林業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀及技術(shù)應(yīng)用

劉 春

（甘肅太統(tǒng)-崆峒山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局 甘肅平?jīng)?744000）

在造林過程中，必須收集和處理大量的森林相關(guān)信息，為森林發(fā)展服務(wù)，為森林信息化的轉(zhuǎn)型奠定基礎(chǔ)。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和3S技術(shù)，為森林資源管理和森林工程建設(shè)提供了重要的信息支持[1]。本文將以甘肅太統(tǒng)-崆峒山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為例，分析森林信息技術(shù)開發(fā)技術(shù)的功能和影響。

1 甘肅太統(tǒng)-崆峒山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)概況

1.1 面積

甘肅太統(tǒng)-崆峒山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)總面積16 283 公頃，其中，核心區(qū)6 680 公頃，緩沖區(qū)4 645 公頃，實(shí)驗(yàn)區(qū)4 958 公頃。

1.2 保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對(duì)象及森林資源概況

保護(hù)區(qū)屬森林生態(tài)類型自然保護(hù)區(qū)，主要保護(hù)對(duì)象為森林生態(tài)系統(tǒng)、珍稀野生動(dòng)植物資源和地質(zhì)遺跡。

1.2.1 森林生態(tài)系統(tǒng)

自然保護(hù)區(qū)是我國內(nèi)陸典型的半濕潤(rùn)到半干旱氣候過渡帶，是一個(gè)相對(duì)完整的黃土高原山地森林生態(tài)系統(tǒng)，在涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙、調(diào)節(jié)氣候、維持眾多區(qū)域乃至黃河流域生態(tài)平衡、保障區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展方面起著非常重要的作用。

1.2.2 珍稀物種

區(qū)內(nèi)野生動(dòng)植物資源豐富，具有十分明顯的歷史性、代表性、多樣性和稀有性，同時(shí)還具有脆弱性，是天然的綠色寶庫。

1.2.3 林地、林木種類及分布

保護(hù)區(qū)內(nèi)林地面積為20.27 萬畝，其中有林地11.22 萬畝，灌木林地5.89 萬畝，疏林地0.08 萬畝，未成林地0.59 萬畝，無立木林地1.92 萬畝，宜林荒山0.57 萬畝；活立木蓄積27.54 萬立方米；區(qū)內(nèi)天然林以次生林為主，面積8.03 萬畝，主要樹種以遼東櫟、山楊、樺類為主，重點(diǎn)分布在崆峒山、高嶺、大陰山一帶。人工喬木林面積3.19 萬畝，主要樹種以油松、落葉松、刺槐為主，重點(diǎn)分布在太統(tǒng)山、望駕山、張溝石灣一帶。近年來，保護(hù)區(qū)通過大力實(shí)施天然林資源保護(hù)、公益林建設(shè)、退耕還林等林業(yè)生態(tài)項(xiàng)目，使森林資源得到了有效保護(hù)，森林覆蓋率逐年上升，達(dá)到了45.9%，其生態(tài)區(qū)域重要性更加凸顯。

2 近年來保護(hù)區(qū)信息化建設(shè)情況及效果分析

與其他自然區(qū)相同，該保護(hù)區(qū)在林區(qū)管理上存在諸多的難點(diǎn)，如類別復(fù)雜繁多、數(shù)據(jù)調(diào)查儲(chǔ)存調(diào)取困難、林業(yè)防護(hù)不能全面覆蓋等。那么為了突破瓶頸，林業(yè)信息化建設(shè)勢(shì)在必行[2]。

近五年來，保護(hù)區(qū)累計(jì)投資1 420 萬元，大力開展以“天、空、地”一體化為主的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)，區(qū)內(nèi)信息化建設(shè)水平不斷提高，管理能力迅速提升，為實(shí)現(xiàn)林區(qū)管理智能化、現(xiàn)代化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.1 加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，完善制度建設(shè)

甘肅太統(tǒng)-崆峒山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)成立了保護(hù)區(qū)信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組，制定了《信息化發(fā)展規(guī)劃》《信息化工作管理辦法》《網(wǎng)站管理辦法》《機(jī)房管理制度》《信息安全突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案》等規(guī)章制度，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)上嚴(yán)格按照國家和省局的總體部署，遵循國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通。

