摘 要 智慧林業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能和地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代信息技術(shù)，實現(xiàn)對森林資源的全面感知和高效管理。為找到適合基層林業(yè)管理的智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用模式和推廣策略，介紹智慧林業(yè)在基層林業(yè)管理中的具體應(yīng)用，包括森林資源監(jiān)測與管理、森林病蟲害防治、森林經(jīng)營與規(guī)劃、生態(tài)保護與恢復，分析智慧林業(yè)應(yīng)用中面臨的技術(shù)與設(shè)備成本、數(shù)據(jù)安全與隱私保護、技術(shù)人才等方面的挑戰(zhàn)，并提出降低技術(shù)與設(shè)備成本、強化數(shù)據(jù)安全與隱私保護、培養(yǎng)和引進技術(shù)人才等相應(yīng)的解決策略。

關(guān)鍵詞 智慧林業(yè)；人工智能；生態(tài)保護

中圖分類號：S-1 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.02.058

智慧林業(yè)是指運用現(xiàn)代信息技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能和地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對森林資源的全面感知、科學管理和高效利用。隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)林業(yè)管理方式面臨數(shù)據(jù)獲取不及時、管理效率低、決策支持不足等問題。智慧林業(yè)通過整合先進的技術(shù)手段，提供實時的森林動態(tài)監(jiān)測和精準的管理決策支持，成為現(xiàn)代林業(yè)管理的重要趨勢。筆者旨在探討智慧林業(yè)在基層林業(yè)管理中的具體應(yīng)用策略，分析其在提高林業(yè)管理效率和效能方面的實際效果，總結(jié)適合基層林業(yè)管理的應(yīng)用模式和推廣策略。

1 智慧林業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧林業(yè)中起關(guān)鍵作用，通過部署在森林中的各類傳感器，實現(xiàn)對森林環(huán)境的實時監(jiān)測。這些傳感器可以檢測溫度、濕度、土壤含水量、空氣質(zhì)量等多種環(huán)境參數(shù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒牍芾硐到y(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使得林業(yè)管理者可以實時獲取森林狀況信息，從而及時采取相應(yīng)的管理措施。例如，通過對溫濕度的監(jiān)測，預警森林火災的發(fā)生，及早采取滅火措施，減少火災損失[1]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)流程如圖1所示。

1.2 大數(shù)據(jù)與云計算

通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和其他數(shù)據(jù)采集手段，林業(yè)部門可以獲取大量的森林數(shù)據(jù)，包括氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、樹木生長數(shù)據(jù)等。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)@些海量數(shù)據(jù)進行存儲、管理和分析，提取有價值的信息和規(guī)律。云計算技術(shù)則提供了強大的計算能力和存儲資源，使得大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和復雜模型計算成為可能。借助云計算，林業(yè)管理者可以隨時隨地訪問和處理數(shù)據(jù)，提升工作效率。大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)流程如圖2所示。

1.3 人工智能

人工智能技術(shù)在智慧林業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在森林資源管理和決策支持方面。人工智能通過機器學習和深度學習算法，可以對大量的數(shù)據(jù)進行分析和處理，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和趨勢。例如，通過分析遙感圖像和實地監(jiān)測數(shù)據(jù)，人工智能可以識別森林中的不同樹種、評估樹木的健康狀況，并預測病蟲害的發(fā)生[2]。此外，人工智能技術(shù)可以用于森林火災的預警和響應(yīng)，通過分析氣象條件和歷史火災數(shù)據(jù)，建立火災風險預測模型，幫助林業(yè)管理者提前采取預防措施。人工智能的具體工作流程如圖3所示。

1.4 遙感與地理信息系統(tǒng)

遙感技術(shù)利用衛(wèi)星、無人機等工具獲取森林的高分辨率影像，可以覆蓋大面積的森林區(qū)域，提供詳細的空間信息。這些影像數(shù)據(jù)可以用于森林資源調(diào)查、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、災害評估等多個方面。地理信息系統(tǒng)則是一種集數(shù)據(jù)管理、分析和可視化于一體的技術(shù)工具，能夠?qū)⒉煌瑏碓吹纳謹?shù)據(jù)整合到同一平臺上，進行空間分析和展示[3]。地理信息系統(tǒng)技術(shù)在林業(yè)規(guī)劃和管理中發(fā)揮重要作用，通過地理信息系統(tǒng)平臺，管理者可以制訂詳細的森林經(jīng)營方案，優(yōu)化資源配置，提高管理效率。遙感與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，使得森林資源的監(jiān)測和管理更加精確和高效，為智慧林業(yè)的實施提供了重要的技術(shù)保障，其應(yīng)用流程見圖4。

