數字林業及其若干關鍵技術的研究

王文明 楊立國 王艷春

摘要：作為林業進行信息化發展的一個必然的趨勢，“數字林業”已經成為了“數字地球”的一個重要的組成部分，并且，“數字林業”屬于一個動態的、不斷發展的概念，在相關技術進行發展的基礎上，其能夠繼續進行發展。接下來在本文中，筆者將對“數字林業”的體系結構及其關鍵技術進行簡要的分析，希望能夠為日后“數字林業”進一步發展提供具有建設性建議。

關鍵詞：“數字林業” 森林資源管理 數字林業工程

上世界90年代，“數字地球”的概念由美國副總統戈爾提出，之后，在本世紀初，我國林業局再此基礎上也提出了“數字林業”的概念，至2003年年初，“數字林業”的相關規范與標準在北京正式通過專家的論證，這標志著“數字林業”在我國的發展正式邁出了關鍵的一步。

一、“數字林業”的基本概念

（一）數字林業”的定位與定義

就目前社會上的趨勢來看，“數字林業”已經成為我國林業進行信息化發展必不可少的一個過程，我們可以只將“數字林業”看做一個理念，就像現在的“數字城市”一樣，是當代城市進行信息化的趨勢和方向一樣，“數字林業”也屬于當代我國林業信息化進行發展的趨勢和方向，是“數字地球”理念的一種組成部分。

目前我們并不能夠確定林業信息化發展到什么程度才可以說是已經實現了“數字林業”，因為，在我們眼里，它應該是一個發展的戰略或是一個系統的工程，而不是一個簡單的項目或系統。我們也可以認為，“數字林業”是一個動態的概念，并且它能夠隨著信息技術的發展和管理技術的完善的而不斷的進行發展和趨于完善。“數字林業”是一個概念，但并不是虛擬的概念，因為它在我們的思維里，更應該是我國林業進行發展的一個戰略目標和一個逐步進行發展和完善的過程，并且，在發展成為“數字林業”的過程中，其將會對我國林業的管理、決策、發展等方面帶來巨大的效益。

但是，到底什么才是真正的“數字林業”？目前已經有很多的專家和學者站在不同的視角上對“數字林業”進行了不用的闡述，但是總體來說，“數字林業”就是利用網絡技術、信息技術、空間定位技術、遙感技術等多種現代化的科學技術對我國的森林資源進行自動化的數據采集、信息化的管理、網絡化的辦公和智能化的決策等多種功能，對各方面的信息進行最大化的利用和集成，并且能夠對各類信息源進行整理，從而完整、快速的為林業工作人員提供各種信息服務，使我國林業系統內的各個部門之間、以及部門行業之間信息、經濟、管理等方面能夠相互共同和進行共享，從而提高效率對我國當前非常有限的林業資源和目前依舊比較脆弱的生態環境進行保護。

（二）“數字林業”的目標

因為“數字林業”屬于一個動態的概念，其處于不斷的發展之中，所以我們很難為其下一個準確的定義，同樣，“數字森林”的目標也是動態的，它主要通過3S技術對森林資源進行管理與監測，并將該技術作為一個平臺對各方面的數據信息進行共享，以創造出更加豐富的成果，以更好的服務于各林業部門。與此同時，“數字林業”還能夠對林業的地理空間數據進行廣泛的訪問，并對其中的數字林業信息進行模擬，在最大程度上降低了相關部門進行決策的盲目性。并且在現階段，“數字林業”的戰略目標是對各種森林資源進行有效的整合，并使其能夠有效的進行使用和共享，使林業部門和企業等都能夠更加便利和高效的辦公；同時，其應該能夠對森林中可能出現的災害進行實時的、動態的檢測、預警和指揮，并且，目標中包含其對林業資源與生態系統進行實時的檢測、保護和規劃、對重大時間的決策進行分析和模擬，以對決策進行輔助和支持。

（三）“數字林業”的基礎

建設“數字林業”，我們需要的基礎主要有兩項：一是網絡設施，另一是基礎數據。所謂網絡設施，就是其高速寬帶網絡和網絡交換系統具備海量數據進行流通的條件，同時各個級別的信息與終端節點之間的信息也能夠快速進行流通；基礎數據則主要分為屬性數據和空間數據，其中包含各種各樣的社會經濟數據、和管理數據、辦公數據等多種數據，并且全部類型的數據均為海量，對其進行管理應該采取集中地管理模式，而非分布式儲存的管理模式。

二、“數字林業”的關鍵技術

（一）寬帶網絡建設

“數字林業”是以信息技術作為基礎的，所以對寬帶網絡進行建設是必不可少的前提，但是目前多數“數字森林”的終端處于偏僻地區，網絡設施相對落后，甚至不存在網絡設施，而因特網不能滿足海量數據的傳輸與分析，所以，寬帶網絡建設成為了“數字林業”的重要基礎。

（二）數據的自動采集與更新

除了技術上的原因以外，林業方面的數據采集相對復雜，并且這已經成為了對林業數據進行回去和及時更新的重要原因之一，所以，對于“數字林業”這一龐大的工程來說，如何對信息技術進行合理的利用以促進對林業數據的自動采集與更新，是建設“數字林業”的關鍵問題。

（三）海量數據存儲技術

“數字林業”能夠涉及到的數據量十分龐大，并且類型較多，因為數據的存儲和管理能夠直接決定對系統進行訪問和速度和效率，所以對于這些數據的存儲和管理，也是“數字林業”當前面必須面對的重要問題之一。

（四）數據共享和互操作技術

對數據共享的問題進行解決，除了需要政府方面給予支持以外，最簡單且有效的辦法就是進行數字轉換，不同的部門分別建立各自的系統，對數據進行繼承之前首先進行數據的轉換，轉換為可應用的格式之后在進行應用。目前我國已經頒發了關于數據轉換的標準，以對數據轉換的相關操作進行規范。但是這一種辦法屬于低層次的辦法，難以實現數據的實時共享，我么可以應用數據的互操作技術，使用戶能夠任意的進入各系統的數據，以更加便利的對數據進行應用。

（五）數據挖掘技術

該技術具有的主要特點就是對數據庫中的大量數據進行模型化處理并提取，而在“數字林業”進行建設的過程中，其主要問題就在于，如何能夠順利的提取出人們真正感興趣的數據，并對數據之間的關系進行發現。

（六）可視化與虛擬現實

目前“數字林業”的數據包括二維和三維，二維的可視化已經得到解決，但是三維的可視化和虛擬現實技術目前仍是難點。

參考文獻：

[1]秦作全.基于WEBGIS的數字林業管理平臺關鍵技術及其應用研究[J].中國新通信，2017，（03）.

[2]叢靜華，毋東，陳鵬等.數字林業管理平臺關鍵技術及其應用研究——基于WEBGIS軟件[J].農機化研究，2007，（11）.

[3]徐愛俊，方陸明，唐麗華等."數字林業"及其若干關鍵技術分析與探討[J].內蒙古林業調查設計，2004，（04）.

[4]陳鵬.基于WEBGIS的數字林業管理平臺關鍵技術及其應用研究[D].南京農業大學，2006.

[5]吳長偉.基于J2EE的木材生產數字化管理系統關鍵技術的研究與實現[D].東北林業大學，2007.

[6]肖勝.省級林業數據中心建設及信息服務的研究——以福建省數字林業項目為例[J].林業資源管理，2006，（05）.

（作者單位：吉林省永吉縣雙河鎮林場）