基于新技術(shù)條件下的森林管護(hù)模式探究

馬甫林

(廣東省乳陽林場，廣東 乳源 512727)

近年來，森林火災(zāi)隱患增加，病蟲害發(fā)生率有所上升，盜伐、濫伐情況時有發(fā)生，使得森林管護(hù)的任務(wù)更加繁重、形勢更加嚴(yán)峻。傳統(tǒng)以人工為主的管護(hù)模式顯然無法勝任新時期森林管護(hù)的要求，迫切需要從技術(shù)層面予以創(chuàng)新。現(xiàn)階段，國內(nèi)許多森林管理部門在管理新模式、新技術(shù)方面進(jìn)行了大量探索，取得了顯著成效[1]。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)等新技術(shù)相繼在森林管護(hù)中得到了推廣使用。下一步，森林管理部門應(yīng)密切關(guān)注前沿技術(shù)發(fā)展動態(tài)，結(jié)合工作需要，推進(jìn)新技術(shù)與森林管護(hù)的深度整合，促進(jìn)森林管護(hù)工作創(chuàng)新發(fā)展[2]。

1 森林管護(hù)現(xiàn)狀分析

1.1 管理方式落后，防護(hù)效果不理想

在上級部門的重視與支持下，基層森林管理部門通過定期采購新設(shè)備，使整體管護(hù)水平有了較為明顯的上升。但是在管理方式上仍然沒有改變以人工為主、以設(shè)備為輔的模式[3]。例如，近幾年異常氣候增加，森林病蟲害的發(fā)生率有上升趨勢。做好病蟲害的預(yù)防工作既可以最大程度上保障森林資源免遭損失，同時也能夠減輕后期治理的成本和壓力。由于管理方式落后，導(dǎo)致森林有害生物監(jiān)測不到位，在森林病蟲害管理上還是以事后控制為主。一旦病蟲害出現(xiàn)蔓延和擴(kuò)散，將會給樹木造成嚴(yán)重?fù)p失。

1.2 基層管護(hù)隊伍的綜合素質(zhì)參差不齊

目前，森林管護(hù)的技術(shù)水平和科技含量有大幅度的提升。但是這些新技術(shù)、新設(shè)備要想發(fā)揮作用，就離不開一支經(jīng)驗豐富、責(zé)任心與創(chuàng)造力強(qiáng)的優(yōu)秀管護(hù)隊伍。目前來看，基層管護(hù)隊伍存在的主要問題在于青黃不接，年齡結(jié)構(gòu)明顯失衡。由于基層森林管理部門在工作環(huán)境、薪資待遇、晉升途徑等方面存在劣勢，對優(yōu)秀青年林業(yè)人才的吸引力不強(qiáng)，缺乏新鮮血液。在職的許多職工雖然有十幾年甚至幾十年的森林管護(hù)經(jīng)驗，但是由于學(xué)歷不高，學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識較弱，對森林管護(hù)新技術(shù)、新模式的接受能力差，不利于推動森林管護(hù)的創(chuàng)新和發(fā)展。

2 基于新技術(shù)條件的森林管護(hù)新模式

2.1 搭建森林管護(hù)數(shù)字化平臺

2.1.1 森林管護(hù)信息收集與分析系統(tǒng)。目前“3S”技術(shù)在林業(yè)管護(hù)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，但是獲取的信息比較單一[4]。在“3S”信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，融合運(yùn)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)，構(gòu)建綜合性的森林管護(hù)數(shù)字化平臺，可以獲取海量化、豐富化的森林資源信息，不僅為森林管護(hù)工作開展提供了數(shù)據(jù)支撐，而且還能夠在數(shù)據(jù)分析與利用的基礎(chǔ)上，挖掘森林資源的多重價值，對基層森林管護(hù)部門的發(fā)展也起到了促進(jìn)作用[5]。例如，依托分布在森林各處的生物監(jiān)測裝置和紅外傳感設(shè)備，自動采集森林內(nèi)有害生物的基本信息，包括密度、種類、活動范圍等。然后將收集到的數(shù)據(jù)利用移動互聯(lián)網(wǎng)反饋到中央計算機(jī)上。利用AI技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對有害生物的數(shù)量變化、危害后果等進(jìn)行預(yù)測，并生成相應(yīng)的管護(hù)方案。這樣一來，林業(yè)管護(hù)人員通過數(shù)字化平臺掌握了森林內(nèi)部有害生物的相關(guān)信息，并參考系統(tǒng)提供的管護(hù)方案及時開展應(yīng)對措施，保障森林資源的安全。

