在全球气候变化与可持续发展议程的双重驱动下,森林资源的管护正面临从粗放式、经验型向精细化、科学化转型的迫切需求。智慧林业管理模式,正是以可持续发展理念为内核,深度融合新一代信息通信技术,对森林资源管理全链条进行系统性重塑的创新范式。它不仅是技术的简单应用,更是一场涉及管理理念、组织架构、业务流程与决策方式的深刻变革。本文旨在解析智慧林业管理模式的核心内涵,阐述其关键技术支撑,并探讨其实施路径,为森林资源的精准保护、高效经营与永续利用提供系统性解决方案。
一、智慧林业管理模式的内涵与核心特征
智慧林业管理模式超越了传统林业管理的范畴,它是以数据为关键生产要素,以“数字孪生”森林为镜像,以智能化决策为核心的新型治理体系。其内涵与特征主要体现在以下三个层面:
1. 管理理念:从被动响应到主动预见与自适应调控
传统管理模式多依赖于周期性人工调查与事后问题处置,存在严重的滞后性。智慧林业模式则强调“感知先行、预测预警、精准干预”。通过构建全天候、立体化的监测网络,实时掌握森林生态系统状态;利用大数据与人工智能模型,对林木生长、灾害风险、生态功能变化进行动态模拟与趋势预测,使管理行为从事后补救转向事前预防和事中精准调控,实现对森林生态系统的自适应、精细化管护。
2. 决策机制:从经验判断到数据驱动与模型辅助
传统决策高度依赖管理者的个人经验与定性判断,不确定性高。智慧林业模式的核心是构建“数据-信息-知识-决策”的闭环。它将多源异构数据融合处理,转化为对资源现状、关联关系和演变规律的可视化洞察与量化知识,并通过决策支持系统(DSS)或数字孪生平台,对不同管理方案(如抚育间伐强度、采伐计划、保护地划定)的生态与经济后果进行模拟推演与优化比选,从而支撑科学、透明、可回溯的协同决策。
3. 业务形态:从条块分割到全周期协同与服务化延伸
传统管理中各业务环节(调查、规划、营林、保护、利用)相对独立,数据壁垒突出。智慧林业模式依托统一的数据底板与业务平台,打通规划、设计、施工、监测、评估的全生命周期管理流程,实现跨部门、跨层级的业务协同。同时,管理模式从单一的资源监管,向提供生态产品价值实现、碳汇监测与交易、森林康养智能化服务等多元化、高附加值方向延伸,推动林业从管理向治理与服务转型。
二、支撑智慧林业管理模式的核心技术体系
该管理模式的落地,依赖于一个由感知层、网络层、平台层和应用层构成的集成化技术体系。
1. 立体感知与物联网技术(感知神经)
这是获取管理对象数据的根基。包括卫星遥感、航空遥感与无人机、地面物联网、移动智能终端等。
2. 数据融合与智能分析技术(数字大脑)
这是将数据转化为管理智慧的关键。包括:林业大数据平台、人工智能与机器学习、数字孪生技术、知识图谱。
3. 协同平台与智能应用技术(行动手脚)
这是将智慧赋能具体管理业务的接口。包括:
“一张图”管理与决策支持平台
集成所有空间与非空间数据,实现森林资源可视化“一张图”管理,并嵌入各类分析模型,提供专题制图、空间分析、方案模拟等决策支持功能。
智能巡护与作业系统
为巡护人员提供智能巡检路径规划、实时导航、隐患上报、任务调度服务;指导无人机、智能机械进行精准施药、播种、伐木等作业。
公众参与与服务平台
通过移动应用、小程序等,开放部分数据与服务接口,支持公众参与森林监督、自然教育、生态旅游预约等,构建社会化协同治理网络。
三、智慧林业管理模式的实施路径与策略
智慧林业管理模式的构建是一项系统工程,需统筹规划、分步实施、持续迭代。
1. 顶层设计与标准先行
制定与国家数字战略和林业发展规划相衔接的智慧林业建设中长期规划,明确发展目标、重点任务和路线图。同步推进标准体系建设,优先制定数据采集、传输、接口、质量、安全及平台建设等关键标准,保障系统互联、数据互通、业务协同。
2. 夯实基础设施与数据资源
分阶段推进林区通信网络(5G、卫星互联网、窄带物联网)覆盖,部署升级智能感知设备。将数据资源作为核心资产进行管理,开展历史数据数字化与标准化入库工作,建立持续、规范的数据采集与更新机制,逐步构建完整、鲜活的林业数据资源体系。
3. 平台构建与试点示范
采用“云-边-端”协同架构,建设或升级省级/国家级林业大数据中心与云服务平台。选择具有代表性的林区或典型业务场景(如天然林保护、国家公园管理、重要生态区位商品林经营)开展试点示范,以点带面,验证技术路线与管理流程,形成可复制、可推广的模式与样板。
4. 机制创新与能力建设
管理模式变革需要配套的机制保障。推动组织架构调整,设立数据管理、技术支撑等新型职能岗位。改革业务流程,建立基于平台协同的工作机制。加强人才队伍建设,通过培训、引进、合作等方式,培育既懂林业业务又懂数字技术的复合型人才。同时,探索政府主导、企业参与、社会协同的多元化投融资与运营模式,确保可持续发展。
5. 安全防护与生态共建
建立健全涵盖网络安全、数据安全、应用安全和物理安全的全方位安全保障体系。在确保核心数据安全可控的前提下,稳步推进数据有序共享与开放,鼓励科研机构、科技企业基于开放平台进行应用创新,共建繁荣的智慧林业生态系统。
智慧林业管理模式是森林资源管理现代化的必然方向。它通过将物理森林与数字系统深度耦合,不仅极大地提升了森林资源监测、保护、经营和利用的效能与精准度,更催生了全新的管理哲学和治理能力。这一转型之路虽面临诸多挑战,但随着技术的持续演进、制度的不断完善以及跨界融合的深化,一个更智能、更高效、更可持续的森林资源管理新时代正在加速到来。
(文字整理:段佳丽)