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摘 要：智慧林草系统建设作为森林经营建设中的重要组成部分，为林业的可持续发展提供了强有力的支撑。该文分析了智慧林草系统建设的目的和意义，阐述了智慧林草系统建设的主要模块，并提出了建设智慧平台系统的对策建议，为实现森林高质量发展建设提供参考。
关键词：国土绿化;林业;智能化;可持续发展
中图分类号 F326 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）15-0076-03
21世纪是信息化的世纪，建立信息化林木良种产业，发挥良种增产、增效功能，提高林木良种产业的综合生产力和经营管理效率，提升信息化水平，加快林木良种产业信息化建设步伐，对于全面实现林业现代化具有重要意义。智慧林草系统是充分利用云计算、物联网、大数据、移动互联网等新一代信息技术，通过感知化、物联化、智能化的手段，形成林业立体感知、管理协同高效、生态价值凸显、服务内外一体的林业发展新模式。其本质是以人为本，不断提高生态林业和民生林业的发展水平。
1 智慧林草系统建设的目的
智慧林草系统平台是全面落实营造林各项责任和建设任务、实现造林成果评价考核和动态管理的重要支撑和基础保障，涉及“造、管、用”的各个环节，包括智慧营造林监管系统、森林火灾智能监测平台及森林病虫害综合防治系统，是河北省智慧林草系统建设的重要组成部分。通过智慧营造林监管平台建设，达到造林地与树种选择量化、造林地块与成效监测全覆盖、补植决策智能化、森林火灾预测预警智能化、森林病虫害防治精准化、管护常态化等方面的目标。
智慧林草系统建设的主要目标为：（1）基础设施方面：建成智慧林草系统统一数据中心与基础服务平台，实现省市县三级网络互通，为智慧林草系统提供基础设施支撑。（2）数据建设方面：建成全省林业资源一张图，建设林业基础数据、林业专题数据、林业业务数据以及林业信息产品库等各类数据的综合数据中心，为全省林业资源管理应用构建基础支撑数据环境。建成林业资源各类相关数据的采集、整理、更新、管理维护、共享和应用的技术标准和管理规范。（3）支撑平台方面：基于林业资源数据中心，建成全省林业资源应用的省市县三级应用体系，将业务应用逐步统一到平台上，进而形成全省林业草原系统业务协同的电子政务平台。（4）业务应用方面：按照智慧林草系统建设要求，建设森林草原资源管理信息系统、重点工程综合管理信息系统、森林草原灾害应急指挥系统、湿地资源管理信息系统和沙化荒漠化资源管理信息系统、林业产业管理信息系统等综合应用系统。
2 智慧化林草示范点建设现状
以河北省为例，智慧林草示范点有2个，分别为河北省洪崖山国有林场管理局智慧林草全周期示范点和威县林木良种繁育基地现代化种苗经营管理示范点。
2.1 国有林场智慧林草示范点建设现状 河北省洪崖山国有林场管理局智慧林草的核心业务工作主要有以下2项：一是林区森林资源培育与管护工作;二是优良乡土树种种质资源和天然林遗传资源的收集、保存和保护工作及优良林木品种选育技术方法的研究和林木良种的选育、中间试验、示范、推广工作。截至目前，已经累计投入200万元，累计新采购计算机36台，机关及各直属单位办公人员基本每人1台计算机，各类打印机18台。在林区的主要关口建设防火瞭望塔2座，内设360°旋转摄像头，经过数据传输防火网络平台，可在护林点、直属单位及局值班室实时查看，即可全面掌握林区基本情况，组建林管局防火指挥部，完善信息化森防指挥系统。自2017年开始自主研发苗圃智能化信息管理软件，目前该软件已经进入试运行阶段，效果良好。该软件实现了对苗圃资源管理、现存种类规格数量分布状况、历史销售情况等的全方位动态管理，可以实时查阅相关信息，对苗圃的精细化管理具有重要的指导意义。近些年来，建设内部防火网络平台，相关防火信息统一汇总到网络平台，并连接相关人员手机号码，有特殊情况的可第一时间通知到各相关人员。终端采集系统主要包括以下2个方面：一是瞭望塔的监控系统，360°无死角摄像头实时采集上传平台;二是护林员巡山手持的GPS定位手机。除了兼有手机、对讲机功能外，还可以将巡查过程中遇到的特殊情况由GPS定位功能直接将火情位置和相关照片上传平台。
