智慧農業—林業領域的主要應用

舉世公認,加強對以森林為主體的生態保護和建設是解決氣候變化的兩大主要途徑之一。在過去的20多年中,全球森林資源銳減,全球森林吸收溫室氣體的能力下降了40%,有大約1/4的碳排放是由於森林砍伐引起的。2007年9月8日,國家主席胡錦濤出席悉尼APEC非正式會議,提出了“森林方案”,強調通過森林恢復和增長,增加碳匯,減緩氣候變化;2009年9月22日,在紐約G20氣候變化峰會上又提出用“森林碳匯”來減緩氣候變化。發展林業是應對全球氣候變化的戰略選擇。

利用智慧的物聯網,為林業的發展,減少毀林與森林退化排放和加強森林可持續經營和減緩氣候變化出一份力量已經成為廣泛的共識。發展低碳經濟、促進綠色增長和實現經濟社會可持續發展,要求調整和完善林業政策,採取有效措施,加大造林和護林力度,擴大森林面積,加強森林經營,提高森林質量,增加森林碳匯;積極推動森林可持續經營,轉變森林資源消費模式,轉變林業經濟增長方式。

1. 智慧林業的防火及參數監測

智慧林業主要用於森林生態環境的全年監測,通過傳感器收集包括溫度、溼度、光照和二氧化碳濃度等多種數據。採集的信息為多種重要應用提供支持,如森林監測、森林觀測和研究、火災風險評估、野外救援等。智慧林業的應用是在森林這個複雜系統的背景下展開的,森林物種繁多、類型多樣、分佈地域廣闊、生長週期長,林業應用在時間上要求同步、持續性,在空間上要求範圍廣、測點多,還要求維持較低的人力和設備成本;林學中已有的技術和方法難以滿足上述條件,遭遇精確描述刻畫系統結構與功能難度大的瓶頸。

在科技發展日新月異的今天,採用網絡智能監控來實現森林健康的夢想已經成為可能,搭建一套高可靠、高質量、高穩定性,可全天候運行,能實現全網監控、全網管理並提供及時優質的維護服務、保障系統正常運轉的智慧林業監控系統,是林業部門的首要選擇。智慧林業系統一般分為前端監控子系統、中心控制子系統、瀏覽終端子系統(有/無線)三大部分。前端監控子系統是系統的環境信息、圖像及報警信號的採集中心,負責採集監控點的環境數據和視頻數據,對視頻數據進行壓縮編碼,通過網絡傳輸到中心控制子系統。中心控制子系統負責信令控制、路由解析、數據解析等。智慧林業監測系統需要提供視頻監控、參數監控、報警聯動、地圖定位等功能。用戶可從C/S或B/S客戶端進行實時數據、視頻的瀏覽,以及歷史數據、圖像、視頻的回放,作為重要的資料記錄,方便對火災的分析,對日後的森林可持續發展和火災預防提供依據。通過動態監測森林中各種動植物生長生態環境,結合區域制定的數據模型,可以動態、立體化地管理珍稀樹木和重點資源保護區。

2 智慧木材產銷系統

隨著物聯網的深入,通過採用條碼、紅外感應、射頻識別等數據採集技術,運用無線數傳網絡、數據傳輸、低頻微波等無線通信傳輸技術,將木材生產中採集的數據實時傳送到數據中心,使木材生產從採伐、運輸、儲木場管理、木材銷售全程木材身份認證,實現對木材採、儲、銷的全程閉環管理也已經成為可能。

由前端傳感器、條碼識別、射頻識別結合各種通訊傳輸構成的先進的物聯網技術,黑龍江在林區建立了智慧木材產銷系統,木材銷售可以像在城市裡的超市購物一樣,通過條碼槍一掃,這根木材的樹種、材質、售價信息,就會通過語音報出來,同時,發車單也從打印機裡打印出來,大大提高了林業企業管理的水平,其應用場景如圖5-4所示。

智慧農業—林業領域的主要應用


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