黃向東，顏學(xué)武，張敏，曾志，趙正萍，鄔穎

(1.湖南省林業(yè)局林業(yè)有害生物防治檢疫站，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

因天然林?jǐn)?shù)量和質(zhì)量不斷下降、人工林面積連年增加、國(guó)際國(guó)內(nèi)物流日漸頻繁、化學(xué)農(nóng)藥長(zhǎng)期使用、全球氣候異常等原因，導(dǎo)致我國(guó)林業(yè)有害生物重發(fā)高發(fā)頻發(fā)，所造成的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)損失愈發(fā)嚴(yán)重[1]?！吨袊?guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2021》顯示，2006年以來(lái)，我國(guó)林業(yè)有害生物年均發(fā)生面積1 000萬(wàn)hm2以上，且呈逐年遞增態(tài)勢(shì)[2]，對(duì)“山水林田湖草沙”生命共同體和美麗中國(guó)建設(shè)等構(gòu)成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的技術(shù)手段已無(wú)法滿足新形勢(shì)下林業(yè)有害生物防控工作的管理需求，基于GIS、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，建立林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)林業(yè)有害生物實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、發(fā)生趨勢(shì)的模擬預(yù)測(cè)、科學(xué)有效的防治指導(dǎo)、災(zāi)害損失的評(píng)估計(jì)算及相關(guān)信息的有效發(fā)布，對(duì)提升林業(yè)有害生物防控管理工作具有重大意義。

20世紀(jì)70年代末，美國(guó)學(xué)者率先將計(jì)算機(jī)、GPS等信息化技術(shù)應(yīng)用于有害生物管理，開(kāi)拓了林業(yè)有害生物信息化管理的新途徑。美國(guó)、加拿大等國(guó)家建立了以遙感技術(shù)為主體的森林健康監(jiān)測(cè)體系，利用航空和地面樣地調(diào)查相結(jié)合，采集和處理森林現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)、評(píng)估監(jiān)測(cè)、宏觀生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)等3類數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容涵蓋森林健康變化、生態(tài)系統(tǒng)組成等。通過(guò)對(duì)以上數(shù)據(jù)的處理，形成年度分析報(bào)告，并將結(jié)果導(dǎo)入森林病蟲(chóng)害預(yù)警系統(tǒng)，用于指導(dǎo)病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)與防治。此外，美國(guó)等國(guó)家廣泛應(yīng)用分蟲(chóng)種森林病蟲(chóng)害輔助決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理、分析的科學(xué)化和自動(dòng)化[3]。我國(guó)在這方面研究起步較晚，主要開(kāi)始于20世紀(jì)90年代初。經(jīng)過(guò)幾十年的探索、研究和發(fā)展，我國(guó)初步構(gòu)建了“互聯(lián)網(wǎng)+”林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集上傳、智能監(jiān)測(cè)預(yù)警、大數(shù)據(jù)分析、有害生物防治輔助等功能[4-7]，相關(guān)技術(shù)已處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

1 我國(guó)林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)發(fā)展歷程

1.1 探索研究階段

20世紀(jì)90年代初，我國(guó)學(xué)者開(kāi)始從理論方面研究“基于GIS構(gòu)建林業(yè)有害生物管理系統(tǒng)”的可行性。在國(guó)家“九五”攻關(guān)課題資助下，楊存建 等[8]研究了RS(遙感)技術(shù)、GIS技術(shù)在林業(yè)有害生物信息管理中的應(yīng)用模式以及整個(gè)系統(tǒng)的集成。國(guó)家林業(yè)局(現(xiàn)國(guó)家林業(yè)和草原局，下同)逐步完善了全國(guó)林業(yè)有害生物管理信息系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了林業(yè)有害生物信息的計(jì)算機(jī)錄入、存貯、管理、統(tǒng)計(jì)匯總和網(wǎng)絡(luò)上報(bào)[9]。同時(shí)，多位學(xué)者就馬尾松毛蟲(chóng)Dendrolimuspunctata[10-12]、楊樹(shù)天牛[13-15]、松材線蟲(chóng)Bursaphelenchusxylophilus[16]、植物檢疫[17-22]等重要林業(yè)有害生物防治檢疫工作建立了信息管理系統(tǒng)。這一階段建立的林業(yè)有害生物信息管理系統(tǒng)，為今后技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步打下了良好基礎(chǔ)。但受限于當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展水平，此階段研發(fā)的系統(tǒng)在信息的實(shí)時(shí)共享、功能豐富度、應(yīng)用范圍等方面仍存在一些不足和問(wèn)題。

