从数字林业迈向智慧林业

今年是林业信息人10周岁生日。遥想2009年在北京第一届全国林业信息化工作会议上贾治邦局长吹响了林业信息化建设的冲锋号，至2019年在上海召开的第六届全国林业信息化工作会议上张建龙局长再次吹响林业信息化高质量发展的号角，历时10年，我作为一名参与者和实践者，见证了全国林业信息化跨越式发展的历程，鼓舞着我不断地去创新和探索，迎接信息技术革命一次次浪潮的挑战，成为立足潮头的弄潮儿之一。在今年特殊的日子里，作为林信人我倍感心潮澎湃，也为迎接未来信息技术的挑战信心百倍。

（一）起步数字林业

回顾全国林业信息化10年来的建设过程，在国家林业局信息办的领导下，立足于国际信息技术发展的潮流，注重顶层设计，坚持“规划引领、标准先行和自上而下”的科学建设过程和“由点到面”的科学工作方法。1998年国际上提出“数字地球”概念，我国也提出“数字中国” 建设目标，面对这样的国内外趋势，国家林业局启动了“数字林业”的建设工作。全国林业系统掀起了“数字林业”的建设高潮，各部门以林业资源为管理对象，依托地理信息系统，建设全国林业“一张图”的地理信息平台。根据这一工作部署，上海市林业局以第八次全国林业资源调查为抓手，针对上海林地资源稀缺的特点，制定了资源调查细则，通过每年的航空遥感影像和解译出的林地矢量图，通过开发的移动PDA进行空间定位和小班调查，实现了今天林业资源的年度连清。同时，通过GIS系统进行年际之间的比较分析，及时掌握林地资源的变化情况，为林政执法和区域领导生态环境保护工作绩效考核提供了科学量化依据，真正打开了决策者、管理者“心中有数”的精细化管理工作局面。
　　2005年，以北京东城区网格化管理为模板，拉开了上海市城乡一体化实施网格化管理的序幕。城市精细化管理模式覆盖了全市所有的城乡区域，通过运用系统论、控制论和决策论的方法构筑了林业专业网格化管理系统，将日常的有害生物巡查、林地巡查、野生动物保护巡查等工作梳理成管理部件和事件，再造了“发现、立案、处置、核实和销案”的闭合管理流程， 为上海每一片林地、每一排四旁树、每一寸绿色的守护、城市生态环境的改善和定量估算提供了科学支持。

上海市位于滨海河口区域，湿地资源丰富，上海崇明东滩鸟类自然保护区是国家林业局挂牌的国家级自然保护区，为有效保护和监测环太平洋鸟类的栖息地，我率领信息中心团队，经过多年的前期研究，在2010年建成了“崇明东滩保护区视频监控系统”。该系统以防止鸟类被偷盗偷猎和鸟类观测为目标，结合保护区的自然生态环境特点，采用风光互补技术作为绿色能源，利用全向天线构筑了宽带无线传输网络，选择了符合1080P标准的广播级高倍摄像头和带穿雾技术的摄像头，自主研发了高精度云台和地理信息系统联动的精确定位系统，解决了鸟类跟踪和栖息点定位分析的难题。系统运行近10年，为记录分析候鸟的迁徙规律，打击偷盗偷猎国家珍稀濒危鸟类发挥了巨大作用。

（二）迈向智慧林业

2008年，以美国国际商用机器公司（IBM）为代表提出了“智慧地球”的概念，美国、欧盟、新加坡等国家相继提出智慧城市建设。随之我国亦提出了智慧城市建设的战略，国家林业局在“十二五”提出了“智慧林业”建设目标。上海市林业局在“十二五”和“十三五”信息化规划中明确了至2020年实现“智慧林业”的目标，重点围绕“云、物、移、大、智”技术的应用，通过林业“三防（防火、防有害生物和防疫源疫病）”、智慧公园、智慧保护区和生态定位监测等信息化项目，进一步提升林业信息化水平的建设任务。

2015年，在我和同事的努力下，基于“云计算”技术的“上海市城市空间地理信息共享交换平台”投入运行，拥有17个部门156个图层的空间地理信息进入平台共享，能提供多元的城市基础地图信息，如历年的地形图、遥感影像图和真实三维地图。同时各类专业图层提供了宏观、中观和微观不同层面的信息，如宏观的总体规划、控详规划；中观的区域环境质量、绿地林地资源分布；微观至每一棵树、每一幢建筑和每一个污染源排放口都可以进行查询和信息共享。上海林业的“一张图”成为了全市“GIS云”平台的重要组成部分。

