當今世界面臨的主要全球性問題當屬環境汙染，諸如空氣、水、土壤、噪聲等各類環境問題正威脅著人類賴以生存的地球環境。而作為淨化空氣、降低空氣汙染、保護生物多樣性的“地球之肺”，森林遭受的威脅更為嚴峻。
據統計，2000年至2017年期間，人類平均每天損失200多平方公里的森林面積，全球有近10%的原始森林遭砍伐。此外，2014年至2016年間，全球完整森林每年損失的面積超過8.4萬平方公里，森林縮小的速度也比過去10年快20%。森林的保護、環境的綠化已成為各國關注的重點。
近年來，從“互聯網+”到“AI+”，移動互聯網、人工智能、物聯網、大數據、雲計算等智能技術正全面融入林業這一傳統領域，智能化、科技化也成為其發展的必然趨勢和方向。但是，由於工作環境惡劣、面積大、週期長、任務繁重等特點，林業在走向智能化的道路上並不輕鬆。
今天是一年一度的植樹節，疫情原因，全國各地的“線下”植樹計劃都不同程度延後待定，此種情況下支付寶推出“螞蟻森林互聯網植樹節”，呼籲全民“雲種樹”。雖然今年這個春天“不便出門”，但是植樹護林的計劃不應該被擱置。疫情之下，如何植樹造林，智慧林業成了不二選擇。今天我們來一起探討一下智能技術是如何賦能傳統林業，解決行業痛點的。
疑難雜症亟待解決
一直以來，我國林業科技發展存在基礎薄弱、高端人才匱乏、科技支撐能力不強等問題。相關數據顯示，2018年，我國林業科技進步貢獻率只有53%，科技成果轉化為35%，產業人均生產率不到發達國家的1/6，產品附加值僅為發達國家的1/3。
此外，林業工作管理手段普遍落後，缺乏高水平、智能化監測和管理裝備，同時新一代信息技術的應用不足，使得林業發展在信息傳遞、數據管理、資源監測、災害防控、服務群眾等方面受到很大制約。
同時，相應的設備、人才和大量的資金支持也始終面臨短缺的窘境。而且，我國林業的資金來源主要是政府投入，資金渠道狹窄且經濟效益小、生產效益低，導致林業設備無法針對性地引進和覆蓋。
“智慧林業”成不二選擇
事實上，早在20世紀80年代初，國家林業部門就引入了計算機技術，通過信息化技術管理林業。隨著人工智能、雲計算、大數據等新一代科技發展日趨深入，相較於“數字林業”，彙集人工智能、物聯網等新興技術的“智慧林業”顯然效率更高、更全面，已成為深化林業信息化的不二選擇。
智慧林業，是指充分利用雲計算、物聯網、大數據、移動互聯網等新一代信息技術，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，其核心是利用現代信息技術，建立一種智慧化發展的長效機制，實現林業高效高質發展。
例如，在森林資源二類調查和營造林實績核查的工作中，調查人員以前要帶上GPS、羅盤儀和一大堆圖紙上山去核實造林情況，現場在紙上勾繪小班、記錄小班信息，回來又要在電腦上用Arcgis軟件照著圖紙重新勾繪一次小班並填寫小班信息，從而導致重複勞動和工作效率低。而現在，通過移動終端APP軟件，調查人員在外業工作中只需要帶上安裝APP軟件的平板電腦，只需要將外業採集的數據通過數據處理平臺導入電腦即可完成內業工作，避免重複勞動，大大提高了工作效率。
此外，對於以往一些破壞林地、非法佔用林地、毀壞森林資源的違法行為，調查取證比較困難，一般現場看到的都是已經被破壞的場地，要想判斷哪些是林地以及森林資源被毀壞的情況就需要翻閱檔案資料或查看電腦上的歷史數據。現在，只要帶上平板電腦現場就可以對比查看到被毀壞之前的林地、森林資源情況，從而得出被毀壞的林地面積、林木蓄積等數據並以此為基礎出具調查取證技術報告，為案件查處提供證據支撐，有效增強林業資源監管能力和林業工作管理水平。
2013年8月，為進一步提高全國林業信息化水平，為發展生態林業和民生林業、建設生態文明和美麗中國作出新貢獻，國家林業局組織制定了《中國智慧林業發展指導意見》。《意見》提出，到2020年林業將實現高度“智慧化”：林業立體化感知體系全覆蓋，林業智能化管理體系協同高效，林業生態化價值體系不斷深化，林業一體化服務體系更加完善，林業規範化保障體系支撐有力。