1.2 穩(wěn)步發(fā)展階段

進(jìn)入21世紀(jì)，林業(yè)有害生物信息管理系統(tǒng)的研究也開(kāi)始從以往的單機(jī)版向多用戶、聯(lián)網(wǎng)版過(guò)渡，進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。根據(jù)全國(guó)林業(yè)有害生物預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作的實(shí)際需求，國(guó)家林業(yè)局森林病蟲(chóng)害防治總站(現(xiàn)國(guó)家林業(yè)和草原局生物災(zāi)害防控中心，下同)開(kāi)發(fā)研制了森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)軟件，系統(tǒng)提供45種內(nèi)置計(jì)算分析方法進(jìn)行病蟲(chóng)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，為基層測(cè)報(bào)人員提供了優(yōu)良的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工具[23]。同時(shí)，湖南、福建、甘肅、吉林等10余省份[24-34]利用RS技術(shù)獲取森林資源信息、植被指數(shù)專題信息和災(zāi)情專題信息，利用GPS采集地面數(shù)據(jù)、定位及實(shí)施災(zāi)害治理，利用GIS實(shí)現(xiàn)松材線蟲(chóng)病預(yù)測(cè)、災(zāi)害評(píng)估、擴(kuò)散模擬、防治決策制定等“3S”技術(shù)被大量應(yīng)用其中，極大地推動(dòng)了信息技術(shù)的進(jìn)步。

1.3 快速發(fā)展階段

近10年來(lái)，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、北斗導(dǎo)航、人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的不斷發(fā)展，林業(yè)有害生物信息管理系統(tǒng)的研究進(jìn)入快速發(fā)展階段。從軟件方面來(lái)看，“移動(dòng)應(yīng)用(APP)+管理后臺(tái)”的方式逐漸成為林業(yè)有害生物信息管理系統(tǒng)研發(fā)的主流方向。國(guó)家林業(yè)局森林病蟲(chóng)害防治總站研發(fā)了以“國(guó)家、省、市、縣”為主的4級(jí)信息管理平臺(tái)，為全國(guó)林業(yè)有害生物信息化管理奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[4]。湖南、云南、江西等10多個(gè)省份建立了以“數(shù)據(jù)采集、天空地可視化監(jiān)測(cè)、智能預(yù)警、時(shí)空大數(shù)據(jù)分析、人工智能輔助管理”等功能為一體的新一代林業(yè)有害生物信息管理系統(tǒng)，有效推進(jìn)了高新信息技術(shù)在林業(yè)有害生物管理方面的應(yīng)用。從硬件方面來(lái)看，自動(dòng)蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈、遠(yuǎn)程無(wú)線高清攝像頭、自動(dòng)氣象站、無(wú)人機(jī)、高性能圖像處理平臺(tái)、北斗手持終端、大數(shù)據(jù)服務(wù)器等先進(jìn)設(shè)施設(shè)備在林業(yè)有害生物智能監(jiān)測(cè)和管理中廣泛應(yīng)用，已呈現(xiàn)出逐步替代部分基層測(cè)報(bào)和防治員承擔(dān)具體工作的趨勢(shì)，我國(guó)林業(yè)有害生物管理能力和效率得到極大提升[5-6,35]。

