智慧林业在林业工程中的作用及应用研究

摘要：面对当前林业工程的机遇与挑战，探究智慧林业的作用及应用至关重要。智慧林业充分利用物联网、大数据、人工智能等先进技术，实现对森林资源的全面感知、动态监测、科学决策和精准管理，提高林业生产效率与管理水平。本文从资源监测、防灾减灾、生态保护阐述了智慧林业在林业工程中的重要作用。同时，从森林资源调查监测、森林火灾预警、林业有害生物防治典型应用场景，详细分析了智慧林业在林业工程实践中的应用。

关键词: 智慧林业； 林业工程； 作用； 应用

引言：林业工程是利用工程技术手段开发利用、经营管理、保护改良森林资源，发挥森林多种功能的实践活动。当前，面对日益增长的木材消费需求、日益严峻的森林保护压力以及全球气候变化带来的诸多不确定性，传统林业工程难以适应新形势下高质量发展的要求。智慧林业作为信息技术与林业深度融合的产物，为破解林业工程面临的难题，实现林业现代化转型升级提供了新路径、新动能。

一、智慧林业在林业工程中的作用

（一）实现森林资源精准感知与动态监测

智慧林业依托物联网技术，布设各类传感器，构建天-空-地一体化的立体监测网络，实现对森林资源的全方位动态感知。高分辨率卫星遥感、激光雷达、无人机等获取的影像数据，可精准反映森林的空间分布格局、树种组成、林分结构等信息。地面固定传感器、视频监控、巡护APP等提供的多源异构数据，有助于掌握森林的动态变化过程[1]。海量异构数据经智能分析处置后，可为森林资源管理、灾害预警、辅助决策等提供翔实依据，推动林业工程由传统的"经验式"向"数据驱动型"转变。

（二）加强森林灾害预警和应急指挥调度

森林火灾、病虫害等灾害事故严重威胁着森林资源安全和林区民生，给林业工程建设带来巨大风险。智慧林业通过在林区部署视频监控、烟感报警、温湿度传感器等物联网设备，构建森林火险早期预警系统，及时发现火情隐患，有效遏制火灾蔓延。结合气象、地形等数据，利用大数据分析和机器学习算法，可精准预测火灾发生的时间、地点和蔓延趋势。在火情突发时，借助大屏监控、移动指挥、VR仿真等技术手段，辅助指挥员统筹调度救援力量，指挥扑救行动，最大限度减少火灾损失。同理，通过在线监测病虫害发生发展动态，并进行趋势预测预警，可为防治措施的制定和实施提供科学指引。

（三）强化森林生态系统保护与修复

森林是陆地生态系统的主体，在维系生物多样性，涵养水源，固碳释氧，调节气候等方面发挥着不可替代的作用。林业工程开发利用森林资源的同时，也必须加强对脆弱生态系统的保育修复[2]。智慧林业利用红外相机、声音监测等先进技术手段，动态监测鸟兽活动规律，掌握珍稀濒危物种种群数量消长动态，识别外来入侵物种，及早采取保护措施。利用遥感影像解译分析，评估森林植被覆盖度变化，监测湿地范围动态，定期发布森林生态状况公报。在退化林修复过程中，通过物联网实时采集林木生长数据，结合生态模型模拟分析，优化造林作业措施，提升造林成活率和保存率。

二、智慧林业在林业工程中的应用

（一） 森林资源监测应用

智慧林业在森林资源监测方面有着广泛应用。首先，高分辨率遥感影像数据如高分专项卫星、无人机倾斜摄影测量等，可获取详尽准确的森林资源本底数据，包括森林覆盖范围、树种组成、林分密度、林木蓄积量等。依托这些基础数据，可建立森林资源"一张图"，实现资源底数、空间分布、权属界线等信息的一张图展示。其次，视频监控、红外相机等物联网设备的布设，可持续跟踪监测森林动态变化。借助智能图像识别算法，可自动分析判读视频影像，及时发现森林面积、植被指数、树木长势等方面的异常变化；对野生动物活动规律进行研判，及早识别病虫鼠害等生物灾害隐患[3]。再次，各类移动巡护APP的研发应用，使护林员在日常巡山过程中，利用手机终端就能采集上传各类动态监测数据，包括气象信息、物种分布、有害生物发生等，补充完善天地一体化监测体系，增强感知能力。最后，利用多源异构数据的智能分析挖掘，可及时掌握森林资源动态，形成森林资源"一本账"。定期开展森林资源清查，评估森林生长状况，分析影响资源变化的驱动因素，预测资源发展趋势，为科学编制森林经营方案，合理确定采伐限额提供数据支撑。

