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精準(zhǔn)林業(yè)能為我們帶來什么?

媒體:中國綠色時(shí)報(bào)  作者:聶璇
專業(yè)號:日月峽評論 2018/8/2 11:39:29

想象一下,一棵樹在未來的生長情況可以被準(zhǔn)確預(yù)測;林火能像天氣一樣準(zhǔn)確預(yù)報(bào);在密林中擇伐一棵大樹,不再為沒有道路和運(yùn)輸而犯愁;造林不再需要費(fèi)力尋找合適的地塊……這幅未來林業(yè)的美好藍(lán)圖,或?qū)⒔⒃诰珳?zhǔn)林業(yè)基礎(chǔ)之上。

20年前,北京林業(yè)大學(xué)教授馮仲科首次提出精準(zhǔn)林業(yè)。

森林資源是生物圈必備的資源和人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。一直以來,如何快速、準(zhǔn)確、高效地獲取森林資源信息,實(shí)現(xiàn)森林資源的科學(xué)經(jīng)營與永續(xù)利用是廣大務(wù)林人的工作重點(diǎn),也是北京林業(yè)大學(xué)精準(zhǔn)林業(yè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室近20年來的研究重心。

精準(zhǔn)林業(yè)的起點(diǎn)是森林資源的精準(zhǔn)監(jiān)測。森林資源調(diào)查技術(shù)體系,尤其是觀測裝備和調(diào)查技術(shù)方法的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步密不可分,針對森林資源調(diào)查的各種不同需求,林業(yè)工作者所采用的調(diào)查方案體系、觀測裝備與技術(shù)方法是保證調(diào)查能夠得以順利進(jìn)行的前提和關(guān)鍵,是調(diào)查數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的重要保證。

從20世紀(jì)60年代開始,抽樣調(diào)查理論及技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、定位導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)等新型技術(shù)應(yīng)用到林業(yè)調(diào)查中,促進(jìn)了森林資源調(diào)查技術(shù)的發(fā)展,形成了我國森林資源調(diào)查技術(shù)體系的雛形。到20世紀(jì)80年代,我國的森林資源調(diào)查基本框架才初步形成,正式提出國家森林資源調(diào)查分為3類:國家森林資源連續(xù)清查(一類調(diào)查)、森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查(二類調(diào)查)和作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查(三類調(diào)查)。進(jìn)入21世紀(jì)以來,森林資源調(diào)查側(cè)重點(diǎn)已經(jīng)不再局限于單一測樹因子的獲取,多資源森林調(diào)查、測樹因子高效觀測以及森林觀測年度數(shù)據(jù)的獲取逐漸成為現(xiàn)代森林資源調(diào)查監(jiān)測的重點(diǎn)。

但近年來,這個(gè)體系在應(yīng)對全球氣候變化,森林生態(tài)環(huán)境建設(shè),林權(quán)改革、交易,提供年度森林資源消長狀態(tài)等方面已凸顯出諸多問題。其中,一類調(diào)查野外工作量巨大,周期長達(dá)5年;二類調(diào)查周期長達(dá)10年左右,小班面積是靠以往地形圖勾繪的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),蓄積量是通過角規(guī)測定或抽樣測量胸徑推算,蓄積及林分密度的精度低,生長量無法測定;三類調(diào)查每木檢尺工作量很大,調(diào)查裝備還是光學(xué)羅盤、機(jī)械測高器、角規(guī)、測桿、皮尺等工具,高分辨率遙感影像等資料價(jià)格十分昂貴,用得仍不夠多。

因此,我國森林資源調(diào)查迫切需要新理論、新裝備、新技術(shù)方案和新方法等,從整體上破解我國已經(jīng)用了近30年的森林調(diào)查體系的弊端,攻克森林“三量”(面積量、蓄積量及生長量)數(shù)據(jù)難以獲取的技術(shù)瓶頸。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”大背景下,創(chuàng)建新一代森林資源調(diào)查技術(shù)體系的需求不斷凸顯。

