基于物联网的智慧林业可持续发展策略研究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年3月第7期   作者:刘煜
[导读] 林业的发展离不开人才的支持,而物联网是推动智慧林业发展的主要源动力。当前,智慧林业发展在技术层面、
        刘煜
        贝岭镇人民政府    广东河源517300
        摘 要:林业的发展离不开人才的支持,而物联网是推动智慧林业发展的主要源动力。当前,智慧林业发展在技术层面、物联网应用上存在很多不足。应提高物联网专业人才的技能水平,强化政府部门的宏观调控,为智慧林业发展提出正确的指导意见。要加大财政资金的投入,为林业发展提供人才。要整合社会资源,构建林业物联网平台,收集林业资源信息。现阶段林业物联网的应用基础比较薄弱,但未来会向着更加智能化的方向发展,会有更多的林业技术手段应用,共同促进智慧林业的多元化发展。
        关键词:智慧林业;物联网技术;可持续发展
        一、智慧林业与物联网概述
        1.1智慧林业
        智慧林业的提出完全符合林业现代化的基本要求,是林业发展到现代化这个阶段的必经之路。智慧林业是在数字林业的发展基础上进行进一步建设而达到的成果。以绿色林业的发展为前提,加以融合互联网、大数据、云计算等技术,以市场为导向,满足消费者对绿色产品和绿色服务的需求,而且具有创新、新颖的特点。利用智慧林业,可以对某个地区的生态环境状况进行全面的了解,一旦发生自然灾害等生态危机,相关政府部门可以快速地做出反应。对于预防灾害、保护生态环境以及对自然灾害进行有效的监测,具有十分重要的意义。近年来,不但在国内,而且在国际社会上,对于林业的发展都给予了很高的重视。相关领导再三强调,没有任何问题比保护人类赖以生存的自然资源更为重要,基于此,我国已经确立了以智慧林业为主的林业发展策略,把生态林业的发展作为环境保护的首要任务。
1.2物联网技术
        物联网技术起源于传媒领域,是第三次工业革命信息科技的产物之一。物联网技术是国家五大新兴战略性的产业之一,已经被写入了我国政府工作的报告之中,在全世界范围之内都受到了极大的关注,尤其是欧美一些发达国家。物联网主要通过信息传感设备将物品与网络连接,然后通过信息传播媒介实现物体与网络之间的信息交换和通信,以实现智能化的跟踪定位识别等功能。将物联网技术应用于智慧林业,可以实现智慧林业发展的新模式,其将林业与计算机等互联网技术有效地结合在一起,不仅可以提高相关森林系统的管理水平,还能够预防自然灾害的发生,保证了我国绿色生态文明的健康与可持续发展,从而提高绿色林业经济发展的水平和社会效益,更重要的是,能够维持社会稳定。
二、物联网技术在智慧林业中的发展策略
2.1林业智能灌溉系统的应用
        传统灌溉没有办法实时有效地控制水量,需要人工定时依靠灌溉经验对水阀进行手动开合,这样无疑会造成水资源的浪费。智能灌溉系统则可通过无线网络连接现场设备,管理人员不仅可以实时通过平台对现场水阀进行开关,也可等系统分析后自动对林区进行灌溉;另可对林地土壤温湿度状态进行实时监控,随时记录、查询、打印整个灌溉区的气象资料、土壤湿度、灌溉设置、灌溉进程、灌水历史记录等数据。
        智能灌溉控制系统主要由中心主控系统(服务器、管理平台)、电磁阀、土壤水分传感器(可测土壤湿度绝对值)、气象观测站(可测量温度、湿度、风速、风向、降雨量)等设备所组成。要注意的是要真正实现水资源的高效利用,仅凭单项节水灌溉技术是不可能解决的。必须将水源开发、输配水、灌水技术和降雨、蒸发、土壤墒情和林木需水规律等方面统一综合考虑,做到降雨、灌溉水、土壤水和地下水联合调用,实现按期、按需、按量自动供水。
2.2在林业灾害监测中的应用
        森林火灾作为一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的全球性林业重大灾害,是破坏生态环境、危害人民群众财产安全、破坏和谐稳定最为严重的自然灾害之一。