2.2 推進(jìn)信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升資源監(jiān)管能力

甘肅太統(tǒng)-崆峒山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)新建紅外熱成像視頻監(jiān)控塔13 座，路口監(jiān)控卡口14 套，基本實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)火險(xiǎn)區(qū)及人為活動(dòng)頻繁區(qū)域視頻監(jiān)控全覆蓋。新建林區(qū)遠(yuǎn)程廣播宣傳系統(tǒng)27 處，具備廣播宣傳及預(yù)警喊話等功能。新建信息中心1處，保護(hù)站分控中心3處，管護(hù)點(diǎn)監(jiān)控室9處，實(shí)現(xiàn)局站點(diǎn)3級(jí)管護(hù)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。建成標(biāo)準(zhǔn)化中心機(jī)房1處，實(shí)現(xiàn)資源數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，配備UPS電源、三層交換機(jī)、防病毒系統(tǒng)、機(jī)房溫濕度管理、內(nèi)外網(wǎng)隔離等設(shè)備，配備專用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至省林草局監(jiān)控中心。建成區(qū)內(nèi)短波通信基站5座，配備對(duì)講機(jī)、中繼臺(tái)、車載臺(tái)、無人機(jī)等設(shè)施設(shè)備，實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)短波通信全覆蓋[3]。

2.3 推進(jìn)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，提升信息化管理能力

甘肅太統(tǒng)-崆峒山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)新建林區(qū)智能巡護(hù)系統(tǒng)1套，實(shí)現(xiàn)人員管理、數(shù)據(jù)傳送、監(jiān)控接入、實(shí)時(shí)定位等功能。新建大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)1套，實(shí)現(xiàn)各類保護(hù)對(duì)象數(shù)據(jù)匯總分析、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)接管理、自動(dòng)火情預(yù)警、指揮決策等綜合功能。新建云辦公平臺(tái)1套，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源安全存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)共享、協(xié)同辦公等功能。

2.4 加強(qiáng)合作交流，提高信息化專業(yè)水平

近年來，為破解單位信息化專業(yè)人才匱乏的瓶頸，甘肅太統(tǒng)-崆峒山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)與中國電信、中國鐵塔及省內(nèi)林業(yè)信息化領(lǐng)域有關(guān)企業(yè)建立了合作機(jī)制，采用購買服務(wù)、資源共享、駐點(diǎn)保障、人員培訓(xùn)等多種模式，服務(wù)和保障區(qū)內(nèi)信息化建設(shè)工作。采取“派出去、請(qǐng)進(jìn)來”的模式，通過參加省內(nèi)外各類信息化培訓(xùn)和邀請(qǐng)專家授課的方式，加強(qiáng)單位職工信息化專業(yè)能力教育，目前已有2名同志取得了無人機(jī)執(zhí)照，職能科室及基層管護(hù)人員均能較熟練使用和操作各類信息化設(shè)備。結(jié)合單位編制情況，及時(shí)上報(bào)用人計(jì)劃，通過公開招考的方式，錄用信息化專業(yè)人才，切實(shí)提高單位信息化建設(shè)水平。

經(jīng)過幾年的林業(yè)信息化技術(shù)的改進(jìn)，新建林區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)12 套、道路卡口監(jiān)控11 套、建設(shè)局機(jī)關(guān)綜合指揮中心1處、視頻會(huì)議室1處、保護(hù)站分控中心3處，完善了中心機(jī)房、監(jiān)控專線、宣傳廣播等硬件設(shè)施，開發(fā)地理信息、智能巡護(hù)、火險(xiǎn)預(yù)警、撲救決策、綜合管理等方面的軟件系統(tǒng)7套。目前，區(qū)內(nèi)重點(diǎn)火險(xiǎn)區(qū)和人為活動(dòng)頻繁區(qū)域視頻監(jiān)控覆蓋率達(dá)到70%，局機(jī)關(guān)、保護(hù)站、管護(hù)點(diǎn)三級(jí)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)互聯(lián)互通，所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至省局監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)了管護(hù)人員智能巡護(hù)、實(shí)時(shí)管理的目標(biāo)，建成了移動(dòng)辦公、數(shù)據(jù)共享、安全存儲(chǔ)的智能辦公體系。通過查弱項(xiàng)、補(bǔ)短板，積極破解信息化建設(shè)滯后的瓶頸，太統(tǒng)-崆峒山保護(hù)局信息化工作實(shí)現(xiàn)了從無到有、由差到好的巨大改變。