2 湖南省林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

當(dāng)前，我國(guó)林業(yè)有害生物信息化管理主要是通過(guò)對(duì)林業(yè)有害生物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)快速定點(diǎn)、定位和定量檢疫與防治，達(dá)到精準(zhǔn)治理、可持續(xù)控制和生態(tài)調(diào)控，對(duì)提升監(jiān)測(cè)預(yù)警、檢疫及防治管理的工作效率和精準(zhǔn)性發(fā)揮了重要作用。湖南省林業(yè)有害生物信息化管理的目標(biāo)是精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、高效，努力向標(biāo)準(zhǔn)化、多維化、集成化、智能化和應(yīng)用社會(huì)化方向發(fā)展。綜合多門(mén)學(xué)科、多種技術(shù)方法和多項(xiàng)數(shù)據(jù)源，搭建了一個(gè)基于GIS的林業(yè)有害生物信息化管理平臺(tái)(圖1)。該平臺(tái)集林業(yè)有害生物信息獲取、信息處理與分析應(yīng)用于一體，具有監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、防治管理、檢疫管理、應(yīng)急管理、項(xiàng)目管理、人財(cái)物管理、松材線蟲(chóng)病管理、數(shù)據(jù)維護(hù)、任務(wù)管理、用戶管理、歷史視頻管理、設(shè)備管理和有害生物信息上報(bào)等眾多功能，極大提高了全省林業(yè)有害生物數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源配置的集中和遠(yuǎn)程操作，對(duì)提高林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)與防治管理水平意義重大。

圖1 湖南省林業(yè)有害生物信息化管理平臺(tái)開(kāi)發(fā)技術(shù)路線Fig.1 Development technology route of information management platform of forestry pest in Hunan province

2.1 監(jiān)測(cè)預(yù)警信息化

林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警信息化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)科學(xué)、有效防控林業(yè)有害生物的基礎(chǔ)。通過(guò)遙感、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)信息化技術(shù)手段實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)林業(yè)有害生物時(shí)空發(fā)生動(dòng)態(tài)，利用通用的方法模型對(duì)林業(yè)有害生物進(jìn)行預(yù)警分析及專題地圖發(fā)布，建立林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警體系是林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)的重中之重。當(dāng)前研究的主流方法主要是借助遙感、地面監(jiān)測(cè)及其它手段采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(包括環(huán)境、氣象等數(shù)據(jù))，結(jié)合林業(yè)有害生物的區(qū)域性生物學(xué)特性，進(jìn)行同化反演、GIS分析建模等，建立林業(yè)有害生物測(cè)報(bào)變量的時(shí)空基線模型，并構(gòu)建時(shí)空連續(xù)化表達(dá)的地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)。然后根據(jù)林業(yè)有害生物發(fā)生發(fā)展的機(jī)理，通過(guò)基變量與模型庫(kù)管理手段，動(dòng)態(tài)合成有生態(tài)學(xué)意義的預(yù)警變量，構(gòu)建單變量及綜合變量影響下的林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警模型，并進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布。

湖南省利用GPS、GIS、通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行地面和空中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、傳輸，在林業(yè)有害生物信息化管理平臺(tái)中按地區(qū)、有害生物種類、年度生成各種樣式的統(tǒng)計(jì)圖表，分析有害生物災(zāi)害情況，幫助管理者掌控全省常見(jiàn)有害生物的發(fā)生現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，為林業(yè)有害生物防治提供輔助決策信息服務(wù)。

在數(shù)據(jù)的采集、傳輸方面，湖南省林業(yè)有害生物信息化管理平臺(tái)主要包括監(jiān)測(cè)預(yù)警軟件及物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備兩部分。前者又可分為移動(dòng)蟲(chóng)情監(jiān)測(cè)APP軟件、監(jiān)測(cè)預(yù)警管理計(jì)算機(jī)端軟件等部分。其中，移動(dòng)蟲(chóng)情監(jiān)測(cè)APP軟件主要作用是實(shí)現(xiàn)天空地一體化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、查看、預(yù)處理及上報(bào)等功能；監(jiān)測(cè)預(yù)警管理計(jì)算機(jī)端軟件主要支撐、優(yōu)化模型算法，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警數(shù)據(jù)的分析、處理及應(yīng)用等功能。林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警軟件一般包括基本管理和應(yīng)用服務(wù)兩部分功能模塊，其中基本管理模塊主要包括文件管理、要素查詢、圖層編輯、制圖工具、地圖渲染、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、用戶管理和幫助說(shuō)明等內(nèi)容；應(yīng)用服務(wù)模塊主要包括監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)設(shè)備管理、遙感判圖、標(biāo)準(zhǔn)地管理、模型維護(hù)與管理、數(shù)據(jù)分析處理與可視化展示、預(yù)警信息發(fā)布等內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備則主要用于前端蟲(chóng)情、環(huán)境及氣象等因子的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)，主要包括蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈、高清攝像頭、誘捕器、手持測(cè)報(bào)終端、無(wú)人機(jī)、綜合氣象站等。其中，固定標(biāo)準(zhǔn)地一般利用自動(dòng)蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈和誘捕器誘集靶標(biāo)主要林業(yè)有害生物，經(jīng)拍照、識(shí)別、計(jì)數(shù)后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈路上傳至林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)；手持測(cè)報(bào)終端主要用于林業(yè)有害生物人工地面調(diào)查和踏查數(shù)據(jù)上報(bào)；無(wú)人機(jī)主要用于林業(yè)有害生物航空監(jiān)測(cè)和普查；綜合氣象站主要用于溫度、濕度、降雨量等影響林業(yè)有害生物生活史的環(huán)境因子的采集和數(shù)據(jù)擬合。

