數字林業技術在退耕還林中的創新應用

葉陽陽

（中國鐵路哈爾濱局集團有限公司農林管理所，黑龍江哈爾濱 157000）

實踐證明，退耕還林戰略帶來的生態效益巨大，有效治理了水土流失等問題，構建了堅實的生態屏障，大大減少了自然災害［1］。推動退耕還林以來，不僅帶來了顯著的生態效益，而且糧食單產也有所提高，提升了農業集約化水平［2］。要想達到十四五國土綠化24.1%的目標，就要推進退耕還林，但當前退耕還林中仍存在一些亂象，基層治理水平有待提升，缺乏統籌安排，前緊后松，毀田造林現象仍然突出。采用數字林業技術不但能夠提高退耕還林效率，改善造林質量，而且還能整體提升我國生態文明工程建設水平［3］。因此，在未來的退耕還林工作中，要通過搭建立體化技術性平臺，因地制宜，宜糧則糧、宜林則林，提升退耕還林的決策、經營、管理水平。

1 數字林業技術在退耕還林中的應用價值

1.1 實現退耕還林的提質增效

以林業數據庫建設和電子政務系統為中心，為退耕還林提供全面的解決方案，方便快速進行造林圖規劃，提升規劃效率，降低設計經費，便于優化退耕還林方案，能夠將傳統林業的職能部門、各個領域及各類信息、人力、財力資源融合起來。使用信息技術手段實現資源整合，可為退耕還林的決策、經營、管理和養護提供支持。數字林業技術基于遙感（Remote Sensing，簡稱RS）、地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）、全球定位系統（Global Positioning System，簡稱GPS）等技術，能夠實現林業數據信息采集的規范化和標準化，結合數據庫技術，進行精準動態管理，隨時掌握資源變化狀況。計算機算法對于林木進行識別可以大幅提高精準度［4］，還可以結合可視化技術進行實時監控，采用虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）技術進行模擬，在實現對退耕還林進行精準定位的同時，大幅提高數據管理效率，構建可視化網絡結構，充分退耕數據共享，為退耕還林工作提供充分的保障。使用者可以根據退耕還林的要求實時查詢信息，了解土地利用現狀，進行精準規劃管理，更好地指導退耕還林工作。

1.2 解決傳統退耕還林中的問題

當前退耕還林中用蠻力的現象仍廣泛存在，仍存在很多毀田造林現象，這本質上反映了退耕還林的粗放性模式和治理不到位。同時，地方規劃不細，補償方案不明確，前松后緊，工作中缺乏統籌協調。新一輪退耕還林每667 m2補助1 200 元，補貼力度較大，因此也易滋生補貼亂象。此外，退耕還林的科學性也不足，導致有好耕地被退，但是不適應耕種的草地卻仍然在種植糧食。而應用數字林業技術，毀田造林突擊完成指標等現象就可以得到有效治理。將林業資源數據落實在山頭地塊，確定林業資源的分布，退耕還林的地點，制定科學的方案。

數字林業技術還能夠更好地建立退耕還林的技術標準，綜合考慮坡度、土質、環境，實現地盡其用，同時促進信息共享，采用數字技術進行實施監控，林業部門可以直接調取退耕還林的可視化信息，避免毀田造林等現象的發生。

1.3 數字林業技術推進現代林業的跨越式發展

數字林業是傳統林業向現代林業飛躍的核心技術。通過統一規劃、標準、平臺和管理，推動退耕還林從數字化向智慧化發展，有利于推動智慧林業建設［5］。從退耕還林方案制定、林業資源監管到應急防控等多個方面都實現了智慧管理，改變傳統人工管理方式，通過社會化終端設備打造一體化網絡管理系統，創新智慧發展模式，有利于搭建林業信息高速公路，增加退耕還林的應用領域，連接進入森林公安辦案系統、森防系統，提供多元化服務。通過系統可以進行法律法規查詢、行政案件辦理、執法人員管理，能夠實現退耕還林的系統化長效管理，構建穩定的森林生態系統。