（二）森林火灾预警应用

森林火灾预警是智慧林业的重点应用领域。面对林区地形复杂、环境多变的特点，传统的人工瞭望、定时巡逻等方式难以适应火灾预警的需要。而物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的应用，则为构建智慧化火灾预警体系提供了可能。首先是前端感知，在火险重点区域密集布设视频监控、烟感报警器、温湿度传感器等各类物联网终端，及时采集火情隐患动态数据。基于NB-IoT等低功耗广域网技术，解决偏远林区通信网络覆盖问题，保障数据的高效回传。其次是智能分析，利用计算机视觉、机器学习算法，对前端采集的海量视频图像数据进行分析判读，自动识别可疑火情；并结合气象、地形、植被等数据进行关联分析、数据挖掘，构建火灾风险评估模型，预测火情发生的时间、地点和危险等级。系统一旦监测到火情或预警到高危险区域，自动生成报警信息推送至相关部门。最后是辅助指挥，在火灾发生后，借助物联网终端获取的现场图像、风向风速等数据，以及无人机巡航回传的高空俯瞰视频，为指挥员直观掌握火场态势提供支撑；通过可视化技术生成火场蔓延模拟动画，帮助部署扑救力量，及时调整灭火策略。

（三）林业有害生物防治应用

智慧林业为林业有害生物的监测预警与防治带来新的机遇。林业有害生物种类繁多，发生区域广，给监测防治带来很大难度。物联网技术的应用，使得对有害生物活动的全程动态感知成为可能。首先，在重点防治区布设视频探头、电子诱捕器等，自动识别松墨天牛等典型有害生物，判断虫口密度，监测种群消长动态。其次，利用高光谱遥感等技术，及时发现受害林木的异常光谱特征，判读病害发生面积。再次，布设温湿度、风向风速等小型气象站，掌握虫情发生的小气候条件[4]。最后，利用野外调查APP采集各类外业调查数据，包括病虫种类、发生程度、寄主植物、地理位置等，在后台进行汇总分析，绘制区域性发生发展趋势图。通过建立病虫害发生预测预警模型，可在发生初期及时发出警报，落实各项防治措施。根据监测预警信息，科学制定除治作业方案，合理安排药剂喷洒时间和范围。利用无人机搭载喷洒装置，对林冠实施精准施药，提高防治效率的同时，减少农药使用量，降低环境污染。在防治作业后，持续跟踪病虫种群数量动态，评估防治效果，优化完善防治策略。

（四）智慧林业服务与管理应用

1.构建“社会化服务+智能化巡护+科学化考核”一体化智能森林管护模式

智慧林业综合运用物联网、移动互联、大数据分析等前沿技术，建立健全“天空地”一体化智能监管体系，实现对森林资源的全天候、全方位、全过程动态感知。通过在重点区域布设各类物联网监测终端，构建覆盖广泛的野外监测网络，可持续跟踪掌握森林动态变化情况。开发智能化移动巡护APP，使护林员利用移动终端就能快速采集各类动态监测数据。在后台汇聚海量异构数据，运用大数据分析、知识图谱等技术，多维度刻画森林资源现状，综合研判资源变化驱动因素，精准评价管护绩效，为科学考核管护成效提供依据。

2.智能化生态产品交易与湿地监管

智慧林业还为各类生态产品的交易流通提供数字化服务支撑。基于区块链技术搭建起可信的数据共享网络，促进林权、林业碳汇、湿地占补等生态权益的网上交易，提升交易效率。借助智能合约，实现交易过程的自动化执行，维护各方权益。对于宝贵的湿地资源，要加强动态监管，及早发现破坏行为。整合遥感影像、视频监控、水质传感器等多源数据，构建湿地综合信息管理平台。运用变化检测、关联分析等算法，及时发现湿地面积、水文情势、生物多样性等方面的异常变化，预警湿地退化风险隐患。

3.智能化护林管理系统

基于Web的智能化护林管理系统，可实现护林业务全过程信息化管理。该系统综合利用全球定位、地理信息、遥感遥测等技术手段，将护林员的巡护路线、活动位置等实时定位信息反馈到后台电子地图。结合视频监控画面、异常报警信息，护林指挥员可直观掌握护林员在岗履职情况，并下达巡护指令。系统还具备短信提醒、视频监控、报警联动等功能，进一步强化护林监管能力。借助大数据分析，该系统可智能生成重点时段、区域的巡护方案，优化巡护路线，提升巡护效能。

结束语

智慧林业作为现代信息技术与林业深度融合的产物，为破解制约林业工程发展的资源、生态、灾害等难题，探索出一条人与自然和谐共生之路指明了方向。未来，在政策引导和市场推动下，随着新一代信息技术的不断进步，智慧林业必将在林业工程中得到更加广泛深入的应用。林业工程建设也将因智慧林业的注入焕发新的生机与活力，朝着生态保护与经济发展双赢的目标不断迈进，为建设美丽中国贡献更大的林业力量。

参考文献：

[1]杨旺. 智慧林业管理技术在林业资源管理中的应用 [J]. 林业科技情报, 2025, 57 (01): 39-41.

[2]程刚. 智慧林业技术在林业资源管理中的应用 [J]. 农村科学实验, 2025, (03): 126-128.

[3]沈磊,李非凡,施斌. 智慧林业在林业管理与林业产业升级中的应用 [J]. 中国林业产业, 2024, (12): 52-53.

[4]杜琳. 智慧林业发展存在的问题及对策分析 [J]. 山西农经, 2024, (19): 167-170.