物联网技术在森林管理中的应用与发展
物联网关键技术及其在林业中的应用
物联网关键技术及其在林业中的应用卢书海;刘帅;李建军;曹旭鹏【摘要】The basic concept of Internet of Things and its application in forestry were introduced, a monitoring system for wood drying was put forward based on wireless sensor network. The system' s general structure, sensor node hardware and software resources were described. The system consists of drying kiln wireless monitoring network and monitoring center. The system can accurately obtain various environmental parameters of the wood drying kiln in real time and online. Thus the system has the excellent features of deployment flexibility, maintenance friendly, low costs and good extension%分析了无线传感器网络在木材干燥中的应用,提出基于无线传感器网络的木材干燥监测系统,并介绍了系统总体结构、传感器节点的硬件和软件资源.该系统由干燥窑无线监测网络和监控中心两个部分组成,可实时、在线、精确获取干燥窑各类环境参数,具有部署灵活、维护方便、成本低廉、扩展性好等优点.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2012(032)011【总页数】5页(P181-185)【关键词】物联网;无线传感网络;射频识别;木材干燥【作者】卢书海;刘帅;李建军;曹旭鹏【作者单位】河北省沧州市科技情报研究所,河北沧州 061000;中南林业科技大学,湖南长沙 410004;中南林业科技大学,湖南长沙 410004;中南林业科技大学,湖南长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】S757.1物联网(Internet of Things)作为新一代信息技术的重要组成部分,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次革命。
基于物联网的智慧林业管理系统研究与开发
基于物联网的智慧林业管理系统研究与开发智慧林业是指利用物联网技术进行林业资源的实时监测和管理,以提高林业生产效率、保护生态环境、实现可持续发展的一种管理模式。
基于物联网的智慧林业管理系统便是应对这一需求而研究与开发的一种解决方案。
一、背景介绍随着人们对环境保护意识的提高和林业管理效率的追求,传统的林业管理方式已经无法满足日益增长的需求。
基于物联网的智慧林业管理系统的研究与开发应运而生。
二、智慧林业管理系统的功能1. 实时监测和数据采集:通过在林区部署各类传感器和监测设备,实时采集林区的气象、土壤、水文等数据,包括温度、湿度、光照强度、土壤湿度、土壤养分等。
这些数据可以用于科学决策,提高林业生产效率。
2. 远程监控和控制:利用物联网技术,林业管理者可以通过电脑、手机等终端设备远程监控林区的状态和进行远程控制。
比如,可以实时查看灌溉设备、防火设备、无人机等的运行情况,并及时进行调整和管理。
3. 风险预警和事故监测:智慧林业管理系统能够通过传感器和监测设备实时监测林区内的异常情况,如火灾、病虫害、盗伐等,及时发出预警并采取相应的应急措施,保护林业资源。
4. 数据分析和决策支持:通过对采集到的大量数据进行分析和挖掘,智慧林业管理系统能够为管理者提供科学合理的决策建议,为林业生产和生态保护提供技术支持。
5. 信息共享和交流:智慧林业管理系统可以实现数据共享和交流,使不同管理单位、研究机构和决策者能够共享数据和资源,提高林业的协同管理能力,并促进产业的健康发展。
三、系统架构设计基于物联网的智慧林业管理系统的核心是数据采集和处理、数据传输和存储、数据分析和展示等模块的协同工作。
下面是一个典型的系统架构设计:1. 传感器和监测设备:包括温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、气象监测设备、无人机等。
这些设备用于实时采集林区的各类数据,并通过物联网技术传输到服务器。
2. 物联网通信网络:采用无线传感器网络(WSN)或者移动通信网络(Mobile Network)实现林区内的设备之间的通信和数据传输,保证采集到的数据能够及时准确地传输到服务器。
林业技术工作总结:促进林木品质提升的科技创新
林业技术工作总结:促进林木品质提升的科技创新促进林木品质提升的科技创新2023年的林业技术工作总结中,科技创新在促进林木品质提升方面发挥了重要作用。
随着科技的不断进步和应用,林业行业也迎来了新的发展机遇。