随着无线宽带3G和4G技术的发展，如何运用互联网思维构建林业管理和服务成为我和团队共同探索的内容。尤其让我印象深刻的是，2016年国家林业局在上海复旦大学举办的以“互联网+林业”为主题的CIO培训班，我作为班长除了做好上海东道主的服务工作外，更是接受了如何建立互联网思维，运用互联网思维构筑林业的管理和服务的培训。四天的培训是短暂的，但怎样运用学到的知识结合至日常的管理之中，却是今后一段时期需要去不断探索的工作。为此，在后续的工作中，我们开发了“有害生物监测APP”“禽流感监测APP”“公园景区网格化管理和绩效考核APP”等小程序，方便管理者及时发现和上报问题和处置问题。在公众服务领域，我们开发了融合公园智能导览、救助、动植物知识、门票手机支付等一体的微信小程序服务于游客；对优质林果产品，通过建立信得过果园地理标志追溯系统服务于顾客；通过发布“动态生态质量APP”和线上“鸟类博物馆”服务于市民，使林业管理和服务插上了互联网翅膀。

根据国家林业局提出的“天、地、人、林”全面感知物联网的架构，我们在分析研究上海市林业和物联网技术现状的基础上，在上海林业“三防”项目中建设了“智能防火识别系统”，通过烟火自动识别，提升森林防火的预警防控能力；在智慧公园项目中建设了“游客量监测系统”“生态监测系统”，通过视频和WiFi嗅探传感器进行游客量动态实时分析；通过气象、水质、土壤和噪声等传感器，动态采集实时信息并发布空气质量、水质质量、环境噪声、土壤等生态信息，通过对14项生态服务指标的监测和模型计算，计算出上海林业每年创造125亿多元的绿色生态服务价值，充分体现林业为上海生态文明建设的贡献；在智慧湿地保护区建设项目中，运用震动光缆和视频识别作为边界和道路入口传感器，及时感知非法逾越者和发出定向违法违规警告。引入无人机和无人船为载体加载视频和环境传感器，开展湿地保护区动态影像调查和生境监测，从而形成“天网、地网和人网”相融合的林业立体感知网络。 

为迎接新一代人工智能技术革命潮流的到来，我们开始组织团队探索和研究新一代人工智能在林业领域的应用方向，在鸟类保护区尝试鸟类图像识别技术研究工作；在公园运用“人脸识别”技术解决游客当日二次入园问题；运用图像智能分析技术和广播系统联动，对公园和景区危险区域建立周界跨越告警提示系统；通过土壤和气象温湿度的感知监测与自动喷灌系统智能连接，实现植物浇灌的精细化管理；开发建设了智能共杆，集成了照明、广播、无线WiFi、摄像、信息发布和SOS救援等功能，实现了对照明和广播的智能化集控。

未来数据资源的利用和开发，将决定着行业管理和服务的水平。上海市林业局在国家林业局和上海市政府大数据战略行动的推动下，正在着手设计上海林业大数据平台。同时，结合 “十三五”期间智慧林业建设项目的落地，依托上海市政府统一构建的电子政务云平台，尝试建设林业综合业务、智慧保护区和智慧公园大数据雏形平台，初步形成了若干大数据分析原型系统，为林业大数据平台的建设提供了技术支撑。

在全国林业信息化全面推进十周年之际，恰逢第六届全国林业信息化工作会议在上海召开，上海荣幸成为会议的主办地，我作为东道主，倍感兴奋和骄傲。除了积极配合国家林草局信息办做好各项工作外，更让我欣慰的是上海林业信息化十年来取得的成绩得到了国家林草局的高度肯定，但同时也感到自己的使命所在。国家林草局每年为我们提供的新技术输血（林业CIO培训班）机会，让我看到了信息技术发展的日新月异，此次会议所提出的“深化智慧化引领，推动高质量发展”的主题，让我感到我们林信人未来提升空间的广阔。

经过十年不断探索，更让我清醒地认识到，信息化工作并不是一蹴而就的，而是永无止境的。智慧林业的打造，既需要我们对各类技术有准确的认识，在建设过程中更认识到技术的迭代性和层次性，即以云计算为技术基础，物联网为技术手段，移动互联网为技术方式，大数据为技术方法，新一代人工智能为技术目标。只有遵循科学的发展规律、扎实的工作态度、不断进取的求知精神，才能拥抱一浪高过一浪的信息技术革命浪潮，迎接新技术的挑战。大数据和新一代人工智能是林业信息化未来10年乃至更长时期的主要技术方向。大数据分析呼唤动态、鲜活、足够量的数据资源支撑，新一代人工智能技术更需要以大数据为基础加深度学习的方法才能使我们的林业管理更智慧、林业服务更亲民。虽然自己的年龄已经不能再继续走完林业信息化未来10年的职业生涯，但在自己有限的职业生涯中我将不断创新林业信息管理和技术，共同迈入林业新一代人工智能时代。

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