2.2 林木良种繁育基地现代化种苗经营管理示范点现状 基地具有单位机房，购置了电脑、打印机、扫描仪、云存储等信息化设备，能够为全周期示范提供充足的硬件支撑，同时基地具有完善稳定的外网网络基础环境，目前分别采用北京林业大学智慧林业检测平台和佳多农林物联网管理系统的大数据应用平台，具有农林小气候信息采集（可监测风向、风速、温度、湿度、气压、雨量、土壤温湿度等常规气象要素），虫情信息自动采集系统、影像采集系统、标本采集制作保存设备的数据采集、加工、存储和分析应用体系和茎体液流传感器，能够对全量数据提供实时采集和智慧化应用。系统还可以对农林害虫完成自动诱、杀处理，避免测报职业饱受毒药危害，保护了环境;运用无线技术，实现半径10km内可以根据不同作物分别建立标靶虫情信息采集点，从而大大提高了测报准确度，同时实现农林业野外实时虫情自动成像、远程实时传输;利用虫情测报自动采集系统，掌握昆虫活动时间、活动种类和天敌数量，指导是否需要人工防控来平衡靶标植物生物链的效果;利用虫情测报自动采集系统，结合物联网远程监控系统，实时掌控、监测靶标植物危害状态。这些信息化应用为基地管理者及时进行浇水和害虫防控等管理措施提供了决策依据。
3 智慧林草系统建设模块分析
智慧林草系统建设内容主要包括设计与建设智慧林草系统总体平台，搭建营造林监管子系统，搭建森林火灾监测预警子系统，搭建林业有害生物防控子系统等4个方面。
3.1 建設智慧林草系统总体平台
3.1.1 系统设计平台方案 包括不同层级、相关部门、各类专业、综合营造林全业务流程的需求分析，系统明晰数据采集、传输、融合评价的信息流向，形成跨层级、跨县域、跨部门、跨业务的一站式管理平台设计方案。 3.1.2 开发业务、管理、评价功能模块 采取互联网+应用的服务模式，按照创新业务、提升管理、优化决策的目标要求，开发包括业务应用、数据挖掘、考核评价等相互贯通与协同的各类功能模块。
3.1.3 加强基础设施和安全保障建设 包括标准规范建设、机房扩建、数据处理环境构建、运行维护管理及安全技术保障等建设内容。
3.2 搭建营造林监管子系统 梳理业务数据的流向，明晰业务、管理、评价、决策关系，确定各类服务节点拓扑构架，基于全省林业数据中心，利用云计算、大数据、可视化呈现等先进技术，建立覆盖省市县级营造林规划计划、作业设计、进度控制、实施效果及统计上报等环节的一体化管理的智慧营造林管理系统;綜合应用物联网传感技术，建立从苗圃到造林地，从种苗到林木，从造林作业到负责人的全流程信息数据库，为造林绿化工程质量核查、造林绿化成果分析及决策提供依据。
3.3 搭建森林草原火灾监测预警子系统 结合林长制，针对重点防火林区、管护人员不易走到的地方以及与周围游客、群众接触较为密切、缺乏通信基本设施的林区，构建基于无线传感器网络和红外视频监测的林火智能监测网络，系统采用遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、视频监控、物联网将有关的林火信息有机地管理起来，并随时进行动态更新，从而直观形象地表现出来，做到预防为主，决策得力，扑救有效。实现全天候实时监控林区内的林火情况、气象情况，做到林火实时预报。建立一个科学的、有效的、综合效益最佳的森林火灾监测预警平台，引入数据驱动技术，实现森林防火应急调度系统与移动终端系统实时信息的双向互动，利用视频监控发现火情，做到信息实时传递并准确反应森林火灾现状，快速发现火点并及时扑灭火灾，使森林火灾管理实现数字化、动态化、实时化、智能化。森林火灾监测预警平台能够辅助林业管理部门提高管理效率、应变能力和综合管理水平，以适应全省林业跨越式发展;提高森林防火信息的可靠性、预见性和准确性，使森林火灾信息管理工作跃上新台阶。
3.4 搭建林业有害生物防控子系统 通过对无人机影像中提取出的病害木、变色木，结合林长巡护建立危害木的空间分布信息数据库，综合监测区域内的树种、地形、坡度、坡向以及历史气象与病虫害分布数据等资料，建立林业有害生物防控大数据分析与预测服务平台，为林业有害生物的防治与快速处置，提供省-地互通的林业有害生物防控工作环境，为“绿色河北攻坚工程”目标的实现提供有力保障。以林长制巡查、巡防为主要切入点，建立一套即时发现即时上报，即时上报即时预警，即时预警即时处理的信息化电子管理平台，旨在将及时森林病虫害消灭于萌芽状态。弥补行业传统上重营造轻管护的业务盲点，在本次智慧营造林规划中同时构建集毁林、盗伐等林业案件与经营抚育为一体的多业务智能管护模式，通过集成地理信息系统、北斗定位系统、4G网络与多媒体采集技术，结合智能终端，构建互联互通的生态巡护终端，动态采集造林地状况。