“我國林業覆蓋面積很廣，非常需要開展智慧林業的相關研究。” 中國工程院院士、南京林業大學原校長曹福亮教授曾表示，物聯網、雲計算、大數據、人工智能等技術的快速發展為智慧農林業提供了堅實的技術支撐。未來，以大數據與雲服務、先進傳感技術、精準作業技術裝備、物聯網技術與裝備、機器人等五大核心技術為代表的技術創新，必將日益完備且廣泛應用於森林防火、生態保護、精準栽培、病蟲害防治氣象預警等領域。
智能技術成必要裝備
2019年3月13日，安徽省池州市舉辦以“互聯網+全民義務植樹暨古樹名木與生態林公益認養活動”為主題的活動。據瞭解，該活動採取了國際領先的活立木確權技術，通過“我愛我樹”林業數字化服務平臺，運用無人機、有人機搭載激光雷達系統、多光譜相機、攝影測量系統等方式獲取數據，對每一棵樹進行GPS精準定位，確定單株林木經緯度位置、樹齡、樹冠大小、材積、佔地面積等屬性，生成唯一的電子身份信息。
市民可以通過APP自行挑選所喜愛的古樹名木和生態林，如幸福樹、合歡樹、櫻花樹、黃山松等，線上繳費後獲取電子認養證書，便可通過手機遠程查看所認養樹木的生長情況和管護動態。
從中可見，利用雲計算、大數據、移動互聯網等現代信息技術，通過智能化、物聯化的手段形成服務內外於一體的方式已成為林業發展新模式，讓人們動動手指即可參與全民綠化工作，為城市綠化做出貢獻的同時也進一步有效提升植樹造林活動管理服務的現代化水平。
“林業機械化、信息化、智能化是現代林業的重要內容和顯著標志，加快林業技術裝備發展步伐是轉變林業發展方式的重要途徑。”中國林科院哈爾濱林業機械所所長、教授級高工杜鵬東曾如此表示。
如今，衛星導航系統已成為“智慧林業”重要的基礎設施。衛星導航系統能夠從地球上空準確地勾繪出森林資源全圖，其地理信息系統則會自動處理每一個數據，向用戶和平臺實時提供準確、連續的位置、速度和時間信息等。此外，衛星系統所具備的位移監測功能可監測樹林覆蓋、地殼形變、滑坡等在時空中的變化。
與此同時，近年來，無人機作為一種新型獲取數據來源的技術設備，以其成本低、輕巧靈活、方便、安全、快速獲取高分辨率影像的優點成為農林業領域的“新寵”。據報道，截至2019年，中國無人機行業市場規模近180億元，其中民用無人機市場規模超過120億元；預計至2025年，工業化無人機的產業規模將超過450億元。
同時，無人機航空攝影測量技術可以實現對樹林的數據採集和獲取，研究對象不再立足於單木和樣地，還可將整個林場作為研究對象，這就更使無人機技術在森林資源調查和動態監測中發揮巨大優勢，能夠有針對性地進行森林資源調查及林區規劃。此外，無人機還可檢測森林火災、輔助滅火救火等。
此外，林業物聯網則主要由隨機分佈的傳感器節點所構成的無線傳感器網絡，可以通過內置的傳感器感知外界環境的變化，並通過數據處理單元將其轉化為具體的物理量，最後通過無線通訊模塊實現節點之間的信息交換和流通。
例如，可將震動傳感器固定在樹木上，當樹木被砍伐時，震動傳感器會監測到震動，並通過無線傳感器網絡將異常情況發送到服務器，實現珍貴樹木的防盜伐；通過角度傾斜傳感器、聲音傳感器，可以監測樹木是否存在被砍伐的情況；此外，通過紅外線攝像頭、激光攝像頭、射頻攝像頭等可以監控樹林裡生物的動態，保護物種多樣性。
除此之外，溼度感應器、負氧離子檢測儀、水質檢測儀、振動檢測儀、氣象檢測儀等高科技產品皆為有效管理監控樹林的情況，輔助實現林業安全問題的預警監測，提高效率。
隨著“智慧林業”的逐步落地，極大地推動了傳統林業的數字化和智能化轉型。以智能化、物聯化為手段的林業發展新模式不僅有效推動林業降本增效，而且提高林業工作的管理水平和社會化服務能力。同時，“雲種樹”“雲監管”等新應用也營造出更好的體驗，提升參與感和滿足感，讓更多人參與到植樹造林和保護環境中來。
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