数字林业技术在退耕还林工程中的应用研究与分析

朱建刚

怎么定义数字林业（Digital Forestry）？在1992年，美国副总统戈尔在《濒临失稳的地球》首次提出了数字地球（Digital Earth）的概念，这一概念一经出现立刻得到人们的认可，并将数字地球的相关理论不断发展，而数字地球已经成为了一个全球的信息综合系统，成为经济全球化以及信息高速公路的必要信息资源。数字林业的概念正是在这样的背景下提出，数字林业把林业相关的信息资源整合在一起，利用3S技术、虚拟现实技术和智能技术，极大推动了林业管理、林业开发、退耕还林、林业保护和林产工业等信息化进程，其最终目的是服务全社会，推动林业资源的可持续发展。

“数字林业”的建设是一项十分复杂且工作量巨大的项目，且前期数据采集阶段需要耗费大量的财力。我国在“十三五”规划目标中就明确提出了要加快林业管理的信息化，为林业的现代化打下坚实基础。我国在根据林业现状及管理水平提出了将数字化林业系统的建设分为近、中、长三期来进行建设。本文正是基于数字林业技术在退耕还林中做相应的研究。

我国是一个自然灾害频发的国家，翻阅中国的历史，发现洪水造成人民财产出现重大损失的例子不胜枚举。在1998年，中国罕见的发生了特大洪涝灾害，党中央、国务院审时度势，战略性提出“退耕还林”的重要政策，经过十几年的推行，在我国的黄河流域和长江流域生态已经得到明显改善，但是政策实施的过程中，也存在着一些问题，诸如退耕还林区域选择问题、农民收入问题、退耕还林与工业用地、城市用地冲突的问题等，这些问题直接影响着政策的推行与当地经济的发展，因此将数字林业应用在退耕还林的问题中，可以寻得一条适合人类、经济、环境和资源三者协调发展的方式，为社会主义和谐发展提供了数据和理论支撑。

1 大数据的存储和处理

数字林业的技术基础是3S技术、计算机技术和数据存储技术。其数据库中包含了多角度、多分辨率、多方位矢量的遥感卫星图像。由于我国林业资源分布复杂，其数据量是巨大的。这种大不但包括数据所需很大的存储空间，也包括数据类型的复杂。在目前，针对这样的大数据的存储和处理，比较流行的一种方式是分布式数据存储，即根据部门或者区域的不同来分成若干个节点，用中央数据服务器来进行统一的大数据管理，利用局域网可以实现数据在不同服务器快速传输，这种方式既可以将大数据量进行划分，减少了服务器的负荷量，同时又保证了数据之间可以灵活传输，是数字林业大数据存储和处理的一种方式

2 网络技术的大规模应用

网络技术是数字林业在退耕还林应用中不可或缺的技术基础。在林业的相关网络建设中，必须留有标准的数字接口。由于计算机行业的迅猛发展，网络设备已经变得性能先进而可靠。数字林业需要网络中这些标准的数字接口建立一个庞大的广域网，利用这样一个广域网可以发布各种林业资源，在应用网络技术时，一定要做好安全防范措施，在每个网络节点设立相关的管理人员，确保林业数据能够安全传输和利用，更好的共享退耕还林的相关数据。

3 可视化与虚拟现实（VR）技术的应用

过去，由于技术限制，林业资源调查方式以绘制资源地图为主，这种方式在过去取得了一定的成效，但是其修改困难，可视化程度差的弊端也很明显。现在，随着计算机技术的发展，数字林业技术正在快速取代老式的绘制技术，利用计算机计算速度快的特点，出现了可视化技术。可视化技术通过数学建模将各种数字信息分以二維和三维的形式来表现。就目前来说，二维的可视化技术更为成熟，实现方法更为简单，三维的可视化技术则更加直观，通过使用新的技术，例如虚拟现实技术等将区域的林业信息显示出来，便于林业保护的开展。

4 完善数字林业的管理

将数字林业应用在退耕还林过程中，需要完善的信息基础和设备，并对林业大数据进行全面而准学的分析，这其中需要科学的算法和建模，因此需要设立有相关工作经验的专职人员进行操作，确保数据处理得到的结论的可靠性。在数字林业技术的应用过程中，需要建立完善的数据库，不断优化算法和模型，加强信息的精确程度，推动退耕还林工程的整体管理水。

5 促进退耕还林的长远发展

退耕还林任重而道远，既不可操之过急，也不能毫无作为。为了促进退耕还林的长远发展推动相关工作的进行，应当根据区域的具体情况，建立完善的退耕还林政策和相关制度。对于具体一些地区，应当根据具体的林业数据和科学技术，兼顾人类、经济、林业资源三者之间的关系，总结出合理完善的数字化管理办法，不断推动退耕还林的进程。除此之外，还应该建立退耕还林的分析模型，不断分析退耕还林给人类、经济等带来的影响，并通过实际的观察不断去修正模型。最后，林业相关部门需要加强沟通与信息数据交流，实现退耕还林工程的稳步实现。

6 普及数字林业理念

随着数字林业越来越广的应用在退耕还林等工程上，这种新型技术已经成为区域经济发展所不可或缺的力量。林业规划与建设与当地的经济有着越来越密切的联系，针对这样现状，林业部门应当森林分类经营理论加强林业管理，让每一位林业人员都有着分类经营理念，对于决策者，更应该实时关注和学习最新的理论，比如数字地球，数字中国等，并将这些理论应用到退耕还林工程中来，使得决策有科学性、理论性，使得中国的林业管理水平逐渐与国际相接轨，并致不断发展退耕还林的相关理论。

综上所述，将数字林业技术应用到退耕还林工程中，为后者的实施提供了科学性、理论性的指导，目前，我国的数字林业技术仍然存在着一些问题，发展水平仍然处在一个低级阶段，基础设备缺乏、科技水平较低、水平标准不完善且更新较慢，因此，在开展退耕还林过程中，必须在理论上不断完善，并且加大投入，为社会主义可持续发展做出应有的贡献。

（作者单位：032100 文水县林业局）endprint