在數(shù)據(jù)的分析、展示方面，湖南省林業(yè)有害生物信息化管理平臺(tái)研發(fā)了林業(yè)有害生物可視化數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，將收集到的林業(yè)有害生物數(shù)據(jù)通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)各種分析模型(如：林業(yè)有害生物成災(zāi)判定模型、時(shí)空分布模型、預(yù)測(cè)模型等)分析處理后，以熱力圖、統(tǒng)計(jì)圖等圖表形式進(jìn)行展示，用戶僅需輸入林業(yè)有害生物發(fā)生的基本信息即可自動(dòng)獲取林業(yè)有害生物危害程度、分布特點(diǎn)、潛在發(fā)生區(qū)域等全套圖表信息，便于用戶隨時(shí)掌握林業(yè)有害生物的發(fā)生現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。

湖南省林業(yè)有害生物信息化管理平臺(tái)現(xiàn)有注冊(cè)用戶3 354個(gè)，設(shè)置殺蟲(chóng)燈、自動(dòng)蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈279臺(tái)，覆蓋全省各縣市區(qū)。該系統(tǒng)正式推廣應(yīng)用后，通過(guò)人工監(jiān)測(cè)調(diào)查及物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備自動(dòng)上傳，共上報(bào)蟲(chóng)害發(fā)生數(shù)據(jù)8 887條、病害發(fā)生數(shù)據(jù)1 099條、有害植物發(fā)生數(shù)據(jù)6條；共上報(bào)受災(zāi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)45個(gè)，調(diào)查面積2 157.10 hm2，受災(zāi)面積15.77 hm2。系統(tǒng)中登記固定標(biāo)準(zhǔn)樣地153個(gè)，主要監(jiān)測(cè)對(duì)象為馬尾松毛蟲(chóng)、松褐天牛Monochamusalternatus、松梢螟Dioryctriasplendidella、油茶尺蛾Bistonmarginata、思茅松毛蟲(chóng)Dendrolimuskikuchii等，上報(bào)蟲(chóng)害、病害、有害植物發(fā)生數(shù)據(jù)共計(jì)290條。在松材線蟲(chóng)病監(jiān)測(cè)方面，共記錄誘捕器7 668臺(tái)，共誘集松褐天牛成蟲(chóng)91 466頭，其中雌蟲(chóng)59 644頭、雄蟲(chóng)31 822頭。利用林業(yè)北斗手持終端及物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、分析處理；運(yùn)用林業(yè)有害生物可視化數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，采用圖表展示各類信息，基層一線人員、管理人員操作起來(lái)較為簡(jiǎn)便，對(duì)有害生物發(fā)生情況了解較為全面。湖南省林業(yè)有害生物信息化管理平臺(tái)在全省全面推廣應(yīng)用，有效提升了湖南省林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警的能力和水平。

2.2 防治信息化

林業(yè)有害生物防治信息化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)林業(yè)有害生物綜合治理和生態(tài)調(diào)控的關(guān)鍵。在掌握林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警信息基礎(chǔ)上，利用信息化技術(shù)對(duì)松材線蟲(chóng)、美國(guó)白蛾Hyphantriacunea等重大林業(yè)有害生物防治區(qū)域規(guī)劃、預(yù)案和方案制定、效果推演及成效評(píng)估，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