2.1.2 森林資源綜合數(shù)據(jù)庫。在推進(jìn)“智慧林業(yè)”發(fā)展背景下，森林?jǐn)?shù)據(jù)資源的利用價值得到了進(jìn)一步突顯[6]。基于此，依托新技術(shù)構(gòu)建森林資源綜合數(shù)據(jù)庫成為當(dāng)前各級林業(yè)管理部門的一項重要任務(wù)。從數(shù)據(jù)來源和類型上來看，除了公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、林木資源數(shù)據(jù)外，像巡護(hù)記錄數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)、檔案資料數(shù)據(jù)等等，也都需要一并納入綜合數(shù)據(jù)庫。只有實現(xiàn)各類森林資源數(shù)據(jù)的匯總、整合，才能發(fā)揮數(shù)據(jù)信息的互補(bǔ)優(yōu)勢，對提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性、可信度有積極幫助，這也是保證森林管理決策科學(xué)、可行的必要條件。對于基層森林管理部門，由于森林資源數(shù)據(jù)的總量較少，選擇服務(wù)器存儲即可滿足要求；而對于市級以上的部門，為了保證數(shù)據(jù)庫的容量足夠大，以及安全保密等級足夠高，建議選擇云存儲模式。

2.1.3 智能巡護(hù)終端。開發(fā)智能巡護(hù)移動終端，并做到森林管護(hù)人員“人手一部”，要求在日常巡查時必須攜帶移動設(shè)備。移動終端內(nèi)置GPS定位芯片，每隔幾秒更新一次位置信息，精確顯示林業(yè)人員所在位置，在遇到緊急事件后方便展開救援，保障林業(yè)人員的安全。同時，支持視頻監(jiān)控設(shè)備接入，無人機(jī)巡護(hù)軌跡集成及影像接入，支持歷史巡護(hù)軌跡、當(dāng)前巡護(hù)軌跡實時查看，并將管護(hù)員、無人機(jī)收集的視頻、影像資料上傳到數(shù)據(jù)管理平臺[7]。這樣一來，相當(dāng)于將智能巡護(hù)終端變成了一臺移動的信息采集裝置，實現(xiàn)了森林資源數(shù)據(jù)的動態(tài)收集，在提高數(shù)據(jù)信息利用價值和幫助森林管護(hù)人員更加全面掌握森林內(nèi)部信息也提供了積極幫助。

2.2 基于無人機(jī)的森林管護(hù)綜合平臺

在基層林業(yè)管理部門，森林范圍大與人員數(shù)量少之間的矛盾比較尖銳，無人機(jī)的應(yīng)用成為解決這一矛盾的關(guān)鍵。近年來，小型無人機(jī)技術(shù)日益成熟，且性能更加穩(wěn)定、價格不斷下降、續(xù)航能力提升，這就為民用無人機(jī)在森林巡查方面的推廣使用創(chuàng)造了便利條件[8]。無人機(jī)搭載高清攝像機(jī)，內(nèi)置無線通訊傳感器，保證了將拍攝的影像資料實時傳輸給地面接收站。為了實現(xiàn)信息全覆蓋，利用無人機(jī)進(jìn)行森林資源調(diào)查和森林日常巡護(hù)前，要求技術(shù)人員提前在計算機(jī)上完成線路規(guī)劃，利用地面遙控設(shè)備控制無人機(jī)按照線路飛行。此外，在影像資料同步的前提下，地面林業(yè)管護(hù)人員還可以隨時查看影像資料是否清晰。如果存在畫面模糊或者是數(shù)據(jù)丟失的情況，控制無人機(jī)重新拍攝。利用無人機(jī)代替人工進(jìn)行森林的日常巡查，一是極大減輕了林業(yè)巡護(hù)人員的工作壓力，二是保證了巡護(hù)工作不間斷、動態(tài)化開展，對及時發(fā)現(xiàn)和打擊偷伐行為有積極幫助。

