數(shù)字林業(yè)技術在退耕還林的應用

時間:2022-07-08 09:44:23

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數(shù)字林業(yè)技術在退耕還林的應用

摘要:數(shù)字林業(yè)技術對于保質(zhì)保量完成退耕還林計劃,實現(xiàn)國土綠化戰(zhàn)略目標有著重要的意義。通過將林業(yè)特征用數(shù)字化方式呈現(xiàn),可將林業(yè)位置地理坐標化,退耕還林可視化,退耕還林信息化。基于此,結合最前沿的數(shù)字林業(yè)技術,根據(jù)目前退耕還林工作存在的不足,提出數(shù)字林業(yè)技術在退耕還林中應用的創(chuàng)新策略,實現(xiàn)數(shù)字林業(yè)向智慧林業(yè)的蛻變。

關鍵詞:數(shù)字林業(yè);林業(yè)技術;退耕還林;智慧林業(yè)

實踐證明,退耕還林戰(zhàn)略帶來的生態(tài)效益巨大,有效治理了水土流失等問題,構建了堅實的生態(tài)屏障,大大減少了自然災害[1]。推動退耕還林以來,不僅帶來了顯著的生態(tài)效益,而且糧食單產(chǎn)也有所提高,提升了農(nóng)業(yè)集約化水平[2]。要想達到十四五國土綠化24.1%的目標,就要推進退耕還林,但當前退耕還林中仍存在一些亂象,基層治理水平有待提升,缺乏統(tǒng)籌安排,前緊后松,毀田造林現(xiàn)象仍然突出。采用數(shù)字林業(yè)技術不但能夠提高退耕還林效率,改善造林質(zhì)量,而且還能整體提升我國生態(tài)文明工程建設水平[3]。因此,在未來的退耕還林工作中,要通過搭建立體化技術性平臺,因地制宜,宜糧則糧、宜林則林,提升退耕還林的決策、經(jīng)營、管理水平。

1數(shù)字林業(yè)技術在退耕還林中的應用價值

1.1實現(xiàn)退耕還林的提質(zhì)增效

以林業(yè)數(shù)據(jù)庫建設和電子政務系統(tǒng)為中心,為退耕還林提供全面的解決方案,方便快速進行造林圖規(guī)劃,提升規(guī)劃效率,降低設計經(jīng)費,便于優(yōu)化退耕還林方案,能夠將傳統(tǒng)林業(yè)的職能部門、各個領域及各類信息、人力、財力資源融合起來。使用信息技術手段實現(xiàn)資源整合,可為退耕還林的決策、經(jīng)營、管理和養(yǎng)護提供支持。數(shù)字林業(yè)技術基于遙感(RemoteSensing,簡稱RS)、地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem,簡稱GIS)、全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem,簡稱GPS)等技術,能夠實現(xiàn)林業(yè)數(shù)據(jù)信息采集的規(guī)范化和標準化,結合數(shù)據(jù)庫技術,進行精準動態(tài)管理,隨時掌握資源變化狀況。計算機算法對于林木進行識別可以大幅提高精準度[4],還可以結合可視化技術進行實時監(jiān)控,采用虛擬現(xiàn)實(VirtualReality,簡稱VR)技術進行模擬,在實現(xiàn)對退耕還林進行精準定位的同時,大幅提高數(shù)據(jù)管理效率,構建可視化網(wǎng)絡結構,充分退耕數(shù)據(jù)共享,為退耕還林工作提供充分的保障。使用者可以根據(jù)退耕還林的要求實時查詢信息,了解土地利用現(xiàn)狀,進行精準規(guī)劃管理,更好地指導退耕還林工作。