2 智慧林業(yè)在基層林業(yè)管理中的具體應(yīng)用

2.1 森林資源監(jiān)測與管理

智慧林業(yè)在森林資源監(jiān)測與管理中的應(yīng)用極為廣泛，通過先進的技術(shù)手段，實現(xiàn)了對森林資源的全面監(jiān)測和科學管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使得各種傳感器能夠?qū)崟r采集森林環(huán)境數(shù)據(jù)，包括溫濕度、光照強度、土壤濕度等；遙感技術(shù)則通過衛(wèi)星、無人機等平臺，獲取大范圍的高分辨率森林影像數(shù)據(jù)，方便管理人員實時了解森林資源狀況。結(jié)合地理信息系統(tǒng)，收集到的數(shù)據(jù)被處理成各種地理信息產(chǎn)品，如森林資源分布圖、植被覆蓋圖等，為林業(yè)管理提供直觀的參考[4]。大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的結(jié)合，使得林業(yè)管理者能夠從海量數(shù)據(jù)中提取有價值的信息，進行科學決策。

2.2 森林病蟲害防治

傳統(tǒng)的病蟲害監(jiān)測主要依賴人工巡查，效率低且易受人為因素影響。而通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以在林區(qū)內(nèi)布設(shè)蟲情測報燈、氣象站等設(shè)備，實時監(jiān)測病蟲害的發(fā)生情況。人工智能技術(shù)則通過訓練圖像識別模型，實現(xiàn)對病蟲害的自動識別和分類。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以從大量圖像中學習不同病蟲害的特征，進而實現(xiàn)精準識別和早期預警，使得病蟲害防治更加科學。此外，結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可以對病蟲害監(jiān)測數(shù)據(jù)進行空間分析，生成病蟲害分布圖，幫助林業(yè)管理者制訂針對性的防治措施。

2.3 森林經(jīng)營與規(guī)劃

遙感技術(shù)可獲取高分辨率的森林影像數(shù)據(jù)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可以對森林資源進行詳細分類和評估。例如，可以通過影像分類技術(shù)，識別不同樹種的分布和生長狀況，為森林經(jīng)營規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的結(jié)合，也使得林業(yè)管理者能夠?qū)Υ罅康臍v史數(shù)據(jù)和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)森林資源的變化趨勢和潛在問題?；谶@些數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可以制訂科學的森林經(jīng)營計劃，選擇適宜的造林樹種、確定合理的采伐強度等。人工智能技術(shù)則在森林經(jīng)營決策支持中發(fā)揮重要作用，可通過構(gòu)建智能決策模型，模擬不同經(jīng)營方案的效果，選擇最優(yōu)的經(jīng)營策略[5]。

3 智慧林業(yè)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)

3.1 技術(shù)與設(shè)備成本高昂

智慧林業(yè)的實施需要依賴大量先進的技術(shù)設(shè)備，如傳感器、無人機、遙感衛(wèi)星和高性能計算機等。這些設(shè)備的采購、安裝和維護成本較高，尤其是在基層林業(yè)管理中，許多林區(qū)面臨資金短缺的問題，難以負擔高昂的技術(shù)成本[6]。同時，先進設(shè)備的使用需要配套的軟件和技術(shù)服務(wù)，進一步增加了整體的投入。成本問題不僅限制了智慧林業(yè)技術(shù)的普及和推廣，也影響了基層林業(yè)管理部門的積極性，導致許多地區(qū)在智慧林業(yè)建設(shè)方面進展緩慢。

3.2 數(shù)據(jù)安全與隱私保護無保障

智慧林業(yè)依賴大量的實時數(shù)據(jù)，包括森林資源數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等，涉及面廣且數(shù)據(jù)量大。這些數(shù)據(jù)在傳輸、存儲和處理過程中，容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊、數(shù)據(jù)泄露和非法訪問的威脅。數(shù)據(jù)安全問題不僅影響林業(yè)管理的效率和準確性，更可能造成嚴重的生態(tài)和經(jīng)濟損失。數(shù)據(jù)隱私保護也是一個亟待解決的問題。許多林業(yè)數(shù)據(jù)涉及敏感信息，如森林資源的具體位置和狀態(tài)等，一旦泄露，可能被不法分子利用，導致非法采伐和其他破壞行為。數(shù)據(jù)隱私保護的法律法規(guī)和標準尚不完善，管理部門在數(shù)據(jù)使用和共享方面面臨諸多困境。

3.3 技術(shù)人才短缺

智慧林業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用需要大量具備專業(yè)技術(shù)和管理能力的人才。然而，當前許多基層林業(yè)管理部門面臨技術(shù)人才短缺的問題。智慧林業(yè)涉及的技術(shù)門類繁多，包括物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和地理信息系統(tǒng)等。這些技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人才本身就比較稀缺，加上基層林業(yè)管理部門難以吸引和留住高素質(zhì)人才，導致人才匱乏問題較為嚴重。