4 智慧化平台系统建设对策
4.1 加强信息化建设 通过加强与国家通信运营商的合作，积极推进无线网络建设，实现林区信号全覆盖。根据业务需求和使用各种智能终端、自动化装备等，提高信息采集水平。通过信息资源整合和开发利用，建立信息资源数据库。
4.2 提高林管局的信息化管理水平 建立森林资源管理信息管理系统，并继续推进网站建设和网上办公系统建设。建立以管局为总门户网站，各直属林场为子站的网站群系统，并不断优化页面，发挥网站的宣传作用。
4.3 推进信息化技术应用 将新一代信息技术应用于林火监测、预警预报及应急防控方面，加快林业灾害监测预警及应急防控体系建设。推进智慧苗圃软件后续开发，提高苗圃管理水平。
4.4 开展森林有害生物自动化监测 虫情信息自动采集传输设备高效主要集中在监测预报的“准”“绿”“统”等方面。“准”就是监测预报要准，准确做好农作物病虫害监测预警，掌握最佳防治时期，提高防效，减少防治次数。“绿”则是防治技术要绿色环保，虫情信息自动采集传输设备的应用，有助于大力推广林木病虫害绿色防控技术，减少化学农药用量，掀起绿色防控热潮。“统”就是要在防治形式上实现统，在防控突发性、暴发性重大病虫害时，虫情信息自动采集传输设备快速、高效的优势尤为突出。更是进一步提高了基地虫情监测的技术水平，准确把握住防控时机和防治时间，做到防治节点准确，防控有效，明显提高虫害的防控效果。在加大防控统筹，虫情信息自动采集传输设备这种先进的管理技术方面也发挥了重要作用，推动了现代林业信息化发展。
参考文献
[1]周宏成，冯开正，肖锋.基于大数据的智慧林业系统设计[J].电脑与电信，2020，281（04）：60-63.
[2]张江，张雅鋆，杨鹛.一种智慧林业监测系统：CN111257320A[P].2020.
[3]谭靖，李莹，王海月.一种智慧林业系统：CN109658282A[P].2019.
[4]李清锋，孔明茹，黄英来.基于高可用云计算的中国智慧林业大数据系统探究[J].世界林业研究，2017，30（006）：63-68.
（责编：张宏民）
关键词：国土绿化;林业;智能化;可持续发展
中图分类号 F326 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）15-0076-03
21世纪是信息化的世纪，建立信息化林木良种产业，发挥良种增产、增效功能，提高林木良种产业的综合生产力和经营管理效率，提升信息化水平，加快林木良种产业信息化建设步伐，对于全面实现林业现代化具有重要意义。智慧林草系统是充分利用云计算、物联网、大数据、移动互联网等新一代信息技术，通过感知化、物联化、智能化的手段，形成林业立体感知、管理协同高效、生态价值凸显、服务内外一体的林业发展新模式。其本质是以人为本，不断提高生态林业和民生林业的发展水平。
1 智慧林草系统建设的目的
智慧林草系统平台是全面落实营造林各项责任和建设任务、实现造林成果评价考核和动态管理的重要支撑和基础保障，涉及“造、管、用”的各个环节，包括智慧营造林监管系统、森林火灾智能监测平台及森林病虫害综合防治系统，是河北省智慧林草系统建设的重要组成部分。通过智慧营造林监管平台建设，达到造林地与树种选择量化、造林地块与成效监测全覆盖、补植决策智能化、森林火灾预测预警智能化、森林病虫害防治精准化、管护常态化等方面的目标。
智慧林草系统建设的主要目标为：（1）基础设施方面：建成智慧林草系统统一数据中心与基础服务平台，实现省市县三级网络互通，为智慧林草系统提供基础设施支撑。（2）数据建设方面：建成全省林业资源一张图，建设林业基础数据、林业专题数据、林业业务数据以及林业信息产品库等各类数据的综合数据中心，为全省林业资源管理应用构建基础支撑数据环境。建成林业资源各类相关数据的采集、整理、更新、管理维护、共享和应用的技术标准和管理规范。（3）支撑平台方面：基于林业资源数据中心，建成全省林业资源应用的省市县三级应用体系，将业务应用逐步统一到平台上，进而形成全省林业草原系统业务协同的电子政务平台。（4）业务应用方面：按照智慧林草系统建设要求，建设森林草原资源管理信息系统、重点工程综合管理信息系统、森林草原灾害应急指挥系统、湿地资源管理信息系统和沙化荒漠化资源管理信息系统、林业产业管理信息系统等综合应用系统。
