上海:从数字林业迈向智慧林业

  自原国家林业局作出“加快林业信息化,带动林业现代化”的战略决策以来,上海市林业局信息中心将云计算、物联网、人工智能等高新科技融入林业建设,明确了至2020年实现“智慧林业”的目标,坚定地迈出了从数字林业走向智慧林业的步伐。

  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,开发移动PDA进行空间定位和小班调查,实现了如今林业资源的年度连清。同时,通过GIS系统进行年际比较分析,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,上海市拉开了城乡一体实施网格化管理的序幕。城市精细化管理模式覆盖全市所有城乡区域,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。

  为有效保护和监测上海崇明东滩鸟类自然保护区环太平洋鸟类的栖息地,上海市林业局信息中心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,采用绿色能源,利用全向天线构筑了宽带无线P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、打击偷盗偷猎珍稀濒危鸟类发挥了重要作用。

  随着数字林业建设的日渐成熟,以及大数据、物联网等科技手段的快速发展,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。上海市林业局将重点围绕“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。

  2015年,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,各类专业图层提供了宏观、中观和微观不同层面的信息。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”成为全市“GIS云”平台的重要组成部分。

  随着无线G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上海市林业局信息中心共同探索的内容。工作人员开发了“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,他们开发了融合公园智能导览、救助、动植物知识、门票手机支付等为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。信息中心还通过发布“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。

  根据国家林业和草原局提出的“天、地、人、林”全面感知物联网的架构,上海市林业局在分析研究全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。他们还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。工作人员通过气象、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,信息中心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。上海还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,信息中心目前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警告提示系统;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。上海市林业局正着手设计上海林业大数据平台,同时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,为林业大数据平台建设提供了技术支撑。(钱杰)498888王中王