湖南省林業(yè)有害生物防治信息化體系主要包括防治管理軟件及物聯(lián)網(wǎng)防控設(shè)備兩部分。其中：林業(yè)有害生物防治管理軟件主要利用GIS工具開(kāi)展防治區(qū)劃、制定防控預(yù)案和防治方案、發(fā)布防治任務(wù)、調(diào)度人財(cái)物、推演防治效果及評(píng)估防治成效等，有助于實(shí)現(xiàn)林業(yè)有害生物防治的全過(guò)程調(diào)度和實(shí)時(shí)監(jiān)管；物聯(lián)網(wǎng)防治設(shè)備主要包括飛防監(jiān)管設(shè)備、防治無(wú)人機(jī)、煙霧機(jī)、粉碎機(jī)等地面聯(lián)網(wǎng)防治設(shè)備，這些設(shè)備大多通過(guò)改裝、加裝攝像裝置、流量監(jiān)控裝置、計(jì)時(shí)裝置、定位模塊、通信模塊等實(shí)現(xiàn)效率計(jì)算、面積測(cè)算和信息傳輸功能，有效解決了林業(yè)有害生物防治難定量遠(yuǎn)程監(jiān)管的問(wèn)題。同時(shí)，設(shè)備傳輸回的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至林業(yè)有害生物防治管理平臺(tái)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)和處理，為調(diào)整防治方案、檢查漏防區(qū)域、審計(jì)結(jié)算等工作提供了有效數(shù)據(jù)支撐。

2018年湖南省林業(yè)有害生物信息化管理平臺(tái)投入使用至今，共上報(bào)林業(yè)有害生物防治記錄1 271條，其中蟲(chóng)害防治記錄1 112條、病害防治記錄155條、有害植物4條。系統(tǒng)中可分區(qū)域、分有害生物種類、分防治時(shí)間對(duì)病蟲(chóng)害的發(fā)生面積、防治面積及挽回受災(zāi)面積進(jìn)行動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)；防治記錄主要包括上報(bào)時(shí)間、區(qū)域、防治費(fèi)用、有害生物類型、有害生物種類、發(fā)生面積、防治面積、防治時(shí)間、防治效果、挽回受災(zāi)害面積、防治人、上報(bào)人、防治照片、以及詳細(xì)防治方案，如防治措施一級(jí)、防治措施二級(jí)、防治藥劑、用藥量等，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)顯示區(qū)域內(nèi)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位的防治記錄，供各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)了解以往防治效果，為今后防治工作提供參考。

2.3 檢疫信息化

林業(yè)有害生物檢疫信息化技術(shù)是確保引種和調(diào)運(yùn)植物、植物產(chǎn)品安全，防止檢疫性有害生物傳播蔓延的重要保障，更是鞏固重大林業(yè)有害生物防治成效的必由之路。國(guó)家林業(yè)局森林病蟲(chóng)害防治總站主持研制了一套非常成熟的林業(yè)有害生物檢疫管理信息系統(tǒng)，主要包括檢疫辦證、引種審批、法規(guī)文件、檢疫員管理、證書(shū)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等主要功能模塊，構(gòu)建了全國(guó)林業(yè)有害生物檢疫信息化管理平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)林業(yè)有害生物檢疫管理工作的個(gè)性化需求，全國(guó)多個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)研制了本地林業(yè)有害生物檢疫信息化系統(tǒng)，在引種試驗(yàn)設(shè)計(jì)、全程可視化監(jiān)管、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)等方面開(kāi)展了卓有成效的探索和實(shí)踐。

湖南省林業(yè)有害生物信息化管理平臺(tái)中登記了80個(gè)森林植物檢疫檢查站和專職、兼職檢驗(yàn)檢疫技術(shù)員2 000余名，實(shí)現(xiàn)了森林植物檢疫檢查站全覆蓋，便于省級(jí)林業(yè)主管部門(mén)統(tǒng)一管理。

3 林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)研究中存在的突出問(wèn)題

林業(yè)有害生物防治工作專業(yè)性強(qiáng)、涉及面廣、任務(wù)繁重，開(kāi)展林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)研究有助于全面提升防治工作效率和管理水平。但受限于信息技術(shù)發(fā)展瓶頸，我國(guó)林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)研究還存在一些薄弱環(huán)節(jié)和突出問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)工作任重道遠(yuǎn)。

