创建智慧林业实验林场

我国林业信息化经历了数字阶段、信息阶段和智慧林业阶段。“数字阶段”主要以遥感、摄影测量应用为基础,用遥感对森林面积、类型进行计算和识别。“信息阶段”标志着遥感和地理信息系统的联合应用,把森林资源的数量、质量、空间分布通过地理信息系统的手段予以解决。“智慧林业阶段”方兴未艾的智慧林业是把遥感、GIS、无人机影像、人工智能、卫星导航、GNSS、大数据、物联网、感知系统、云计算等技术有效结合起来,是新时代林业管理新的模式和对资源环境灾变新的管理模式和体系。

我国林业信息化的发展远远滞后于农业,更滞后于工业,主要是由林业的先天基础条件所决定的。林业多处于深山老林,交通不便利、信息不畅通、3G\4G不能全方位覆盖,而且林区人口少,人烟少,产业不发达。不要说在全国范围内大面积的推广智慧林业,即使是林业信息化、数字林业在全国推广都需要做很长时间的工作,因此,智慧林业目前都是从实验室、研究所、经营条件较好、经济较发达的东部地区以及沿海地区展开,包括东北大型国有林区智慧林业都表现得非常一般,没有资金、资源、人力物力的条件去把它发展的非常好,这是我国目前智慧林业的现实情况。我们的院校都有在极力推广智慧林业这一门新型学科和专业,但在投资上、人才队伍培养上、软件平台开发上,硬件设施的建设上都远远没有达到令人满意成果和成就。在这一背景下,我们精准林业团队围绕我国林业现实需求,创建智慧林业的实验林场。


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智慧林业实验林场特点有:

第一,面向林业、林场。它不能覆盖林场的全部,是在林场比较小的区域内,或者在若干个有特征点上建设智慧林业。因此,它的面积和覆盖范围不是很大。

第二,以经济发达地区,典型代表地区,比方西部地区、南部地区、东北经济林地区、国有林区进行实验。

第三,面向有一定技术条件和技术实力的部门。如某些林科院的实验林场、院校实验室、研究所实验室、技术学院实验室以及国家重大林业工程配套所需(三北防护林地区),来做这方面的建设。

第四,建设费用最低。网络体系不是一个大密度的,感知体系一般包括影像感知、气象感知、土壤感知,通常都只做三个固定站或半固定站,移动站也是少量基本上只做六个移动站。在外业设备、基础设施上投入都是最小的,且我们给甲方提供的软件平台都是协议式的提供。

第五,数据做到全国共享智慧林业数据,另外对建设单位提供广阔的开发空间,包括微样地建设、森林生长量、森林碳汇量、森林灾害问题的研究都开放了全方位的接口,这是整个智慧实验林场的特点。

一方面,智慧林实验林场是一个林场、林业单位、林业局、院校、林科院、林科所、林业机构里面的小小实验室,实验室的功能是充分利用和扩展已有计算机信息中心资源,只要有一定的设备且设备能正常使用,就要充分发挥这些设备的作用,因此计算机数据中心的建设基本上不需要有大的花费。另一方面,如果它已有感知网站,原则上就不在建设,如果没有也是建立经济型的感知网站。我们具有自主知识产权,而且性价比是最好的国产系统。我们推广的都是国产系统,包括国产硬件设备、平台,这是我们建设的基本条件。


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系统核心功能归纳起来有这三大功能:

第一,建立平台和系统。平台、数据库、感知网、硬件、软件组成完整的智慧林业体系。通过智慧林业系统充分体现“智慧”两字,智慧表现在非人工利用大数据对潜在的、隐含的、未经林学专家发现的森林生长知识、生态效益知识、林业灾变知识,都能通过数据挖掘和知识发现来寻找到知识并且为林业服务。

第二,资源管理和森林评估。系统能对整个森林资源的数量、质量、空间分布、林种、龄组比例、树木树种结构、树种比例、树木平均高、平均胸径、混交比、树木密度等等都能形成基本数据库,尤其是对每一颗树它每一年胸径增量、树高增量、以及增量产生的森林生长量、净初生产力、碳汇量都能精确预测估计并且有相应评价系统。森林具有节能减排、防风治沙、固碳释氧以及方方面面的生态经济社会效益,生态效益GEP价值,碳汇能力怎么去估算,也是研究的核心和重点。

第三,森林灾变研究。森林病虫害的分布、状态、如何防治,以及林火问题,如何布下森林防火的天罗地网,在四重点空间一关键时段加强对森林的高效防火,对抽烟人群、人为火、自然火的管控都能达到智慧化和精确化程度。


总而言之,用最小的代价(50万)建立一个智慧林业实验林场,如果这个实验林场发挥了它的效益,就能让这个智慧林场从小到大、从一个实验林场扩展到整个林场,从整个县域扩大到整个林业,这个理想和平台是我们智慧林业团队25年来研究的成果结晶,也是我们一如既往为林业服务、为林业实现智慧化,现代化所做出的贡献。我们愿意跟社会各界合作,完成智慧林业建设,请大家也多关注我们。我们以往跟很多院校、区域都有合作,从冬奥会智慧森林防火、重庆石柱智慧林长制、到甘肃张掖、鄂尔多斯智慧林业感知网络的建设,可以说智慧林业在我国方兴未艾。从省一级智慧林业到市一级再到县级林场级,目前我们推广的是面向一个小小的实验室,面向一个林场的小部分所做的一个智慧实验林场建设项目,希望大家能够关注。


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