從數(shù)字林業(yè)邁向智慧林業(yè)

（一）起步數(shù)字林業(yè)

回顧全國林業(yè)信息化10年來的建設(shè)過程，在國家林業(yè)局信息辦的領(lǐng)導(dǎo)下，立足于國際信息技術(shù)發(fā)展的潮流，注重頂層設(shè)計，堅持“規(guī)劃引領(lǐng)、標準先行和自上而下”的科學(xué)建設(shè)過程和“由點到面”的科學(xué)工作方法。1998年國際上提出“數(shù)字地球”概念，我國也提出“數(shù)字中國” 建設(shè)目標，面對這樣的國內(nèi)外趨勢，國家林業(yè)局啟動了“數(shù)字林業(yè)”的建設(shè)工作。全國林業(yè)系統(tǒng)掀起了“數(shù)字林業(yè)”的建設(shè)高潮，各部門以林業(yè)資源為管理對象，依托地理信息系統(tǒng)，建設(shè)全國林業(yè)“一張圖”的地理信息平臺。根據(jù)這一工作部署，上海市林業(yè)局以第八次全國林業(yè)資源調(diào)查為抓手，針對上海林地資源稀缺的特點，制定了資源調(diào)查細則，通過每年的航空遙感影像和解譯出的林地矢量圖，通過開發(fā)的移動PDA進行空間定位和小班調(diào)查，實現(xiàn)了今天林業(yè)資源的年度連清。同時，通過GIS系統(tǒng)進行年際之間的比較分析，及時掌握林地資源的變化情況，為林政執(zhí)法和區(qū)域領(lǐng)導(dǎo)生態(tài)環(huán)境保護工作績效考核提供了科學(xué)量化依據(jù)，真正打開了決策者、管理者“心中有數(shù)”的精細化管理工作局面。
2005年，以北京東城區(qū)網(wǎng)格化管理為模板，拉開了上海市城鄉(xiāng)一體化實施網(wǎng)格化管理的序幕。城市精細化管理模式覆蓋了全市所有的城鄉(xiāng)區(qū)域，通過運用系統(tǒng)論、控制論和決策論的方法構(gòu)筑了林業(yè)專業(yè)網(wǎng)格化管理系統(tǒng)，將日常的有害生物巡查、林地巡查、野生動物保護巡查等工作梳理成管理部件和事件，再造了“發(fā)現(xiàn)、立案、處置、核實和銷案”的閉合管理流程， 為上海每一片林地、每一排四旁樹、每一寸綠色的守護、城市生態(tài)環(huán)境的改善和定量估算提供了科學(xué)支持。

上海市位于濱海河口區(qū)域，濕地資源豐富，上海崇明東灘鳥類自然保護區(qū)是國家林業(yè)局掛牌的國家級自然保護區(qū)，為有效保護和監(jiān)測環(huán)太平洋鳥類的棲息地，我率領(lǐng)信息中心團隊，經(jīng)過多年的前期研究，在2010年建成了“崇明東灘保護區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)”。該系統(tǒng)以防止鳥類被偷盜偷獵和鳥類觀測為目標，結(jié)合保護區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境特點，采用風(fēng)光互補技術(shù)作為綠色能源，利用全向天線構(gòu)筑了寬帶無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，選擇了符合1080P標準的廣播級高倍攝像頭和帶穿霧技術(shù)的攝像頭，自主研發(fā)了高精度云臺和地理信息系統(tǒng)聯(lián)動的精確定位系統(tǒng)，解決了鳥類跟蹤和棲息點定位分析的難題。系統(tǒng)運行近10年，為記錄分析候鳥的遷徙規(guī)律，打擊偷盜偷獵國家珍稀瀕危鳥類發(fā)揮了巨大作用。

（二）邁向智慧林業(yè)

