高效融合,形成全面的数据综合应用能力。3)提供强大的智能分析与控制能力。可借助人工智能和大数据分析,对海量物联网数据进行智能建模和深度挖掘,实现对林火、病虫害等风险的动态评估和预测预警。基于物联网自动化管理系统实现自动巡护、自动喷雾除虫、自动灌溉施肥等,提高作业的自动化水平。

3.3林业资源管理系统建设

林业资源管理系统是林业资源管护智能化建设的核心应用平台,是实现林业资源精细化、智能化管理的关键所在。该系统需要整合地理信息系统、物联网、遥感、视频监控、移动执法等多种新兴信息技术,构建集数据集成、业务协同、决策支持、可视化呈现于一体的综合管理平台。1)打造统一的基础数据平台,实现林地空间数据、资源清查数据、设施分布数据等多源异构数据的无缝集成和动态更新,为林业资源管理奠定坚实的基础数据支撑。在此基础上,借助地理信息系统可视化和三维场景仿真技术,直观展现林地分布、权属情况、森林资源状态等信息。2)汇聚并深度融合各类监测数据,如遥感影像、视频监控、物联网感知数据等。通过大数据分析和机器学习等技术,构建智能化的识别模型,实现对盗伐行为、温度异常、病虫害等异常情况的自动识别和预警,提高管护工作的智能化和主动性。同时,该系统需要具备完善的风险评估功能,针对疫情暴发、火灾蔓延等重大风险,开展动态模拟分析和影响评估。3)提供全流程的业务协同支撑。例如,借助移动执法、北斗导航等功能,实现巡护、检查、执法等作业的现场指导和信息化管理;集成地理信息系统分析、遥感诊断等手段,辅助有害生物防治、森林防火等重点工作的科学决策。

3.4数据中心与云计算平台建设

数据中心和云计算平台是支撑林业资源管护智能化建设的核心基础设施,是实现各类林业资源数据的高效存储、计算和服务的重要载体。建设高性能、高可靠性的数据中心和云计算平台,对于汇聚和利用海量异构数据资源、支撑各类智能化应用系统具有关键作用。1)建设绿色节能、安全可靠的数据中心。在设计布局上,要采用模块化、标准化的运维管理模式,实现资源池化和自动化运维,提高数据中心的运营效率。在安全防护方面,需要构建多重物理和网络安全防护体系,保障数据中心安全可靠运行。2)部署功能完备、性能卓越的云计算平台,构建分布式存储和计算集群,对各类结构化、非结构化数据进行高效处理和智能分析。3)构建统一的数据资源中心。通过大数据技术,有机整合遥感影像、视频监控、物联网环境数据、执法检查记录等多源异构数据,形成统一的数据资产池。通过大数据分析和机器学习等技术,开展数据融合处理和智能建模,为各类智能化应用提供强大的数据支撑能力。

3.5人员培训与技术服务

推进林业资源管护智能化建设,还需要配套完善的人员培训和技术服务体系。1)加大对智能化技术人才的培养力度,系统开展理论培训和实操演练,提升管护人员的智能化素养和技能水平,为林业资源管护智能化建设提供坚实的人力资源保障。2)建立长效的技术服务机制,邀请行业专家和技术人员深入一线,针对各类智能化系统和设备开展现场指导和运维服务,确保智能化设施高效稳定运行。

4结语

林业资源管护智能化建设是推进林业现代化发展的必由之路。通过构建集成遥感监测、物联网感知、大数据分析等先进技术的一体化智能化架构体系,可有力提升林业资源管护的精准化、智能化和主动性水平,从根本上解决传统管理模式中存在的低效率、被动防守等问题,为林业资源的可持续利用和生态功能的维护提供坚实保障。林业资源管护智能化建设不仅有利于提高管护工作的自动化程度,实现对资源要素的实时动态监测和智能调度,还有助于增强管护的协同联动能力,促进管护主体和相关部门的信息共享与务实合作,从而实现立体化、全方位的资源保护和防灾减灾。

参考文献:

[1]段泽红.林业调查规划设计在森林资源管护中出现的问题及对策措施[J].新农民,2024(8):42-44.

[2]靳玉玉.智慧林业导向下GIS技术在林业资源管理中的应用[J].现代园艺,2023,46(22):160-162.

[3]陈正斌,彭诚.实施智慧林业管理模式,提升森林资源管护水平[J].农业开发与装备,2023(5):76-78.

[4]邓磊,毛智慧.无人机载轻小型遥感器的林业应用进展研究[J].地理空间信息,2024,22(5):1-13.

[5]吴洁映,何海俊,熊祥健,等.林业调查规划设计中“3S”技术运用探究:以连平黄牛石保护区为例[J].现代园艺,2024,47(10):154-155.

(责任编辑:刘宁宁)

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