2 數字林業技術在退耕還林中的創新應用策略

2.1 建立和完善退耕還林數據庫

充分利用大數據、云計算和物聯網等新技術，完善退耕還林數據庫管理。我國退耕還林信息異常復雜和龐大，各地區差異巨大，地質條件和氣候各異，植被林木種類多樣，因此要建立大數據的支持。充分應用數據庫技術，加入各種各類退耕還林的數據信息，提供相關技術支持，并通過信息共享實現管理部門的聯網協同，構建龐大的信息資源網絡。采用可視化技術，將圖像作為最重要的建庫數據，根據退耕還林的新業務需求和新變化，完善相關標準和規劃［6］。在林業調查工作中，結合物聯網、無人機拍攝等技術，進行繪圖，改變傳統人工繪圖的弊端。例如，結合無人機攝影系統對造林區進行三維建模，將精度控制在2.4 mm 以內，以提高建模效率［7］。在未來的退耕還林工作中，要結合智慧林業的技術前沿趨勢，利用固定監測設施、無人機、智能監測機器人等技術設備，實時采集林業數據，傳輸到數據庫后臺，進行平臺化管理。同時，做好退耕還林數字的檔案管理，構建數據資料模塊，現場核實后立刻變更到數據庫中，以應對退耕還林中的虛報和瞞報問題。

2.2 做好退耕還林調查和規劃工作

采用3S 技術（RS、GIS、GPS）獲得地表信息，對退耕還林資源進行精準定位。在退耕還林前，就要分析種植地的地理環境，了解土壤性質和水土條件，確定該地區是否適合退耕還林，綜合分析其生態效益。根據土壤結構推薦樹種，比如深厚土壤可以種植經濟型樹種，貧瘠土壤宣傳防護林。如果坡度較陡，就要選擇低矮灌木和喬木，如果地勢平坦，可以種植高達樹木。對于沙漠化地帶，要覆蓋喬木灌木等淤防沙植被，對于水土流失嚴重的地帶，要種植水土保持的植被。同時，要深入考察半干旱等惡劣氣候下，選取成活率高的樹種，及克服不利的環境條件等，切記盲目進行退耕還林。此外，要對我國國土綠化的現狀進行全面調查，以此作為退耕還林規劃的依據，確定數據資料模塊，優先選擇原有草原地帶、災毀無法耕種的區域、坡度較高的山地、水土流失嚴重的地區、亟需水源涵養和生態恢復的地塊及能夠構建綠色生態屏障的位置作為退耕還林帶。各部門要通過數字化平臺，統一進行退耕地塊的核實、認定、變更、調整、調減和建庫等工作，嚴格避免毀田造林等問題。關鍵是做好統籌布置，提前進行退耕還林規劃，通過一張圖的集成化管理實現專業協同。

2.3 利用數字林業技術加強林業生態文明建設

數字林業技術是促進林業可持續發展的根本保障，在造林和林業養護工作中，要持續應用該技術。在造林方面，結合移動互聯網平臺的技術優勢和模式優勢，推動全民參與退耕還林計劃，鼓勵民眾以捐贈、投資和親自參與等方式參與到種樹造林工作中。根據平臺的專業技術指導，深入推進種植工作，提高社會參與度。在林業養護方面，提高系統集成化水平，實現各部門的協同管理，增加新科技含量，實現對林業資源的動態化監測。采用數字化技術降低養護成本，提高養護管理效率，優化林業種植結構。在病蟲害防治方面，利用智慧系統進行林業檢測，如使用高智能監測基站、蟲情測報設備、小氣候采集系統、病蟲害終端采集設備、遠程診斷系統及智能識別軟件，對林業病蟲害進行識別和判斷。在森林防火方面，利用遙感系統對森林火災進行預測和判斷，建立森林火災的基本模型，制定前瞻性的應對措施，提前將火災扼殺在萌芽中，一旦發生火災，救援人員可根據數據進行合理部署。

2.4 強化退耕還林的數字化管理工作

1）要利用各個信息網絡平臺充分進行推廣還林的宣傳和普法工作，在全社會范圍內建立生態環保意識，為當地居民及時推送退耕還林的重要信息，使村民參與到監督工作中，對盜砍盜伐、弄虛作假等現象起到遏制作用。2）結合在線旅游等系統，打造創新的智慧林業生態，不斷優化林業產業的經濟結構，鼓勵當地居民發展林下經濟。例如，種植食用菌、經濟作物和藥材等，提高農民退耕還林的積極性，改變傳統農業依賴糧食作物的局面。3）推動林業政務的全程電子化，逐漸推動數字化管理，做好信息公開，提升透明度。例如，退耕還林補償金的發放情況，當年指標的完成進度等。

3 結語

數字林業技術會給林業帶來飛躍性的發展，退耕還林是財政投入巨大的生態工程，目前已經進入成功鞏固階段。要想高質高效地完成退耕還林技術，避免毀林造田和對退耕林的破壞，更好地實現其生態效益和社會效益，就要充分利用數字林業技術，推動退耕還林的模式創新。