2008年，以美國國際商用機器公司（IBM）為代表提出了“智慧地球”的概念，美國、歐盟、新加坡等國家相繼提出智慧城市建設(shè)。隨之我國亦提出了智慧城市建設(shè)的戰(zhàn)略，國家林業(yè)局在“十二五”提出了“智慧林業(yè)”建設(shè)目標。上海市林業(yè)局在“十二五”和“十三五”信息化規(guī)劃中明確了至2020年實現(xiàn)“智慧林業(yè)”的目標，重點圍繞“云、物、移、大、智”技術(shù)的應(yīng)用，通過林業(yè)“三防（防火、防有害生物和防疫源疫�。�”、智慧公園、智慧保護區(qū)和生態(tài)定位監(jiān)測等信息化項目，進一步提升林業(yè)信息化水平的建設(shè)任務(wù)。

2015年，在我和同事的努力下，基于“云計算”技術(shù)的“上海市城市空間地理信息共享交換平臺”投入運行，擁有17個部門156個圖層的空間地理信息進入平臺共享，能提供多元的城市基礎(chǔ)地圖信息，如歷年的地形圖、遙感影像圖和真實三維地圖。同時各類專業(yè)圖層提供了宏觀、中觀和微觀不同層面的信息，如宏觀的總體規(guī)劃、控詳規(guī)劃；中觀的區(qū)域環(huán)境質(zhì)量、綠地林地資源分布；微觀至每一棵樹、每一幢建筑和每一個污染源排放口都可以進行查詢和信息共享。上海林業(yè)的“一張圖”成為了全市“GIS云”平臺的重要組成部分。

隨著無線寬帶3G和4G技術(shù)的發(fā)展，如何運用互聯(lián)網(wǎng)思維構(gòu)建林業(yè)管理和服務(wù)成為我和團隊共同探索的內(nèi)容。尤其讓我印象深刻的是，2016年國家林業(yè)局在上海復(fù)旦大學(xué)舉辦的以“互聯(lián)網(wǎng)+林業(yè)”為主題的CIO培訓(xùn)班，我作為班長除了做好上海東道主的服務(wù)工作外，更是接受了如何建立互聯(lián)網(wǎng)思維，運用互聯(lián)網(wǎng)思維構(gòu)筑林業(yè)的管理和服務(wù)的培訓(xùn)。四天的培訓(xùn)是短暫的，但怎樣運用學(xué)到的知識結(jié)合至日常的管理之中，卻是今后一段時期需要去不斷探索的工作。為此，在后續(xù)的工作中，我們開發(fā)了“有害生物監(jiān)測APP”“禽流感監(jiān)測APP”“公園景區(qū)網(wǎng)格化管理和績效考核APP”等小程序，方便管理者及時發(fā)現(xiàn)和上報問題和處置問題。在公眾服務(wù)領(lǐng)域，我們開發(fā)了融合公園智能導(dǎo)覽、救助、動植物知識、門票支付等一體的小程序服務(wù)于游客；對優(yōu)質(zhì)林果產(chǎn)品，通過建立信得過果園地理標志追溯系統(tǒng)服務(wù)于顧客；通過發(fā)布“動態(tài)生態(tài)質(zhì)量APP”和線上“鳥類博物館”服務(wù)于市民，使林業(yè)管理和服務(wù)插上了互聯(lián)網(wǎng)翅膀。

根據(jù)國家林業(yè)局提出的“天、地、人、林”全面感知物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)，我們在分析研究上海市林業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，在上海林業(yè)“三防”項目中建設(shè)了“智能防火識別系統(tǒng)”，通過煙火自動識別，提升森林防火的預(yù)警防控能力；在智慧公園項目中建設(shè)了“游客量監(jiān)測系統(tǒng)”“生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”，通過視頻和WiFi嗅探傳感器進行游客量動態(tài)實時分析；通過氣象、水質(zhì)、土壤和噪聲等傳感器，動態(tài)采集實時信息并發(fā)布空氣質(zhì)量、水質(zhì)質(zhì)量、環(huán)境噪聲、土壤等生態(tài)信息，通過對14項生態(tài)服務(wù)指標的監(jiān)測和模型計算，計算出上海林業(yè)每年創(chuàng)造125億多元的綠色生態(tài)服務(wù)價值，充分體現(xiàn)林業(yè)為上海生態(tài)文明建設(shè)的貢獻；在智慧濕地保護區(qū)建設(shè)項目中，運用震動光纜和視頻識別作為邊界和道路入口傳感器，及時感知非法逾越者和發(fā)出定向違法違規(guī)警告。引入無人機和無人船為載體加載視頻和環(huán)境傳感器，開展?jié)竦乇Ｗo區(qū)動態(tài)影像調(diào)查和生境監(jiān)測，從而形成“天網(wǎng)、地網(wǎng)和人網(wǎng)”相融合的林業(yè)立體感知網(wǎng)絡(luò)。 

