王亮 徐連杰

退耕還林工程是我國(guó)建設(shè)的長(zhǎng)期綠化項(xiàng)目，其對(duì)提高我國(guó)森林覆蓋率、改善人們生活環(huán)境、發(fā)展生態(tài)文明等方面有著重要作用。當(dāng)前，退耕還林工程已經(jīng)取得了顯著效果。但是，其中仍舊存在一些問題，如管理工作落實(shí)不到位、對(duì)森林及林木信息掌握不足、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)排查不全面等，這在一定程度上影響了退耕還林工程作用的充分發(fā)揮。為了有效解決這些問題，我們應(yīng)當(dāng)從森林與林木資源本身出發(fā)，對(duì)其做充分的了解，以便采取有效措施。但是，由于森林以及林木資源信息過于龐大，林木種類繁多，再加上這些資源覆蓋面積較大，且分布不均，所以很難做全面的了解。而數(shù)字林業(yè)技術(shù)恰好可以幫助我們收集全面的數(shù)據(jù)信息，且構(gòu)建完整的森林與林木信息資源庫，從而促進(jìn)退耕還林工程中問題的解決，進(jìn)一步推動(dòng)退耕還林工程項(xiàng)目建設(shè)的發(fā)展。

1數(shù)字林業(yè)技術(shù)的內(nèi)涵與特點(diǎn)

所謂數(shù)字林業(yè)，就是一種基于大數(shù)據(jù)，結(jié)合3S技術(shù)、可視化和VR技術(shù)，具備3D顯示功能以及無縫多級(jí)數(shù)據(jù)共享功能的系統(tǒng)。在數(shù)字化的大環(huán)境下，數(shù)字林業(yè)技術(shù)能夠精準(zhǔn)定位各種不同類型的森林與林木資源信息，并用地理坐標(biāo)將其連接在一起，形成可視化數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，大幅度提高數(shù)據(jù)更新的高效性，以及數(shù)據(jù)共享的全面性與綜合性。通過應(yīng)用數(shù)字林業(yè)技術(shù)，可以推動(dòng)林業(yè)建設(shè)廣泛化、形象化，促進(jìn)林業(yè)生產(chǎn)信息化，并向林業(yè)甚至是整個(gè)社會(huì)提供信息服務(wù)，為林業(yè)良性發(fā)展提供保障。

數(shù)字林業(yè)具有以下幾種特點(diǎn)：其一，保存森林與林木歷史檔案，可通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)查詢所需信息;其二，展示真實(shí)性森林與林木資源信息，相關(guān)研究人員以及分析人員可了解森林與林木資源的面積、分布、覆蓋率、蓄積數(shù)量以及質(zhì)量等多種現(xiàn)實(shí)狀態(tài);其三，預(yù)測(cè)森林與林木資源發(fā)展前景，預(yù)測(cè)內(nèi)容包括森林與林木資源可能會(huì)產(chǎn)生什么樣的變化以及這種變化會(huì)帶來什么樣的后果等;其四，分析森林與林木資源變化可能導(dǎo)致的后果，基于此，為合理開發(fā)、利用、保護(hù)森林與林木資源提供決策依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)森林與林木資源的可持續(xù)開發(fā)和利用;其五，精準(zhǔn)規(guī)劃林業(yè)管理，通過數(shù)字地球技術(shù)、航天攝影技術(shù)、GPS以及GIS技術(shù)，可對(duì)林業(yè)管理整個(gè)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，如立地、選地、種植、施肥、病蟲害防治、火災(zāi)治理等，進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與分析，從而實(shí)現(xiàn)高效林業(yè)管理。

2數(shù)字林業(yè)技術(shù)在退耕還林工程中的應(yīng)用研究與分析

2.1大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理

3S技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子信息技術(shù)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)等是數(shù)字林業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)。在數(shù)字林業(yè)構(gòu)建的森林與林木資源數(shù)據(jù)信息庫中，包含著多角度、多方位矢量以及多分辨率的遙感衛(wèi)星圖像。由于我國(guó)各地區(qū)地勢(shì)、地質(zhì)特點(diǎn)之間差異較大，所以我國(guó)退耕還林還草分布并不均勻，這就造成了退耕、還林工程數(shù)據(jù)信息的復(fù)雜性與多樣性，也給信息存儲(chǔ)與處理帶來了挑戰(zhàn)。而通過數(shù)字林業(yè)技術(shù)，可對(duì)龐大且復(fù)雜的工程信息進(jìn)行分布式存儲(chǔ)與處理，在降低服務(wù)器負(fù)荷量的同時(shí)，又提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性。