2 智慧化林草示范点建设现状
以河北省为例，智慧林草示范点有2个，分别为河北省洪崖山国有林场管理局智慧林草全周期示范点和威县林木良种繁育基地现代化种苗经营管理示范点。
2.1 国有林场智慧林草示范点建设现状 河北省洪崖山国有林场管理局智慧林草的核心业务工作主要有以下2项：一是林区森林资源培育与管护工作;二是优良乡土树种种质资源和天然林遗传资源的收集、保存和保护工作及优良林木品种选育技术方法的研究和林木良种的选育、中间试验、示范、推广工作。截至目前，已经累计投入200万元，累计新采购计算机36台，机关及各直属单位办公人员基本每人1台计算机，各类打印机18台。在林区的主要关口建设防火瞭望塔2座，内设360°旋转摄像头，经过数据传输防火网络平台，可在护林点、直属单位及局值班室实时查看，即可全面掌握林区基本情况，组建林管局防火指挥部，完善信息化森防指挥系统。自2017年开始自主研发苗圃智能化信息管理软件，目前该软件已经进入试运行阶段，效果良好。该软件实现了对苗圃资源管理、现存种类规格数量分布状况、历史销售情况等的全方位动态管理，可以实时查阅相关信息，对苗圃的精细化管理具有重要的指导意义。近些年来，建设内部防火网络平台，相关防火信息统一汇总到网络平台，并连接相关人员手机号码，有特殊情况的可第一时间通知到各相关人员。终端采集系统主要包括以下2个方面：一是瞭望塔的监控系统，360°无死角摄像头实时采集上传平台;二是护林员巡山手持的GPS定位手机。除了兼有手机、对讲机功能外，还可以将巡查过程中遇到的特殊情况由GPS定位功能直接将火情位置和相关照片上传平台。
2.2 林木良种繁育基地现代化种苗经营管理示范点现状 基地具有单位机房，购置了电脑、打印机、扫描仪、云存储等信息化设备，能够为全周期示范提供充足的硬件支撑，同时基地具有完善稳定的外网网络基础环境，目前分别采用北京林业大学智慧林业检测平台和佳多农林物联网管理系统的大数据应用平台，具有农林小气候信息采集（可监测风向、风速、温度、湿度、气压、雨量、土壤温湿度等常规气象要素），虫情信息自动采集系统、影像采集系统、标本采集制作保存设备的数据采集、加工、存储和分析应用体系和茎体液流传感器，能够对全量数据提供实时采集和智慧化应用。系统还可以对农林害虫完成自动诱、杀处理，避免测报职业饱受毒药危害，保护了环境;运用无线技术，实现半径10km内可以根据不同作物分别建立标靶虫情信息采集点，从而大大提高了测报准确度，同时实现农林业野外实时虫情自动成像、远程实时传输;利用虫情测报自动采集系统，掌握昆虫活动时间、活动种类和天敌数量，指导是否需要人工防控来平衡靶标植物生物链的效果;利用虫情测报自动采集系统，结合物联网远程监控系统，实时掌控、监测靶标植物危害状态。这些信息化应用为基地管理者及时进行浇水和害虫防控等管理措施提供了决策依据。
3 智慧林草系统建设模块分析
智慧林草系统建设内容主要包括设计与建设智慧林草系统总体平台，搭建营造林监管子系统，搭建森林火灾监测预警子系统，搭建林业有害生物防控子系统等4个方面。
3.1 建設智慧林草系统总体平台
3.1.1 系统设计平台方案 包括不同层级、相关部门、各类专业、综合营造林全业务流程的需求分析，系统明晰数据采集、传输、融合评价的信息流向，形成跨层级、跨县域、跨部门、跨业务的一站式管理平台设计方案。 3.1.2 开发业务、管理、评价功能模块 采取互联网+应用的服务模式，按照创新业务、提升管理、优化决策的目标要求，开发包括业务应用、数据挖掘、考核评价等相互贯通与协同的各类功能模块。
3.1.3 加强基础设施和安全保障建设 包括标准规范建设、机房扩建、数据处理环境构建、运行维护管理及安全技术保障等建设内容。
3.2 搭建营造林监管子系统 梳理业务数据的流向，明晰业务、管理、评价、决策关系，确定各类服务节点拓扑构架，基于全省林业数据中心，利用云计算、大数据、可视化呈现等先进技术，建立覆盖省市县级营造林规划计划、作业设计、进度控制、实施效果及统计上报等环节的一体化管理的智慧营造林管理系统;綜合应用物联网传感技术，建立从苗圃到造林地，从种苗到林木，从造林作业到负责人的全流程信息数据库，为造林绿化工程质量核查、造林绿化成果分析及决策提供依据。