林区火灾前的监测预警、火灾过程中的指挥调度以及火灾后的评估,则显得尤为重要和紧迫。数字化大型联网视频监控系统的建设和应用将成为护林防火发展的必然和主流。通过此系统,管理人员可以直接从平台中心对各重点林区进行实时监控,不仅能通过前端安装的各种报警辅助设备及时预警,更能直观地监视和记录现场的实时视频情况,从而科学指挥救火工作,有效防止火灾蔓延,为森林资源保护和后续事件处理提供第一手视频资料。
        目前,视频监控的传输系统设计主要包含铺设线缆及微波或者3G、4G传输,但铺设线缆耗费成本高,3G、4G网络无法满足传输容量的飞速增长和更宽的频谱资源的需求。5G技术应用于安防视频监控系统,将完美解决这一系列问题。
2.3在林业资源保护中的应用
        林业资源是非常重要的再生资源,包括木质资源和非木质资源,木质资源主要是指乔木资源,非木质资源包括林地、动物、微生物、环境资源等。随着城市化进程的不断推进,森林资源损失严重,古树名木被迫搬迁,珍稀野生动物生存环境遭受破坏,世界性林业资源日趋减少,林业资源保护工作已刻不容缓。通过建立信息库、数据库,设计构架物联网系统,扩大了林业资源保护的监控范围,实现了动态管理,提高了运行效率,增强了决策的科学性。古树名木管理方面可以将带有苗木信息、特有属性、养护日志等信息的电子标签植入植株体内,进行古树名木的自动记录、在线管理、病虫诊断、防火监测,实现全程追踪。杨雪清等针对国内木材进口市场供需现状。
        通过遥感、地理信息等技术和手段获取境外森林资源信息,构建可集中管理和实时访问的系统框架,实现国家林业局调查规划设计院、地方林业局2级管理系统应用,充分掌握各级林业资源信息。申凤伟以江苏大丰麋鹿保护区的动物个体或族群为对象,结合地理信息,确立模型追踪动物位置,发送出界信息,达到整体可视化监控,应用Oracle数据库、VC、GIS等技术,开发保护区信息管理系统,实现数据采集、收发、预警等过程的动态监测,对麋鹿进行跟踪、监控、管理等经过数据处理和分析,可以有效区分不同金丝猴个体的声音差异,避免了珍稀野生动物植入RFID时可能造成的致死损失。在林业资源保护工作中,要根据资源类型、个体差异、保护需求等,适时适地采用不同的保护措施和应用模式,尤其要重视尽量保留资源的原始状态和价值,通过物联网系统实现人为化、小范围的管理向自动化、大区域的保护转变。
2.4虚拟现实
        虚拟现实亦作虚拟实境,简称VR,是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供参与者视觉、听觉、触觉等感官的模拟并与之产生交互的行为。VR技术是计算机硬件、软件、传感、人工智能、心理学及地理科学发展的结晶。
        选取具代表性的森林环境实景,结合现有的林木、动植物特征数据,运用虚拟现实技术构建VR珍稀林业资源,并利用该地地形地貌信息、航拍影像、遥感影像、实地相片采集等,采用全景2D纹理贴图的方式绘制场景,建设VR空间场景,实现全景内容观看、虚拟场景模型漫游。5G技术的海量数据传输和低延时特性,可使人们通过佩戴VR头显进入逼真的自然环境,通过手柄点选林木、动植物,其相关信息、分布地区和特点逐一呈现,让人们得以近距离、沉浸式体验珍稀动植物资源和自然生态环境,切实增强保护林业资源意识。
三、结束语
        科学技术的发展日新月异,科学技术所带来的人类生产、生活方式的变革更是今非昔比。5G技术时代已经到来,5G技术在智慧林业中的应用远不止此,林地资源管理、林政稽查、林业管护、生态服务等方面的应用均将与日剧增。据有关企业统计,智慧林业初步实现后,能减少直接作业人员50%以上,生产经营效率可提高30%以上,安全效率可提高80%以上。“信息随心至,万物触手及”,这是我们对未来5G时代乃至智慧林业的美好愿望。
        参考文献
[1]基于ZigBee无线传感器网络的林区局地环境监测系统[J]. 颜建辉,陈崇成,魏一丁,唐丽玉.??中国农业科技导报.2017(06)
[2]物联网在林业中的应用分析[J]. 曾辉平.??南方农业.?2018(23)
[3]林业物联网标准体系框架研究[J]. 顾红波,白莹,卓兰.??林业资源管理.?2017(04)
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