新一代森林資源調(diào)查技術(shù)體系即以“互聯(lián)網(wǎng)+3S”思維為基礎(chǔ),以森林資源的數(shù)量、質(zhì)量、空間分布、動態(tài)變化為研究對象,以森林調(diào)查與監(jiān)測技術(shù)體系構(gòu)建、森林觀測裝備研制、森林觀測技術(shù)方法創(chuàng)新、信息化服務(wù)平臺建設(shè)為研究內(nèi)容,以減少森林調(diào)查野外工作量、建立全方位目標(biāo)林區(qū)數(shù)據(jù)模型、實(shí)現(xiàn)精確預(yù)測年度“新三量”(面積量、碳儲量、碳匯量)為研究目標(biāo)的調(diào)查技術(shù)體系。

新一代體系從整個(gè)流程上可分為:依托“互聯(lián)網(wǎng)+”,應(yīng)用國家一類連清固定樣地觀測數(shù)據(jù)及解析木數(shù)據(jù)研建國家主導(dǎo)樹種與立地條件相關(guān)的精準(zhǔn)生長模型;區(qū)劃國家森林調(diào)查小班數(shù)據(jù)庫;以縣域級為基本調(diào)查單位,分析小班情況;利用森林小班精準(zhǔn)測樹技術(shù)和GPS精準(zhǔn)定位、定標(biāo)、定時(shí)精測300個(gè)樣本,獲取相關(guān)數(shù)據(jù);研建樹種反演模型并反演統(tǒng)計(jì)未實(shí)測小班,評定精度,進(jìn)而可產(chǎn)出年度森林資源動態(tài)“新三量”精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

精準(zhǔn)林業(yè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)了森林樣地觀測無人機(jī)、手持式測樹超站儀、CCD超站儀等系列森林觀測裝備及對應(yīng)的后期處理軟件,發(fā)明了立木精測技術(shù)、5-9棵樹微樣地法、3D電子角規(guī)林分觀測法以及3D景觀三維建模技術(shù),研建了內(nèi)外業(yè)一體化森林經(jīng)理應(yīng)用與多終端服務(wù)平臺,實(shí)現(xiàn)了森林資源一、二、三類調(diào)查的信息化、智能化和自動化。開發(fā)出依托互聯(lián)網(wǎng)的縣域級林地區(qū)劃、地面小樣本抽樣高效精測系統(tǒng),用于統(tǒng)計(jì)縣域級年度面積量、蓄積量、生長量。研建無人機(jī)造林技術(shù)平臺、無人機(jī)滅火灑藥技術(shù)體系、無人機(jī)擇伐技術(shù)體系。

近期,遼陽市選用北京林業(yè)大學(xué)精準(zhǔn)林業(yè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主研制的手持式測樹超站儀等新一代森林觀測裝備,利用5-9棵樹微樣地法/3D電子角規(guī)林分觀測技術(shù),對遼陽市13個(gè)樹種、1個(gè)灌木組2010個(gè)林木進(jìn)行了精測;對300余個(gè)森林微樣地進(jìn)行了立木精測和小班觀測實(shí)驗(yàn),并用森林經(jīng)理應(yīng)用服務(wù)平臺對森林樣地進(jìn)行規(guī)劃、管理和服務(wù)。與此同時(shí),在北京市、甘肅省、寧夏回族自治區(qū)、福建鑫森、新疆自治區(qū)林業(yè)重大項(xiàng)目辦、旺業(yè)甸林場、平朔露天礦區(qū)、廣東云浮等全國各地的精準(zhǔn)林業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目正在穩(wěn)步推進(jìn)中。

精準(zhǔn)林業(yè)為我們經(jīng)典林業(yè)現(xiàn)代化插上了騰飛的翅膀,無人機(jī)、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算為我們高效測樹、灑藥、滅火、造林、擇伐,代替野外繁重的體力勞動;互聯(lián)網(wǎng)+3S,使我們在辦公室就能利用生長模型和環(huán)境要素觀測出陸表任意一棵樹的實(shí)時(shí)生長狀態(tài)和精準(zhǔn)數(shù)據(jù),全球、國家、區(qū)域年度碳匯量可以精確預(yù)測統(tǒng)計(jì);森林給人類帶來的環(huán)境效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會效果可以被更精確地評估。

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省份 融媒體指數(shù) 融媒體系數(shù)
平均數(shù) 1


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