林业信息化建设现状及技术应用

刘 春

（甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区管理局 甘肃平凉 744000）

在造林过程中，必须收集和处理大量的森林相关信息，为森林发展服务，为森林信息化的转型奠定基础。互联网技术、计算机技术和3S技术，为森林资源管理和森林工程建设提供了重要的信息支持[1]。本文将以甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区为例，分析森林信息技术开发技术的功能和影响。

1 甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区概况

1.1 面积

甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区总面积16 283 公顷，其中，核心区6 680 公顷，缓冲区4 645 公顷，实验区4 958 公顷。

1.2 保护区主要保护对象及森林资源概况

保护区属森林生态类型自然保护区，主要保护对象为森林生态系统、珍稀野生动植物资源和地质遗迹。

1.2.1 森林生态系统

自然保护区是我国内陆典型的半湿润到半干旱气候过渡带，是一个相对完整的黄土高原山地森林生态系统，在涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、维持众多区域乃至黄河流域生态平衡、保障区域经济可持续发展方面起着非常重要的作用。

1.2.2 珍稀物种

区内野生动植物资源丰富，具有十分明显的历史性、代表性、多样性和稀有性，同时还具有脆弱性，是天然的绿色宝库。

1.2.3 林地、林木种类及分布

保护区内林地面积为20.27 万亩，其中有林地11.22 万亩，灌木林地5.89 万亩，疏林地0.08 万亩，未成林地0.59 万亩，无立木林地1.92 万亩，宜林荒山0.57 万亩；活立木蓄积27.54 万立方米；区内天然林以次生林为主，面积8.03 万亩，主要树种以辽东栎、山杨、桦类为主，重点分布在崆峒山、高岭、大阴山一带。人工乔木林面积3.19 万亩，主要树种以油松、落叶松、刺槐为主，重点分布在太统山、望驾山、张沟石湾一带。近年来，保护区通过大力实施天然林资源保护、公益林建设、退耕还林等林业生态项目，使森林资源得到了有效保护，森林覆盖率逐年上升，达到了45.9%，其生态区域重要性更加凸显。

2 近年来保护区信息化建设情况及效果分析

与其他自然区相同，该保护区在林区管理上存在诸多的难点，如类别复杂繁多、数据调查储存调取困难、林业防护不能全面覆盖等。那么为了突破瓶颈，林业信息化建设势在必行[2]。

近五年来，保护区累计投资1 420 万元，大力开展以“天、空、地”一体化为主的监测网络体系建设，区内信息化建设水平不断提高，管理能力迅速提升，为实现林区管理智能化、现代化奠定了坚实基础。

2.1 加强顶层设计，完善制度建设

甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区成立了保护区信息化工作领导小组，制定了《信息化发展规划》《信息化工作管理办法》《网站管理办法》《机房管理制度》《信息安全突发事件应急预案》等规章制度，建设标准上严格按照国家和省局的总体部署，遵循国家标准和行业标准，实现了数据共享和互联互通。

2.2 推进信息化基础设施建设，提升资源监管能力

甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区新建红外热成像视频监控塔13 座，路口监控卡口14 套，基本实现重点火险区及人为活动频繁区域视频监控全覆盖。新建林区远程广播宣传系统27 处，具备广播宣传及预警喊话等功能。新建信息中心1处，保护站分控中心3处，管护点监控室9处，实现局站点3级管护网络互联互通。建成标准化中心机房1处，实现资源数据统一管理，配备UPS电源、三层交换机、防病毒系统、机房温湿度管理、内外网隔离等设备，配备专用服务器实现监控数据实时上传至省林草局监控中心。建成区内短波通信基站5座，配备对讲机、中继台、车载台、无人机等设施设备，实现区内短波通信全覆盖[3]。

2.3 推进应用系统建设，提升信息化管理能力

甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区新建林区智能巡护系统1套，实现人员管理、数据传送、监控接入、实时定位等功能。新建大数据管理平台1套，实现各类保护对象数据汇总分析、监控数据对接管理、自动火情预警、指挥决策等综合功能。新建云办公平台1套，实现数据资源安全存储、实时共享、协同办公等功能。

2.4 加强合作交流，提高信息化专业水平

近年来，为破解单位信息化专业人才匮乏的瓶颈，甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区与中国电信、中国铁塔及省内林业信息化领域有关企业建立了合作机制，采用购买服务、资源共享、驻点保障、人员培训等多种模式，服务和保障区内信息化建设工作。采取“派出去、请进来”的模式，通过参加省内外各类信息化培训和邀请专家授课的方式，加强单位职工信息化专业能力教育，目前已有2名同志取得了无人机执照，职能科室及基层管护人员均能较熟练使用和操作各类信息化设备。结合单位编制情况，及时上报用人计划，通过公开招考的方式，录用信息化专业人才，切实提高单位信息化建设水平。