2.2信息共享

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)以及PLC控制技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能逐漸趨于多樣化，其安全性與可靠性也逐步提升。在數(shù)字林業(yè)技術(shù)下，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)足以將所有的退耕還林工程數(shù)據(jù)信息連接在一起，使之形成龐大的信息資源網(wǎng)?；诖耍藗兛赏ㄟ^利用此信息資源網(wǎng)發(fā)布各種森林與林木資源。但需要注意的是，必須做好網(wǎng)絡(luò)防火墻，以防他人盜取。

2.3可視化與VR技術(shù)

以前科學(xué)技術(shù)不發(fā)達(dá)的時(shí)候，人們往往采取實(shí)地考察加繪制地圖的方式進(jìn)行林業(yè)調(diào)查。不可否認(rèn)，這種方式具有一定的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)取得了較為顯著的成效。但同時(shí)，也具備了一定的缺點(diǎn)，其可視性差，且難以修改。而數(shù)字林業(yè)技術(shù)可通過可視化與VR技術(shù)以2D、3D的形式直觀地展現(xiàn)森林與林木資源信息，既不需要花費(fèi)大量實(shí)地考察的時(shí)間，也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)繪圖技術(shù)的缺陷與不足。

2.4RS、GIS、GPS技術(shù)

RS、GIS以及GPS技術(shù)統(tǒng)稱為3S技術(shù)，3S技術(shù)是數(shù)字林業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵性技術(shù)。在退耕還林工程中，可通過使用RS技術(shù)獲取森林與林木資源信息的衛(wèi)星遙感圖，從而獲得地表信息;可通過使用便攜式GPS接收器接收資源信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)定位;可通過使用GIS數(shù)據(jù)分析軟件存儲(chǔ)、處理并分析所獲得的數(shù)據(jù)，從而為工程建設(shè)與工程管理的科學(xué)化與系統(tǒng)化提供重要數(shù)據(jù)支撐。

2.5加強(qiáng)森林與林木數(shù)字化管理

我國(guó)林業(yè)工程中存在的普遍問題就是缺乏科學(xué)、系統(tǒng)及規(guī)范的森林與林木資源管理，而通過應(yīng)用數(shù)字林業(yè)技術(shù)可有效解決這一問題。在數(shù)字林業(yè)技術(shù)下，林業(yè)部門可對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)的退耕還林工程單位實(shí)行微機(jī)化的統(tǒng)一管理，并及時(shí)發(fā)布、傳遞相關(guān)政策、制度與公告信息，從而實(shí)現(xiàn)各單位之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作以及決策的公開透明。

2.6推動(dòng)退耕還林工程發(fā)展

建設(shè)并推廣退耕還林工程是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，不是一朝一夕就可以實(shí)現(xiàn)的。為推動(dòng)退耕還林工程可持續(xù)發(fā)展，林業(yè)部門可通過應(yīng)用數(shù)字林業(yè)技術(shù)充分了解并掌握區(qū)域工程建設(shè)以及森林與林木資源開發(fā)、利用與保護(hù)的實(shí)際情況，并在此基礎(chǔ)上，逐步完善相關(guān)規(guī)章制度并制定出具有針對(duì)性、目的性以及階段性的區(qū)域工程管理辦法。此外，林業(yè)部門還可通過使用數(shù)字林業(yè)技術(shù)構(gòu)建相關(guān)工程分析模型，預(yù)測(cè)工程建設(shè)可能會(huì)來的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)以及社會(huì)影響，并對(duì)工程設(shè)計(jì)不斷進(jìn)行完善，從而推動(dòng)退耕還林工程穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

綜上所述，通過應(yīng)用數(shù)字林業(yè)技術(shù)，能夠?qū)?shù)量繁多的工程信息進(jìn)行存儲(chǔ)與處理，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程信息的實(shí)時(shí)共享，還可在可視化與VR技術(shù)下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工程的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)，在3S技術(shù)下精準(zhǔn)定位工程信息，并且可加強(qiáng)森林與林木資源數(shù)字化管理，推動(dòng)退耕還林工程可持續(xù)發(fā)展，在轉(zhuǎn)變?nèi)藗儬I(yíng)林觀念的同時(shí)，促進(jìn)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展。因此，筆者認(rèn)為，在退耕還林工程中應(yīng)用數(shù)字林業(yè)技術(shù)將成為退耕還林工程建設(shè)的必然趨勢(shì)。

（作者單位：134000吉林省通化市林業(yè)局）