1.2解決傳統(tǒng)退耕還林中的問題

當前退耕還林中用蠻力的現(xiàn)象仍廣泛存在,仍存在很多毀田造林現(xiàn)象,這本質(zhì)上反映了退耕還林的粗放性模式和治理不到位。同時,地方規(guī)劃不細,補償方案不明確,前松后緊,工作中缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。新一輪退耕還林每667m2補助1200元,補貼力度較大,因此也易滋生補貼亂象。此外,退耕還林的科學性也不足,導致有好耕地被退,但是不適應耕種的草地卻仍然在種植糧食。而應用數(shù)字林業(yè)技術,毀田造林突擊完成指標等現(xiàn)象就可以得到有效治理。將林業(yè)資源數(shù)據(jù)落實在山頭地塊,確定林業(yè)資源的分布,退耕還林的地點,制定科學的方案。數(shù)字林業(yè)技術還能夠更好地建立退耕還林的技術標準,綜合考慮坡度、土質(zhì)、環(huán)境,實現(xiàn)地盡其用,同時促進信息共享,采用數(shù)字技術進行實施監(jiān)控,林業(yè)部門可以直接調(diào)取退耕還林的可視化信息,避免毀田造林等現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3數(shù)字林業(yè)技術推進現(xiàn)代林業(yè)的跨越式發(fā)展

數(shù)字林業(yè)是傳統(tǒng)林業(yè)向現(xiàn)代林業(yè)飛躍的核心技術。通過統(tǒng)一規(guī)劃、標準、平臺和管理,推動退耕還林從數(shù)字化向智慧化發(fā)展,有利于推動智慧林業(yè)建設[5]。從退耕還林方案制定、林業(yè)資源監(jiān)管到應急防控等多個方面都實現(xiàn)了智慧管理,改變傳統(tǒng)人工管理方式,通過社會化終端設備打造一體化網(wǎng)絡管理系統(tǒng),創(chuàng)新智慧發(fā)展模式,有利于搭建林業(yè)信息高速公路,增加退耕還林的應用領域,連接進入森林公安辦案系統(tǒng)、森防系統(tǒng),提供多元化服務。通過系統(tǒng)可以進行法律法規(guī)查詢、行政案件辦理、執(zhí)法人員管理,能夠實現(xiàn)退耕還林的系統(tǒng)化長效管理,構建穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)。

2數(shù)字林業(yè)技術在退耕還林中的創(chuàng)新應用策略

2.1建立和完善退耕還林數(shù)據(jù)庫

充分利用大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等新技術,完善退耕還林數(shù)據(jù)庫管理。我國退耕還林信息異常復雜和龐大,各地區(qū)差異巨大,地質(zhì)條件和氣候各異,植被林木種類多樣,因此要建立大數(shù)據(jù)的支持。充分應用數(shù)據(jù)庫技術,加入各種各類退耕還林的數(shù)據(jù)信息,提供相關技術支持,并通過信息共享實現(xiàn)管理部門的聯(lián)網(wǎng)協(xié)同,構建龐大的信息資源網(wǎng)絡。采用可視化技術,將圖像作為最重要的建庫數(shù)據(jù),根據(jù)退耕還林的新業(yè)務需求和新變化,完善相關標準和規(guī)劃[6]。在林業(yè)調(diào)查工作中,結合物聯(lián)網(wǎng)、無人機拍攝等技術,進行繪圖,改變傳統(tǒng)人工繪圖的弊端。例如,結合無人機攝影系統(tǒng)對造林區(qū)進行三維建模,將精度控制在2.4mm以內(nèi),以提高建模效率[7]。在未來的退耕還林工作中,要結合智慧林業(yè)的技術前沿趨勢,利用固定監(jiān)測設施、無人機、智能監(jiān)測機器人等技術設備,實時采集林業(yè)數(shù)據(jù),傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫后臺,進行平臺化管理。同時,做好退耕還林數(shù)字的檔案管理,構建數(shù)據(jù)資料模塊,現(xiàn)場核實后立刻變更到數(shù)據(jù)庫中,以應對退耕還林中的虛報和瞞報問題。