经过几年的林业信息化技术的改进，新建林区视频监控系统12 套、道路卡口监控11 套、建设局机关综合指挥中心1处、视频会议室1处、保护站分控中心3处，完善了中心机房、监控专线、宣传广播等硬件设施，开发地理信息、智能巡护、火险预警、扑救决策、综合管理等方面的软件系统7套。目前，区内重点火险区和人为活动频繁区域视频监控覆盖率达到70%，局机关、保护站、管护点三级视频监控数据互联互通，所有监控数据实时上传至省局监控中心，实现了管护人员智能巡护、实时管理的目标，建成了移动办公、数据共享、安全存储的智能办公体系。通过查弱项、补短板，积极破解信息化建设滞后的瓶颈，太统-崆峒山保护局信息化工作实现了从无到有、由差到好的巨大改变。

3 加强林业信息化建设的必要性

信息资源已成为国家林业建设和发展的重要资源，加强林业信息化建设势在必行。

3.1 加强信息化建设是全面推进和谐社会建设的重要保证

林业是生态文明、和谐社会和环境保护的重要组成部分。只有加快信息化建设，实现各类信息的无缝流通和共享，才能真正实现高水平的规划设计，建立规范高效的管理模式，提供优质服务。

3.2 加强信息化建设是实现林业又好又快发展的必由之路

林业是国民经济的重要基础产业，为国民经济的发展提供大量的原材料和初级产品。加快信息化进程和信息技术的广泛应用，可以加快林业产业结构调整，实现又好又快发展，大大提高管理水平和提升综合效益，推动传统产业由粗放型向集约型转型。

3.3 加强信息化建设是建立数字林业、提高林业科技含量的根本保证

传统的管理模式已经不能适应现代林业的需要。只有不断加强林业信息化建设，创建数字林业，提高林业科技含量和管理水平，才能真正促进人与自然的和谐发展。

3.4 加强信息化建设是转变政府职能、提高政府机构效率的有效途径

加强各部门之间的信息交流，用科学的方法提高工作效率和服务水平，是政府转变职能的必然要求。

4 林业信息技术的应用

4.1 遥感技术

传统的森林防火主要采用地面巡逻和塔台控制的方法，监测的范围和频率有限，无法应对紧急情况，在交通困难的大多数偏远山区，监测的作用非常有限。目前，低轨卫星和极轨气象卫星可以及时监测地面热点，通过卫星数字数据可以直接计算火灾面积，同时可以真正控制火灾，根据火灾的地理位置、路径和森林划分制定最佳救援计划。此外，如果不能及时发现和控制森林病虫害，可能会造成大面积的森林破坏。遥感技术可用于监测森林病虫害。在森林害虫爆发的早期阶段，植物受到叶片内部成分的影响，会体现在叶片颜色的光谱反射中。利用遥感技术比较前后的彩色红外层来检测早期疾病。

4.2 地理信息系统

通过GIS技术，林区可以进行有意义的划分，并且可以多次使用和收集GIS数据，弥补了传统的数据收集易产生错误和巨大工作量的缺陷。此外，GIS空间分析功能，以坡度、侧面、土壤类型、海拔等因素为主要选址因素进行分析，选择与区域地理、气候、水肥条件最匹配的林木栽种，提高适宜树种分析的可视化程度。

4.3 全球定位系统

GPS技术可应用于任何需要实施的位置、空间划分。例如，我国为一些古老而珍贵的物种建立了GPS管理档案，以利于保护。在档案中，这些物种的位置被清楚地记录下来，使得管理和保护森林变得更加容易。

4.4 信息数据库

大数据的出现大大加快了林业信息化建设的步伐。在森林信息管理中，即使是一小片森林每天也能产生大量的数据，产生的数据必须及时进行储存和分析，以便转化为森林生产和建设的有用信息。目前，我国已经初步建立了地方和全国森林数据采集系统，建立了统一的数据分析平台，并在此基础上，建立了森林害虫、火灾和生物多样性数据库。在森林管理中，可以通过权限直接从数据库中获取相关数据，大大提高了森林管理的效率。

5 结语

通过甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区信息化建设分析发现，随着社会经济与技术的不断发展，在自然保护区的建设与维护方面，只有不断引进新技术、新方法，科学管理、不断创新，才能保证林业全面协调可持续发展，使人类处于生态、长久的自然空间。