社会经济发展带动城市群的出现,城市群内部分城市无序化发展对原有森林体系进行大量挤压,城市内部、城市间生态破碎化问题愈发严重,生态服务功能亟待提高。通过创建国家森林城市和森林城市群可以解决单一城市内部生态问题和城市间生态破碎化问题。森林城市群属于生态城市的高端形态,要求区域内森林城市间的生态进行高度融合,生态安全建设一体化。随着森林城市群的建设,域内城市开始周边绿化,充分利用不适宜耕作的土地开展绿化造林。同时,在国家对绿水青山就是金山银山的理念倡导下,全国各地掀起了不同规模的植树造林和国土绿化行动。可以说,大型造林工程正处于方兴未艾、空前发展阶段。
大型造林工程,特别是大规模苗木异地移栽,能够短期内高效、快速实现苗木种类和数量的集结。大规模异地移栽,依靠传统的造林管理方式显得捉襟见肘。随着“互联网+”和云计算等信息技术的快速发展和跨界融合,将大数据技术融入造林全过程管理,形成信息化、现代化、智慧型造林管理模式。
将大数据技术融入造林全过程,能够从苗木异地移栽施工控制、森林防火、苗木病虫害防治、智能灌溉等环节实施全面管控。
苗木异地移栽是高效、快速、短期内实现大规模造林工程的重要方式之一。庞大的苗木异地移栽涉及地域范围广、区域气候差异大等问题,面临的难点就是苗木移栽全过程质量管理。通过利用互联网、物联网、大数据技术、二维码身份识别和大数据管理平台,建立苗木身份档案,可对苗圃苗木采购质量、苗木进场验收、苗木栽植定位及养护管理等全过程数据统一管理,确保造林工作有序推进。
大型造林工程异地移栽涉及苗木数量大、苗圃分布范围遍及全国各地,苗源质量参差不齐且苗源地苗木质量优异程度直接影响苗木移栽后的成活率。为做好苗源质量把控,可要求苗圃方将苗木产地及所采挖苗木的树种、规格、土球尺寸、苗木运输车牌照等数据信息通过扫描事先专门定制的二维码录入到大数据管理平台。项目管理者可以通过访问大数据管理平台第一时间在线了解拟进场苗木质量情况,进而从源头做好苗木采购质量控制。
苗木进场验收是继苗圃选苗质量控制后的二次关键质量控制程序。苗木运送至施工现场后,对进场苗木按比例抽检并根据抽检结果判断整车苗木合格情况。抽检的内容包括苗木两证一签,苗木规格、土球尺寸等是否符合规范要求。在抽检过程中,将所有抽检苗木的数据信息和测量参数记录照片实时上传至大数据管理平台,确保进场验收的时效性、透明化和可追溯性。
苗木栽植完毕后,通过装有大数据管理平台移动客户端的设备和RTK定位装备扫描每株苗木佩戴的二维码标签,将苗木自身规格、树种、栽植位置坐标等信息录入大数据管理系统作为苗木自身属性以方便后期访问。通过二维码信息录入,可实现栽植苗木数量的自动统计和实际栽植分布图的自形成,在大数据管理平台即可实时跟踪施工进度和苗木栽植完成分布情况。
苗木“三分栽,七分养”,后期养护管理是影响苗木成活和造林质量的的关键环节。大数据管理系统可进行养护区域划分、养护时间拟定、养护任务下达与养护结果反馈等。通过移动客户端和系统自带养护轨迹记录功能可实现对林地苗木修剪、灌溉、病虫害防治、除草等养管时间和空间的实时记录。根据记录结果,可定期检查养护效果并合理规划养护深度和频次。
围绕物理诱控技术,将大数据技术融入传统森林病虫害防治,可改进病虫害防控方式,推进绿色防控,实现农药减量控害,符合“科学植保、公共植保、绿色植保”新型病虫害防控理念。通过构建有害生物森防大数据监测分析预警防控系统,可实现害虫的定向诱集、分类统计、数据分析、实时报传、远程监测、虫害预警和防控的智能化。
火灾是森林安全面临的重大问题,火灾有效防控也是森林防护一直研究的重大课题。在森林防火中,通过大数据技术构建森林防火智能决策支持系统,对森林火情进行监控和气象监测,模拟火点定位、火场蔓延,触发火灾警报、智能启停消防喷淋系统,提供灭火决策等,实现森林火灾智能化预警与防控,大大提高森林火灾防范能力。
智能灌溉是基于现代林业和节水节肥灌溉的自动化控制技术,利用“大数据、云计算、智能感知”技术,对林木用水、施肥统一调控。智能灌溉系统通过湿度、雨水、流量、等各类传感器、智能气象站、水量监控管理系统等采集森林土壤、林间气象数据并反馈至中央计算机管理系统。系统根据采集的数据结果对灌溉程序进行实时调整,自动控制灌溉量、调整肥液浓度、水质酸碱度等重要参数,实现对灌溉、施肥一体化智能管理。
大数据的应用,将传统造林升级转型为现代化智慧造林,改变了传统造林观念,改进传统造林方法,从造林质量控制、养护管理、数据统计分析、森林防火、病虫害防控、经济和社会效益等诸多方面展现了智慧造林的极大优势。大数据的运用可加强森林城市间的统筹协调和绿化提升,构建整体联结、互融互通、共建共享的区域生态系统。
智慧造林是“互联网+”、大数据技术与传统造林跨界融合的新兴产物,是未来林业创新发展的必由之路,是统领未来林业工作、拓展林业技术应用、提升应用管理水平、增强林业发展质量、促进林业可持续发展的重要支撑和保障。大数据技术在大型造林工程中的创新应用是对传统造林方式的革新,将继续推动现代林业迈向更加智能化、精细化和高效化。
摘要：近年来,随着国家森林城市的创建和世界级大都市的规划和建设,森林生态和城市生态系统的融合建设取得快速发展。大型造林工程是生态建设的重要构成部分。通过将“互联网+”、大数据、云计算等新一代信息技术融入大型造林工程,可实现对造林工程的全过程智慧化管理。本文介绍了大数据在造林工程中的应用实践,并分析了大数据在大型智慧造林中的发展前景。
关键词：森林城市,大数据,智慧造林,生态建设
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