為迎接新一代人工智能技術(shù)革命潮流的到來，我們開始組織團隊探索和研究新一代人工智能在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用方向，在鳥類保護區(qū)嘗試鳥類圖像識別技術(shù)研究工作；在公園運用“人臉識別”技術(shù)解決游客當日二次入園問題；運用圖像智能分析技術(shù)和廣播系統(tǒng)聯(lián)動，對公園和景區(qū)危險區(qū)域建立周界跨越告警提示系統(tǒng)；通過土壤和氣象溫濕度的感知監(jiān)測與自動噴灌系統(tǒng)智能連接，實現(xiàn)植物澆灌的精細化管理；開發(fā)建設(shè)了智能共桿，集成了照明、廣播、無線WiFi、攝像、信息發(fā)布和SOS救援等功能，實現(xiàn)了對照明和廣播的智能化集控。

未來數(shù)據(jù)資源的利用和開發(fā)，將決定著行業(yè)管理和服務(wù)的水平。上海市林業(yè)局在國家林業(yè)局和上海市政府大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略行動的推動下，正在著手設(shè)計上海林業(yè)大數(shù)據(jù)平臺。同時，結(jié)合 “十三五”期間智慧林業(yè)建設(shè)項目的落地，依托上海市政府統(tǒng)一構(gòu)建的電子政務(wù)云平臺，嘗試建設(shè)林業(yè)綜合業(yè)務(wù)、智慧保護區(qū)和智慧公園大數(shù)據(jù)雛形平臺，初步形成了若干大數(shù)據(jù)分析原型系統(tǒng)，為林業(yè)大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)提供了技術(shù)支撐。

在全國林業(yè)信息化全面推進十周年之際，恰逢第六屆全國林業(yè)信息化工作會議在上海召開，上海榮幸成為會議的主辦地，我作為東道主，倍感興奮和驕傲。除了積極配合國家林草局信息辦做好各項工作外，更讓我欣慰的是上海林業(yè)信息化十年來取得的成績得到了國家林草局的高度肯定，但同時也感到自己的使命所在。國家林草局每年為我們提供的新技術(shù)輸血（林業(yè)CIO培訓(xùn)班）機會，讓我看到了信息技術(shù)發(fā)展的日新月異，此次會議所提出的“深化智慧化引領(lǐng)，推動高質(zhì)量發(fā)展”的主題，讓我感到我們林信人未來提升空間的廣闊。

經(jīng)過十年不斷探索，更讓我清醒地認識到，信息化工作并不是一蹴而就的，而是永無止境的。智慧林業(yè)的打造，既需要我們對各類技術(shù)有準確的認識，在建設(shè)過程中更認識到技術(shù)的迭代性和層次性，即以云計算為技術(shù)基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)手段，移動互聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)方式，大數(shù)據(jù)為技術(shù)方法，新一代人工智能為技術(shù)目標。只有遵循科學(xué)的發(fā)展規(guī)律、扎實的工作態(tài)度、不斷進取的求知精神，才能擁抱一浪高過一浪的信息技術(shù)革命浪潮，迎接新技術(shù)的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)和新一代人工智能是林業(yè)信息化未來10年乃至更長時期的主要技術(shù)方向。大數(shù)據(jù)分析呼喚動態(tài)、鮮活、足夠量的數(shù)據(jù)資源支撐，新一代人工智能技術(shù)更需要以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)加深度學(xué)習(xí)的方法才能使我們的林業(yè)管理更智慧、林業(yè)服務(wù)更親民。雖然自己的年齡已經(jīng)不能再繼續(xù)走完林業(yè)信息化未來10年的職業(yè)生涯，但在自己有限的職業(yè)生涯中我將不斷創(chuàng)新林業(yè)信息管理和技術(shù)，共同邁入林業(yè)新一代人工智能時代。