淺議精確林業(yè)論文
1精確林業(yè)的含義
以微電子技術(shù)、通訊技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的信息技術(shù)的發(fā)展，使人類社會(huì)正由傳統(tǒng)的工業(yè)時(shí)代向信息時(shí)代邁進(jìn)，正將世界林業(yè)帶入數(shù)字和信息時(shí)代。它將推動(dòng)電子信息技術(shù)及人工智能技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展，引發(fā)林業(yè)科技革命，是21世紀(jì)林業(yè)的重要發(fā)展方向。
所謂精確林業(yè)，是指由信息技術(shù)支持的根據(jù)空間變異、定位、定時(shí)、定量地實(shí)施的一整套的現(xiàn)代化林業(yè)操作技術(shù)與管理系統(tǒng)。事實(shí)上，這種林業(yè)技術(shù)體系是信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化綜合應(yīng)用的體現(xiàn)，核心是實(shí)時(shí)測(cè)定工作對(duì)象所需工作的質(zhì)、量和時(shí)機(jī)等數(shù)據(jù)。通過對(duì)影響林木生長(zhǎng)環(huán)境因素實(shí)際存在的時(shí)空差異性分析，判別林木長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)劣，確定影響長(zhǎng)勢(shì)的原因，提出科學(xué)處方，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上有效的調(diào)控措施，消除和減少這些差異。并按需定量實(shí)施灌溉、施肥和噴藥，以實(shí)現(xiàn)最小資源投入、最大林業(yè)收益和最少環(huán)境危害。制定出針對(duì)性的林業(yè)生產(chǎn)措施，在取得最優(yōu)效果的同時(shí)，減少污染，保護(hù)生態(tài)，實(shí)現(xiàn)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2精確林業(yè)主要支撐技術(shù)
精確林業(yè)以3S技術(shù)（GPS，全球定位系統(tǒng)；GIS，地理信息系統(tǒng)；RS，遙感遙測(cè)系統(tǒng)）、信息技術(shù)、智能化決策技術(shù)、可變量控制技術(shù)等為技術(shù)支撐體系，以生態(tài)學(xué)、造林學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、控制學(xué)、測(cè)繪學(xué)為指導(dǎo)，能在自動(dòng)化、智能化、一體化、時(shí)效性、準(zhǔn)確性、可靠性等方面滿足人們的需要，它的建立依賴于地球空間信息基礎(chǔ)理論及其他高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
3精確林業(yè)的源頭
由于精確林業(yè)依賴于3S系統(tǒng)，而3S系統(tǒng)在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展很快，因此精確林業(yè)在發(fā)達(dá)國(guó)家嶄露頭角，發(fā)展較快。精確林業(yè)的概念和實(shí)踐，起源于發(fā)達(dá)國(guó)家林業(yè)生產(chǎn)高效化程度的提高、林業(yè)生產(chǎn)中降低成本、提高投入產(chǎn)出率、發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效林業(yè)的要求以及環(huán)境保護(hù)、資源再生利用、林業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面的需求。這些要求反映了人類的共識(shí)，既要經(jīng)濟(jì)效益和快速發(fā)展，又要社會(huì)效益、生態(tài)效益和可持續(xù)發(fā)展。
精確林業(yè)的構(gòu)想是美國(guó)在20世紀(jì)80年代首先提出的。提出這個(gè)概念的基礎(chǔ)，是當(dāng)時(shí)微電子技術(shù)發(fā)展推動(dòng)了智能化監(jiān)控技術(shù)，同時(shí)又結(jié)合了作物生長(zhǎng)模擬、栽培管理、測(cè)土配方施肥等技術(shù)。由于GPS技術(shù)在1990年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中大顯身手，此后美國(guó)將這一技術(shù)應(yīng)用到林業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，開創(chuàng)了精確林業(yè)技術(shù)體系的雛形。到了1992年4月，美國(guó)召開了第一次精確林業(yè)學(xué)術(shù)研討會(huì)，精確林業(yè)這一概念才逐漸被人們廣為接受。
精確林業(yè)最基本的技術(shù)組成部分是全球定位衛(wèi)星。后者主要是針對(duì)林地面積、林木生長(zhǎng)情況等因素的差異而指導(dǎo)人們分別采用不同的經(jīng)營(yíng)管理措施等。
4精確林業(yè)現(xiàn)狀
在我國(guó)，精確林業(yè)的理論框架逐步完善，技術(shù)體系初步建立，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)部門逐漸形成。