2.3 實行差異化管護(hù)措施

2.3.1 因地制宜，分區(qū)施策。新技術(shù)的運(yùn)用雖然顯著提升了森林管護(hù)的效率，但是基于管理成本、森林類別等方面綜合考慮，還需要從管護(hù)模式上創(chuàng)新。分區(qū)施策的涵義就是結(jié)合森林各處實際情況和特征信息，將其劃分成若干區(qū)域，針對不同區(qū)域采取差異化管護(hù)[9]。例如，在一些位置偏遠(yuǎn)的深山，周邊人煙稀少，道路交通不便。只需要在通往林區(qū)的主要道路上設(shè)置卡口即可，防止人員、車輛進(jìn)出；而對于其他的一些羊腸小徑，則安裝監(jiān)控設(shè)備。將人工設(shè)卡與視頻監(jiān)控相結(jié)合，實現(xiàn)對森林的管護(hù)。對于森林周邊有農(nóng)田、村莊的，除了監(jiān)控設(shè)備外，還要布設(shè)通訊塔，以及定期開展無人機(jī)巡護(hù)，實行“天地一體”的管護(hù)模式。

2.3.2 季節(jié)有別，重點管控。在不同的季節(jié)森林管護(hù)的側(cè)重點存在較為明顯地差異。例如春秋兩季氣候干燥、風(fēng)力強(qiáng)勁，要特別關(guān)注森林火災(zāi)問題；春夏交替時，林內(nèi)越冬的蟲卵開始孵化，此時管護(hù)重點是防控有害生物；如果森林周邊有大量農(nóng)田，在春耕和秋收時節(jié)，則必須警惕農(nóng)民焚燒地膜、秸稈引起山火[10]。或者是制止偷伐、濫獵等行為。因此，森林管理部門要根據(jù)以往的工作經(jīng)驗，在每個季節(jié)制定針對性的管護(hù)方案，明確不同時間段的管控重點。在此基礎(chǔ)上，借助于林內(nèi)生物監(jiān)測設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備，以及無人機(jī)巡視等綜合措施，將重點防控和常態(tài)管護(hù)結(jié)合起來，最大程度上杜絕出現(xiàn)危害森林資源的情況[11]。

3 森林管護(hù)新模式的應(yīng)用效果

基于信息技術(shù)創(chuàng)新森林管護(hù)模式，對基層林業(yè)工作開展產(chǎn)生了積極影響。從應(yīng)用效果來看，體現(xiàn)在3個方面。

3.1 節(jié)約人力物力，降低了管護(hù)成本

利用視頻監(jiān)控設(shè)備和無人機(jī)，代替人工完成了森林監(jiān)控。對于那些人手不足的基層林業(yè)管理部門來說，解決了因為人力資源匱乏導(dǎo)致森林管護(hù)工作無法正常開展的問題。應(yīng)用新技術(shù)后管護(hù)成本也明顯降低。

3.2 實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)督，提高了管護(hù)成效

無論是固定放置的監(jiān)測裝置、監(jiān)控設(shè)備，還是靈活飛行的無人機(jī)，都能夠?qū)崟r采集森林資源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了全天候、全覆蓋的監(jiān)督。如果有偷伐濫獵情況，或者是周邊有焚燒秸稈行為，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)并采取管護(hù)措施，保障了森林資源免遭破壞。

3.3 整合信息資源，增加了營林效益

依托信息設(shè)備獲取森林資源的海量數(shù)據(jù)，然后利用計算機(jī)和人工智能等技術(shù)，對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行專業(yè)、深度的分析，為森林管護(hù)工作開展和經(jīng)營開發(fā)利用等提供了決策依據(jù)，在不破壞森林資源的前提下，讓營林效益也得到顯著提升，支持了林業(yè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

森林管護(hù)的目的不僅僅是保護(hù)林區(qū)內(nèi)的動物、植物，而且要采取科學(xué)手段加以開發(fā)利用，讓森林資源的經(jīng)濟(jì)價值、生態(tài)效益等發(fā)揮出來。森林管理部門應(yīng)樹立創(chuàng)新思維，應(yīng)用新技術(shù)，推進(jìn)森林管護(hù)模式的變革，在保護(hù)的基礎(chǔ)上積極開發(fā)，履行職責(zé)，為林業(yè)事業(yè)的發(fā)展提供支持。目前來看，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及無人機(jī)等技術(shù)在森林管護(hù)工作中得到了成熟運(yùn)用，實現(xiàn)了森林資源信息的動態(tài)監(jiān)管，為管理人員的科學(xué)決策提供了信息參考。下一步還要從增加資金扶持、重視人員培訓(xùn)等方面，繼續(xù)支持新技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，促進(jìn)森林管護(hù)工作更高質(zhì)量開展。