自《中國智慧林業發展指導意見》頒布出臺之后，中國林業信息化建設邁入了新的階段，由原來的“數字林業”發展到了“智慧林業”。智慧林業是指充分利用云計算、物聯網、大數據、移動互聯網、虛擬現實技術、“3S”及北斗導航技術等新一代信息技術,通過感知化、物聯化、智能化的手段，形成林業立體感知、管理協同高效、生態價值凸顯、服務內外一體的林業發展新模式。其中，“3S”技術在動態分析、信息收集整理更新、信息使用與管理等方面具有優勢與特色，在營造林生產計劃、組織營造林、林地養護等方面的應用成效顯著。

智慧林業的構成

“3S”技術的內涵及優勢

“3S”是RS（遙感）、GPS（衛星導航定位系統）、GIS（地理信息系統）這3項相互獨立而在應用上又密切關聯的高新技術的總稱，是空間技術、傳感器技術、衛星定位導航技術和計算機技術、通訊技術相結合，多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。RS技術以遙感影像為數據源，通過目視解譯獲得森林不同資源的空間分布與面積。GPS技術具有定位功能、面積測量及導航功能；GIS技術具有分析處理、監測、編輯、存儲等多項功能，且可借助于計算機軟硬件配合，以減輕監測人員開展資源統籌協調難度，最終達到林業資源最大化開發利用的目的。

傳統的林業資源監測體系，多以人工監測手段完成對林業資源的系統監控，不僅監測效率較低，也容易出現因工作人員玩忽職守所致的數據遺漏問題。借助“3S”技術，能夠實現林業資源的科學化與現代化監測：一是借助 RS 技術，能夠保障林業資源監測的完整性；二是借助 GPS 技術，以森林坐標信息為支撐，形成動態信息圖像，可為監測人員提供精確的數據幫助；三是借助 GIS 技術，有效整合空間、時間在內的基本信息，確保森林管理決策的科學性和合理性。

“3S”技術中各項技術的關系示意圖

清研集團“3S”技術的實踐經驗

森林火災監測

森林火災具有突發性強、可控性弱、蔓延速度快的特點，清研集團農林生態研究部在《貴州省碧江區森林火災風險普查評估與區劃》項目中，借助“3S”技術實現森林火災的提前控制、事中處理和事后評估，其應用效果明顯。

碧江區森林火災危險性指數圖

首先，日常林地養護科學高效。借助 RS 技術實現林地全區域的科學管理，在配合健全森林管理制度的基礎上，有效控制森林火災風險，降低人為因素所導致的森林火災。借助 GPS 技術規劃森林范圍，保障林業資源的安全性，方便管理人，制定科學的森林管理計劃。

其次，森林火災快速滅火。借助 GPS 技術可快速定位火災發生位置，方便救火隊進入現場，在找尋火災源頭的基礎上，遏制森林火災的蔓延。一方面，借助 GIS 技術統計各種火災數據，模擬火勢發展方向，幫助救火隊及現場森林管理人員提前做好防范，減少火災對于林業資源的危害；另一方面，借助 RS 技術，實現對于救火情況的全方位反應，了解當前救火方案存在的不足，在保障快速救火的基礎上，確保救火隊的生命安全。

最后，總結滅火經驗。針對已經撲滅的森林火災，借助 GIS 技術分析和總結救火過程，掌握現有森林管理手段存在的不足，總結相關經驗，在形成更加完善森林火災防范體系的基礎上，確保后續林地資源養護工作的創新發展。

林地圖斑判讀

清研集團農林生態研究部在《大興區平原生態林第三方巡查項目》中，做林地圖斑判讀工作時，總結出“3S”技術的使用步驟。首先，對相關圖斑信息進行全面采集整理，利用ArsGIS 10.8對林地數據進行投影變換、疊加 RS 影像、格式轉換等處理（左a），并對矢量數據進行邊界修正形成調查底圖，進行初步圖斑判讀（如右a，林地內疑似有建筑）；其次，林地矢量數據轉換為KMZ格式（左b），并導入奧維互動地圖，供外業調查與驗證，即利用 GPS 導航進行疑似變化圖斑實地調查與信息采集（右b，現狀為污水處理工程），并在 GIS 系統中形成數據庫；最后，利用 GIS 系統對前兩個步驟所做的工作進行歸納整理，結合林地的現地考察，核查林業資源中疑似變化圖斑的地理位置、面積及變化性質等信息。

“3S”技術在林業資源養護的應用展望

林業資源養護是林業可持續發展的關鍵所在，“3S”技術應用為林業資源養護賦能，推動林業新科技革命突破發展。

實現林業資源監測的自動化

現階段，我國借助互聯網技術，將3S技術中的遙感技術、地理信息系統與全球定位系統進行有效結合，使其形成可以按照既定要求自動執行相關操作的綜合管理系統。在未來發展過程中，自動化監測系統可以根據預先設置的預警值對異常數據信息進行自動識別，并對此類信息進行標注，然后將信息反饋到相關控制系統當中，由技術人員對其進行統一處理，從而有效提升監測效率和問題發現速度。

動態知曉林地資源面積變化

林地資源受到人為因素和自然因素影響，面積一直處于動態變化過程。在未來發展中，3S技術將作為主要支柱系統對林業資源面積的變化情況進行實時監管，并借助采集數據對森林面積變化原因和發展趨勢進行合理推測，針對性制定相應的解決措施，從而提高林地資源變化的養護水平。

建立林業集成信息管理系統

以GIS為基礎，逐步開發林業的專題信息管理系統，如林業資源分布、珍稀動植物分布、自然保護區、森林防火、災害分布等數據監測，形成一個信息豐富、資源動態的林業集成信息管理系統。

撰稿 | 吳靜 清研集團農林研究部研究員

編輯 | 陳澤璽

圖片 | 自制、網絡