1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)研究應(yīng)用有待加強(qiáng)。我國(guó)南北方林業(yè)有害生物物種千差萬(wàn)別，目前尚無(wú)全國(guó)林業(yè)有害生物物種智能識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)，無(wú)法解決基層林業(yè)有害生物防治工作人員“不識(shí)寄主植物、不識(shí)病蟲(chóng)害”的基礎(chǔ)性問(wèn)題。

2)監(jiān)測(cè)預(yù)警模型研建較為粗獷。林業(yè)有害生物數(shù)據(jù)與地理信息、氣象信息等基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)的融合程度不高，容易導(dǎo)致無(wú)法對(duì)林業(yè)有害生物發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)科學(xué)研判；通用監(jiān)測(cè)預(yù)警模型算法結(jié)果不能真實(shí)反映因地理差異、異常氣象變化、小氣候環(huán)境等導(dǎo)致的林業(yè)有害生物生活史和發(fā)生規(guī)律的變化。

3)先進(jìn)信息技術(shù)融合應(yīng)用研究亟需深化。衛(wèi)星遙感、人工智能、5G通信等先進(jìn)信息技術(shù)與林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究仍處于起步階段，無(wú)法滿足林業(yè)有害生物廣域、精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求。

4)物聯(lián)網(wǎng)裝備研制較為薄弱。林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警和防治物聯(lián)網(wǎng)裝備研發(fā)基礎(chǔ)較差、品種不豐富、質(zhì)量參差不齊、整體性能有待提升。

4 林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)研究展望

林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)研究是一項(xiàng)理論與實(shí)踐兼具、軟件與硬件并進(jìn)的跨學(xué)科系統(tǒng)性研究工作。從業(yè)研究人員不僅需要掌握林業(yè)有害生物的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)需具備計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)和硬件研制等技能，在一定程度上制約了其技術(shù)的發(fā)展速度。從當(dāng)前森林資源保護(hù)行業(yè)需求和高新信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，我國(guó)林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)研究具有廣闊的發(fā)展空間。

4.1 在理念創(chuàng)新上拓思路

林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)研究不應(yīng)局限于傳統(tǒng)固有理念，應(yīng)遵循“預(yù)防為主，科學(xué)治理，依法監(jiān)管，強(qiáng)化責(zé)任”的防治工作方針，不斷突破，大膽創(chuàng)新。特別是在林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警和防治物聯(lián)網(wǎng)裝備研制上，應(yīng)從理念創(chuàng)新上拓思路，學(xué)習(xí)借鑒農(nóng)業(yè)、海關(guān)、消防等其它行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，改變基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)狀，推動(dòng)行業(yè)軟硬件研發(fā)水平并駕齊驅(qū)，同步發(fā)展。

4.2 在先進(jìn)高效上闖天地

林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)研究應(yīng)結(jié)合當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展前沿，研發(fā)先進(jìn)高效的監(jiān)測(cè)預(yù)警、檢疫管理和防治管理系統(tǒng)。加快遙感、5G、物聯(lián)網(wǎng)、北斗導(dǎo)航、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)的融合應(yīng)用研究，全面提升林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警、檢疫和防治信息化技術(shù)水平。

4.3 在易用實(shí)用上下功夫

林業(yè)有害生物信息化管理系統(tǒng)的用戶主要是各級(jí)地方政府及林業(yè)主管部門(mén)和基層森防人員、林農(nóng)。系統(tǒng)的研究應(yīng)按照易用、實(shí)用的原則，盡量簡(jiǎn)化其操作和填報(bào)流程，最大限度發(fā)揮其應(yīng)有作用。如在提升林業(yè)主管部門(mén)工作效率問(wèn)題上，可充分利用大數(shù)據(jù)、可視化等技術(shù)，解決實(shí)時(shí)可視化監(jiān)管、報(bào)表報(bào)告自動(dòng)生成等問(wèn)題。在解決基層林業(yè)有害生物工作人員“不識(shí)寄主植物、不識(shí)病蟲(chóng)害”的基礎(chǔ)性問(wèn)題上，可利用人工智能技術(shù)、圖像比對(duì)技術(shù)等，用“一鍵式”“一照式”智能判讀寄主植物、林業(yè)有害生物種類、數(shù)量和發(fā)生程度等，智能推送可采取的防治方法，努力提高林業(yè)有害生物防治工作效率和質(zhì)量，為維護(hù)國(guó)家生態(tài)安全、生物安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)。