3S技術(shù)及其他高新技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于森林資源清查、林地面積實(shí)時(shí)測(cè)量、林界劃分、護(hù)林防火、飛播造林、荒漠化監(jiān)測(cè)等方面。目前，山西省二類調(diào)查和數(shù)字生態(tài)都使用3S技術(shù)，林業(yè)信息管理系統(tǒng)不僅是林業(yè)資源管理的工具，同時(shí)也可以為用戶創(chuàng)建良好的經(jīng)濟(jì)效益和管理效益。總之，有如下3個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是節(jié)省經(jīng)費(fèi)。制作一張林相圖或林業(yè)規(guī)劃圖，從勾繪草圖、小班求積、清樣、標(biāo)注、描色、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)等都可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化，與人力相比在總體上可節(jié)省50倍的經(jīng)費(fèi)。二是提高工作效率。提高了內(nèi)業(yè)制圖速度，縮短了林業(yè)資源數(shù)據(jù)更新周期；提高各類林業(yè)專題調(diào)查，如天然林保護(hù)工程區(qū)劃、森林資源分類區(qū)劃、森林資源分類經(jīng)營(yíng)工作效率；提高制作經(jīng)營(yíng)決策方案的效率。如此高效地提供林業(yè)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到了林業(yè)決策的適時(shí)性。三是使林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理更趨科學(xué)化。將空間數(shù)據(jù)作為不可缺少的因素與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，改變了單一屬性數(shù)據(jù)分析缺陷，使制作的決策方案更加合理；對(duì)森林資源的空間屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，一旦資源發(fā)生變更，即刻對(duì)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，從而準(zhǔn)確掌握資源狀況，做出有效的決策；制作與生長(zhǎng)模型、決策模型等有關(guān)的專題地圖提供形象化決策分析方案，為經(jīng)營(yíng)方案準(zhǔn)確、有效地實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。
目前，全國(guó)精確林業(yè)建設(shè)已經(jīng)啟動(dòng)，這標(biāo)志著精確林業(yè)的研究進(jìn)入了系統(tǒng)集成與平臺(tái)建立階段。隨著一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)精確林業(yè)示范地的建立，我國(guó)精確林業(yè)將由實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)，由技術(shù)形成產(chǎn)業(yè)，必將擁有廣泛的應(yīng)用前景和強(qiáng)大的生命力。
5精確林業(yè)之路
精確林業(yè)是一種基于知識(shí)的林業(yè)技術(shù)體系，是知識(shí)經(jīng)濟(jì)在林業(yè)中的最好體現(xiàn)，也是林業(yè)創(chuàng)新體系主要組成部分，可以說是一次世界性林業(yè)科技革命的歷史機(jī)遇。更為重要的是，發(fā)展精確林業(yè)是有效利用生態(tài)資源，實(shí)現(xiàn)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。我國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，地大物博早已成為一種過時(shí)觀念，因?yàn)槎嗄陙淼拇址判院吐訆Z性開發(fā)早就造成了自然資源的匱乏，再加上人口眾多，人均資源就更少。比如，人均林地占有量逐年下降，水土流失、氣候異常、環(huán)境污染、土地荒漠化嚴(yán)重，致使自然災(zāi)害愈加頻繁。
在此情況下，實(shí)施精確林業(yè)必然可以優(yōu)化資源，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)際上這已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本戰(zhàn)略。但是，在實(shí)施精確林業(yè)上還有很多困難，如實(shí)施精確林業(yè)技術(shù)必須使計(jì)算機(jī)控制的林業(yè)技術(shù)與土地狀況的空間差異精確匹配。我國(guó)疆域遼闊，林業(yè)生產(chǎn)條件復(fù)雜，林業(yè)領(lǐng)域電子計(jì)算機(jī)和信息等技術(shù)應(yīng)用較少，基礎(chǔ)設(shè)施還不先進(jìn)。所以，一方面，購買精確林業(yè)軟件并不實(shí)用；另一方面要自行開發(fā)適合不同地區(qū)、不同土壤土質(zhì)、適應(yīng)不同氣候的精確林業(yè)軟件也是一件十分困難的事情。比如，要?jiǎng)?chuàng)建識(shí)別樹種、林齡、斷面積、蓄積量等的3S軟件需要測(cè)取大量數(shù)據(jù)，需要若干年的各個(gè)地區(qū)、地塊的投入、氣候變化等歷史數(shù)據(jù)，但各地區(qū)在這方面都還沒有基礎(chǔ)。此外，如果能建立適合不同地區(qū)土地情況的精確林業(yè)軟件，林業(yè)工作者的操作和認(rèn)識(shí)也需要有一個(gè)過程。
6結(jié)束語
精確林業(yè)是現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果，是超前性的林業(yè)新技術(shù)，是信息林業(yè)的重要組成部分。結(jié)合國(guó)情、省情，研究發(fā)展適用的精確林業(yè)技術(shù)體系、運(yùn)用體系是必要的。精確林業(yè)的研究與發(fā)展，將有助于人口、資源與環(huán)境方面重大問題的解決，有助于林業(yè)資源的高效利用和林業(yè)環(huán)境保護(hù)。GIS作為精確林業(yè)的核心技術(shù)，也應(yīng)適應(yīng)精確林業(yè)需要，作技術(shù)上的改進(jìn)與深入。
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