4 對策

4.1 降低技術(shù)與設(shè)備成本

1）政府應(yīng)加大對智慧林業(yè)項目的資金支持力度，提供專項財政補貼和優(yōu)惠貸款，減輕基層林業(yè)管理部門采購和維護設(shè)備的經(jīng)濟壓力。同時，鼓勵社會資本參與智慧林業(yè)的開發(fā)和應(yīng)用，通過政府和社會資本合作模式，共同投資建設(shè)智慧林業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。2）集體采購和共享設(shè)備，降低單位設(shè)備的購置成本。例如，多個林業(yè)管理部門可以聯(lián)合購買價格昂貴的遙感衛(wèi)星和無人機設(shè)備，實行設(shè)備共享，減少重復投資。3）推廣開源軟件和國產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，減少對進口高成本設(shè)備和軟件的依賴，從而降低整體技術(shù)成本。4）加強對技術(shù)設(shè)備的本土化改進，同時加強維修能力建設(shè)，降低維護和更新成本，提高設(shè)備的使用壽命和經(jīng)濟效益。

4.2 強化數(shù)據(jù)安全與隱私保護

林業(yè)管理部門應(yīng)引入先進的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，構(gòu)建多層次的防護措施，如防火墻、入侵檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)加密技術(shù)等，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中的安全性。同時，制訂嚴格的數(shù)據(jù)管理制度和標準，明確數(shù)據(jù)的采集、存儲、使用和共享流程，確保每個環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的安全保障措施。對涉及敏感信息的數(shù)據(jù)，應(yīng)采取更高等級的保護措施，限制訪問權(quán)限，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和泄露。政府也應(yīng)完善數(shù)據(jù)隱私保護的法律法規(guī)，為林業(yè)數(shù)據(jù)的管理和使用提供法律保障。同時，林業(yè)管理部門應(yīng)加強與網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)機構(gòu)的合作，定期進行安全評估和風險檢測，及時發(fā)現(xiàn)和修補安全漏洞，確保數(shù)據(jù)安全與隱私保護的全面落實。

4.3 培養(yǎng)和引進技術(shù)人才

林業(yè)管理部門應(yīng)加大人才培養(yǎng)和引進的力度?？梢耘c高等院校和科研機構(gòu)合作，開展智慧林業(yè)相關(guān)專業(yè)的教育培訓，培養(yǎng)具備現(xiàn)代信息技術(shù)和林業(yè)管理知識的復合型人才。定期舉辦技術(shù)培訓班和研討會，加深現(xiàn)有林業(yè)管理人員對智慧林業(yè)技術(shù)的掌握程度。對于特別緊缺的高端技術(shù)人才，可以采取引進與合作結(jié)合的方式，積極引進國內(nèi)外的優(yōu)秀專家，通過技術(shù)合作、項目引進等方式，提升當?shù)丶夹g(shù)隊伍的整體水平。政府和企業(yè)也應(yīng)共同努力，改善基層林業(yè)管理部門的工作環(huán)境和待遇，提高技術(shù)人才的工作積極性，確保智慧林業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

智慧林業(yè)是現(xiàn)代信息技術(shù)在林業(yè)管理中的重要應(yīng)用，能夠顯著提升林業(yè)管理的效率和效益。面對技術(shù)成本高、數(shù)據(jù)安全與隱私保護難、技術(shù)人才短缺和基礎(chǔ)設(shè)施不足等挑戰(zhàn)，需要通過政府支持、社會資本參與、技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)等多方面的努力，推動智慧林業(yè)的普及和應(yīng)用。智慧林業(yè)通過科學的管理和對森林資源的高效利用，將為實現(xiàn)森林資源的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護做出重要貢獻。

參考文獻：

[1] 馮蕊.智慧林業(yè)管理技術(shù)在林業(yè)資源管理中的應(yīng)用研究[J].林業(yè)科技情報，2024，56（2）：137-139.

[2] 尹鑫，孫志同，王峰巍.智慧林業(yè)在基層林業(yè)管理中的應(yīng)用策略[J].南方農(nóng)業(yè)，2024，18（8）：152-155.

[3] 徐同波.基于智慧林業(yè)與森林資源的管理模式[J].新農(nóng)民，2024（5）：41-43.

[4] 韓杰力.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧林業(yè)網(wǎng)格化管理系統(tǒng)設(shè)計[J].鄉(xiāng)村科技，2023，14（23）：152-154.

[5] 靳玉玉.智慧林業(yè)導向下GIS技術(shù)在林業(yè)資源管理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代園藝，2023，46（22）：160-162.

[6] 于躍.5G技術(shù)引領(lǐng)下的智慧林業(yè)發(fā)展淺析[J].當代農(nóng)機，2023（9）：73-74.

（責任編輯：張春雨）