3.3 搭建森林草原火灾监测预警子系统 结合林长制，针对重点防火林区、管护人员不易走到的地方以及与周围游客、群众接触较为密切、缺乏通信基本设施的林区，构建基于无线传感器网络和红外视频监测的林火智能监测网络，系统采用遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、视频监控、物联网将有关的林火信息有机地管理起来，并随时进行动态更新，从而直观形象地表现出来，做到预防为主，决策得力，扑救有效。实现全天候实时监控林区内的林火情况、气象情况，做到林火实时预报。建立一个科学的、有效的、综合效益最佳的森林火灾监测预警平台，引入数据驱动技术，实现森林防火应急调度系统与移动终端系统实时信息的双向互动，利用视频监控发现火情，做到信息实时传递并准确反应森林火灾现状，快速发现火点并及时扑灭火灾，使森林火灾管理实现数字化、动态化、实时化、智能化。森林火灾监测预警平台能够辅助林业管理部门提高管理效率、应变能力和综合管理水平，以适应全省林业跨越式发展;提高森林防火信息的可靠性、预见性和准确性，使森林火灾信息管理工作跃上新台阶。
3.4 搭建林业有害生物防控子系统 通过对无人机影像中提取出的病害木、变色木，结合林长巡护建立危害木的空间分布信息数据库，综合监测区域内的树种、地形、坡度、坡向以及历史气象与病虫害分布数据等资料，建立林业有害生物防控大数据分析与预测服务平台，为林业有害生物的防治与快速处置，提供省-地互通的林业有害生物防控工作环境，为“绿色河北攻坚工程”目标的实现提供有力保障。以林长制巡查、巡防为主要切入点，建立一套即时发现即时上报，即时上报即时预警，即时预警即时处理的信息化电子管理平台，旨在将及时森林病虫害消灭于萌芽状态。弥补行业传统上重营造轻管护的业务盲点，在本次智慧营造林规划中同时构建集毁林、盗伐等林业案件与经营抚育为一体的多业务智能管护模式，通过集成地理信息系统、北斗定位系统、4G网络与多媒体采集技术，结合智能终端，构建互联互通的生态巡护终端，动态采集造林地状况。
4 智慧化平台系统建设对策
4.1 加强信息化建设 通过加强与国家通信运营商的合作，积极推进无线网络建设，实现林区信号全覆盖。根据业务需求和使用各种智能终端、自动化装备等，提高信息采集水平。通过信息资源整合和开发利用，建立信息资源数据库。
4.2 提高林管局的信息化管理水平 建立森林资源管理信息管理系统，并继续推进网站建设和网上办公系统建设。建立以管局为总门户网站，各直属林场为子站的网站群系统，并不断优化页面，发挥网站的宣传作用。
4.3 推进信息化技术应用 将新一代信息技术应用于林火监测、预警预报及应急防控方面，加快林业灾害监测预警及应急防控体系建设。推进智慧苗圃软件后续开发，提高苗圃管理水平。
4.4 开展森林有害生物自动化监测 虫情信息自动采集传输设备高效主要集中在监测预报的“准”“绿”“统”等方面。“准”就是监测预报要准，准确做好农作物病虫害监测预警，掌握最佳防治时期，提高防效，减少防治次数。“绿”则是防治技术要绿色环保，虫情信息自动采集传输设备的应用，有助于大力推广林木病虫害绿色防控技术，减少化学农药用量，掀起绿色防控热潮。“统”就是要在防治形式上实现统，在防控突发性、暴发性重大病虫害时，虫情信息自动采集传输设备快速、高效的优势尤为突出。更是进一步提高了基地虫情监测的技术水平，准确把握住防控时机和防治时间，做到防治节点准确，防控有效，明显提高虫害的防控效果。在加大防控统筹，虫情信息自动采集传输设备这种先进的管理技术方面也发挥了重要作用，推动了现代林业信息化发展。
参考文献
[1]周宏成，冯开正，肖锋.基于大数据的智慧林业系统设计[J].电脑与电信，2020，281（04）：60-63.
[2]张江，张雅鋆，杨鹛.一种智慧林业监测系统：CN111257320A[P].2020.
[3]谭靖，李莹，王海月.一种智慧林业系统：CN109658282A[P].2019.
[4]李清锋，孔明茹，黄英来.基于高可用云计算的中国智慧林业大数据系统探究[J].世界林业研究，2017，30（006）：63-68.
（责编：张宏民）