2.2做好退耕還林調(diào)查和規(guī)劃工作

采用3S技術(RS、GIS、GPS)獲得地表信息,對退耕還林資源進行精準定位。在退耕還林前,就要分析種植地的地理環(huán)境,了解土壤性質(zhì)和水土條件,確定該地區(qū)是否適合退耕還林,綜合分析其生態(tài)效益。根據(jù)土壤結構推薦樹種,比如深厚土壤可以種植經(jīng)濟型樹種,貧瘠土壤宣傳防護林。如果坡度較陡,就要選擇低矮灌木和喬木,如果地勢平坦,可以種植高達樹木。對于沙漠化地帶,要覆蓋喬木灌木等淤防沙植被,對于水土流失嚴重的地帶,要種植水土保持的植被。同時,要深入考察半干旱等惡劣氣候下,選取成活率高的樹種,及克服不利的環(huán)境條件等,切記盲目進行退耕還林。此外,要對我國國土綠化的現(xiàn)狀進行全面調(diào)查,以此作為退耕還林規(guī)劃的依據(jù),確定數(shù)據(jù)資料模塊,優(yōu)先選擇原有草原地帶、災毀無法耕種的區(qū)域、坡度較高的山地、水土流失嚴重的地區(qū)、亟需水源涵養(yǎng)和生態(tài)恢復的地塊及能夠構建綠色生態(tài)屏障的位置作為退耕還林帶。各部門要通過數(shù)字化平臺,統(tǒng)一進行退耕地塊的核實、認定、變更、調(diào)整、調(diào)減和建庫等工作,嚴格避免毀田造林等問題。關鍵是做好統(tǒng)籌布置,提前進行退耕還林規(guī)劃,通過一張圖的集成化管理實現(xiàn)專業(yè)協(xié)同。

2.3利用數(shù)字林業(yè)技術加強林業(yè)生態(tài)文明建設

數(shù)字林業(yè)技術是促進林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本保障,在造林和林業(yè)養(yǎng)護工作中,要持續(xù)應用該技術。在造林方面,結合移動互聯(lián)網(wǎng)平臺的技術優(yōu)勢和模式優(yōu)勢,推動全民參與退耕還林計劃,鼓勵民眾以捐贈、投資和親自參與等方式參與到種樹造林工作中。根據(jù)平臺的專業(yè)技術指導,深入推進種植工作,提高社會參與度。在林業(yè)養(yǎng)護方面,提高系統(tǒng)集成化水平,實現(xiàn)各部門的協(xié)同管理,增加新科技含量,實現(xiàn)對林業(yè)資源的動態(tài)化監(jiān)測。采用數(shù)字化技術降低養(yǎng)護成本,提高養(yǎng)護管理效率,優(yōu)化林業(yè)種植結構。在病蟲害防治方面,利用智慧系統(tǒng)進行林業(yè)檢測,如使用高智能監(jiān)測基站、蟲情測報設備、小氣候采集系統(tǒng)、病蟲害終端采集設備、遠程診斷系統(tǒng)及智能識別軟件,對林業(yè)病蟲害進行識別和判斷。在森林防火方面,利用遙感系統(tǒng)對森林火災進行預測和判斷,建立森林火災的基本模型,制定前瞻性的應對措施,提前將火災扼殺在萌芽中,一旦發(fā)生火災,救援人員可根據(jù)數(shù)據(jù)進行合理部署。

2.4強化退耕還林的數(shù)字化管理工作

1)要利用各個信息網(wǎng)絡平臺充分進行推廣還林的宣傳和普法工作,在全社會范圍內(nèi)建立生態(tài)環(huán)保意識,為當?shù)鼐用窦皶r推送退耕還林的重要信息,使村民參與到監(jiān)督工作中,對盜砍盜伐、弄虛作假等現(xiàn)象起到遏制作用。2)結合在線旅游等系統(tǒng),打造創(chuàng)新的智慧林業(yè)生態(tài),不斷優(yōu)化林業(yè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟結構,鼓勵當?shù)鼐用癜l(fā)展林下經(jīng)濟。例如,種植食用菌、經(jīng)濟作物和藥材等,提高農(nóng)民退耕還林的積極性,改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依賴糧食作物的局面。3)推動林業(yè)政務的全程電子化,逐漸推動數(shù)字化管理,做好信息公開,提升透明度。例如,退耕還林補償金的發(fā)放情況,當年指標的完成進度等。

3結語

數(shù)字林業(yè)技術會給林業(yè)帶來飛躍性的發(fā)展,退耕還林是財政投入巨大的生態(tài)工程,目前已經(jīng)進入成功鞏固階段。要想高質(zhì)高效地完成退耕還林技術,避免毀林造田和對退耕林的破壞,更好地實現(xiàn)其生態(tài)效益和社會效益,就要充分利用數(shù)字林業(yè)技術,推動退耕還林的模式創(chuàng)新。

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作者:葉陽陽 單位:中國鐵路哈爾濱局集團有限公司農(nóng)林管理所