3 加強(qiáng)林業(yè)信息化建設(shè)的必要性

信息資源已成為國家林業(yè)建設(shè)和發(fā)展的重要資源，加強(qiáng)林業(yè)信息化建設(shè)勢(shì)在必行。

3.1 加強(qiáng)信息化建設(shè)是全面推進(jìn)和諧社會(huì)建設(shè)的重要保證

林業(yè)是生態(tài)文明、和諧社會(huì)和環(huán)境保護(hù)的重要組成部分。只有加快信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)各類信息的無縫流通和共享，才能真正實(shí)現(xiàn)高水平的規(guī)劃設(shè)計(jì)，建立規(guī)范高效的管理模式，提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

3.2 加強(qiáng)信息化建設(shè)是實(shí)現(xiàn)林業(yè)又好又快發(fā)展的必由之路

林業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供大量的原材料和初級(jí)產(chǎn)品。加快信息化進(jìn)程和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以加快林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展，大大提高管理水平和提升綜合效益，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)由粗放型向集約型轉(zhuǎn)型。

3.3 加強(qiáng)信息化建設(shè)是建立數(shù)字林業(yè)、提高林業(yè)科技含量的根本保證

傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代林業(yè)的需要。只有不斷加強(qiáng)林業(yè)信息化建設(shè)，創(chuàng)建數(shù)字林業(yè)，提高林業(yè)科技含量和管理水平，才能真正促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。

3.4 加強(qiáng)信息化建設(shè)是轉(zhuǎn)變政府職能、提高政府機(jī)構(gòu)效率的有效途徑

加強(qiáng)各部門之間的信息交流，用科學(xué)的方法提高工作效率和服務(wù)水平，是政府轉(zhuǎn)變職能的必然要求。

4 林業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用

4.1 遙感技術(shù)

傳統(tǒng)的森林防火主要采用地面巡邏和塔臺(tái)控制的方法，監(jiān)測(cè)的范圍和頻率有限，無法應(yīng)對(duì)緊急情況，在交通困難的大多數(shù)偏遠(yuǎn)山區(qū)，監(jiān)測(cè)的作用非常有限。目前，低軌衛(wèi)星和極軌氣象衛(wèi)星可以及時(shí)監(jiān)測(cè)地面熱點(diǎn)，通過衛(wèi)星數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以直接計(jì)算火災(zāi)面積，同時(shí)可以真正控制火災(zāi)，根據(jù)火災(zāi)的地理位置、路徑和森林劃分制定最佳救援計(jì)劃。此外，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和控制森林病蟲害，可能會(huì)造成大面積的森林破壞。遙感技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)森林病蟲害。在森林害蟲爆發(fā)的早期階段，植物受到葉片內(nèi)部成分的影響，會(huì)體現(xiàn)在葉片顏色的光譜反射中。利用遙感技術(shù)比較前后的彩色紅外層來檢測(cè)早期疾病。

4.2 地理信息系統(tǒng)

通過GIS技術(shù)，林區(qū)可以進(jìn)行有意義的劃分，并且可以多次使用和收集GIS數(shù)據(jù)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集易產(chǎn)生錯(cuò)誤和巨大工作量的缺陷。此外，GIS空間分析功能，以坡度、側(cè)面、土壤類型、海拔等因素為主要選址因素進(jìn)行分析，選擇與區(qū)域地理、氣候、水肥條件最匹配的林木栽種，提高適宜樹種分析的可視化程度。

4.3 全球定位系統(tǒng)

GPS技術(shù)可應(yīng)用于任何需要實(shí)施的位置、空間劃分。例如，我國為一些古老而珍貴的物種建立了GPS管理檔案，以利于保護(hù)。在檔案中，這些物種的位置被清楚地記錄下來，使得管理和保護(hù)森林變得更加容易。

4.4 信息數(shù)據(jù)庫

大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)大大加快了林業(yè)信息化建設(shè)的步伐。在森林信息管理中，即使是一小片森林每天也能產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)必須及時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)存和分析，以便轉(zhuǎn)化為森林生產(chǎn)和建設(shè)的有用信息。目前，我國已經(jīng)初步建立了地方和全國森林?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)，建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上，建立了森林害蟲、火災(zāi)和生物多樣性數(shù)據(jù)庫。在森林管理中，可以通過權(quán)限直接從數(shù)據(jù)庫中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，大大提高了森林管理的效率。

5 結(jié)語

通過甘肅太統(tǒng)-崆峒山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)信息化建設(shè)分析發(fā)現(xiàn)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的不斷發(fā)展，在自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)與維護(hù)方面，只有不斷引進(jìn)新技術(shù)、新方法，科學(xué)管理、不斷創(chuàng)新，才能保證林業(yè)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，使人類處于生態(tài)、長(zhǎng)久的自然空間。