本文将对2023年的林业科技创新进行回顾和探讨,解析科技创新如何促进林木品质提升,并展望未来的发展方向。
一、科技创新在林业行业的应用科技创新在林业行业的应用范围广泛,从种子繁育到林木生长期的监测和管理都得到了有效的改善。
以下是在2023年主要应用的一些科技创新方案。
1.遥感技术遥感技术通过卫星和无人机等手段,可以大范围、多角度地获取林地的信息。
利用遥感技术,林业管理人员可以更准确地评估林木的种植情况、生长状态和病虫害情况,及时采取相应的措施进行管理和保护。
2.生物基因技术生物基因技术为种子繁育和新品种培育提供了新的手段。
通过基因编辑等技术,可以提高林木的抗风抗病能力、促进生长和提高产量。
同时,生物基因技术还可以改良木材性质,提高木材品质。
3.物联网技术物联网技术在林业管理中起到了重要的作用。
通过传感器和无线通信技术,可以实时获取林地的温度、湿度、土壤条件等数据,帮助林业管理人员了解林木的生长环境,进行合理的管理和调控。
4.大数据分析大数据分析技术能够对林业数据进行深度挖掘和分析,从而发现隐藏的规律和模式,为林业管理提供科学依据。
例如,通过分析大量历史数据,可以预测林木的生长情况和病虫害爆发的可能性,及时制定相应的管理策略。
二、科技创新如何促进林木品质提升科技创新为林木品质提升提供了新的方法和手段,具体体现在以下几个方面。
1.种质资源优化通过生物基因技术,可以培育出更具抗病性、快速生长和高产的新品种。
同时,利用基因编辑技术,还可以针对特定的木材性质进行改良,提高木材品质和附加值。
2.病虫害防控利用遥感技术和大数据分析,可以实时监测病虫害的分布和发展趋势,及时采取相应的防控措施。
同时,利用生物基因技术培育抗病虫害的新品种,也是有效的防控手段。
林业智能物联网探讨物联网技术在林业行业的应用和潜力
林业智能物联网探讨物联网技术在林业行业的应用和潜力林业智能物联网——探讨物联网技术在林业行业的应用和潜力摘要:物联网技术作为一种创新型的信息技术,正在被广泛应用于各行各业。
林业作为重要的自然资源保护和利用行业,也逐渐开始尝试将物联网技术应用于其管理和监测系统中。
本文将探讨物联网技术在林业行业的应用场景以及其带来的潜力。
1. 引言随着社会经济的发展和人们环保意识的增强,林业行业对于可持续发展的要求越来越高。
传统的林业管理和监测方式存在着效率低、数据采集不全面等问题,物联网技术的应用为林业行业带来了新的机遇和挑战。
2. 物联网技术在林业行业的应用2.1 传感器网络物联网技术通过布置传感器网络系统,实时监测林区的环境指标,如温湿度、光照强度等,为林业管理者提供了全面的环境信息。
通过传感器网络的建设,管理者可以及时了解林区的生态环境变化,从而采取相应的保护措施。
2.2 无人机监测物联网技术结合无人机技术,可以高效地对林区进行巡查和监测。
无人机搭载各种传感器设备,可以实时获取林区的图像、视频等信息。
这些数据可以帮助管理者监测森林火灾、病虫害等情况,及时采取控制措施,提高林区的安全性和管理水平。
2.3 数据分析与决策支持系统物联网技术的应用使得林区数据的采集、传输和处理更加智能化。
通过对大量数据的分析, can通过数据分析,园林园艺者们可以更加准确地判断森林资源的状态并做出决策。
world术可以帮助管理者对林业事务进行科学规划,提高林业资源利用的效率。
3. 物联网技术在林业行业的潜力3.1 林区生态保护林区有大量的生物多样性需要保护,物联网技术的应用可以提供全面的环境数据,有助于研究者们更好地了解生态系统的变化和演化规律。
通过对这些数据的分析,可以提高生态保护的水平,更加科学地进行林区的生态管理。
3.2 林区经济效益提升物联网技术可以对林区的生长环境、植物状况等进行实时监测,帮助林区管理者以更好way管理林业资源。
物联网知识:物联网技术在自然资源管理中的应用案例
物联网知识:物联网技术在自然资源管理中的应用案例随着科技的快速发展,物联网技术已经开始在许多领域得到应用,包括自然资源管理领域。
物联网技术可以通过各种传感器、设备和网络进行远程监控、数据收集、通信和控制,从而更好地管理和保护自然资源,减少对环境的影响。
本文将介绍物联网技术在自然资源管理中的应用案例,并探讨其优势和挑战。
1.湖泊水质监测系统湖泊是公共供水、生态系统和休闲娱乐等方面的重要资源。
湖泊水质的变化可以受到许多因素的影响,包括季节变化、气候变化、污染和人类活动等。
传统的湖泊水质监测方法需要人工采样和分析,费时费力且难以实时监控。
而物联网技术可以解决这些问题。
以加拿大安大略省的法瑞湖为例,该湖被选作物联网技术的示范应用场所,建立了一个由多个传感器组成的湖泊水质监测系统。
这些传感器可以实时监测水质参数,包括温度、pH值、溶解氧、浊度和营养盐等。
数据通过无线网络传输至云端服务器进行存储和处理,同时可以通过手机应用程序进行访问和查看。
该系统可以为湖泊管理和保护提供重要的数据支持,促进更好的资源利用和保护。
2.森林火灾预警系统森林火灾是全球自然灾害中最为严重的之一,对人类、动物和植物造成了巨大的影响。
传统的森林火灾监测通常依靠人工观察和巡逻,但是这种方法受时间、成本和资源限制。
而物联网技术可以通过传感器、摄像头和航空无人机等设备实时监测森林火灾情况。
以美国科罗拉多州的“FLAME”项目为例,该项目使用物联网技术建立了一套森林火灾预警系统。
该系统包括传感器、摄像头、移动应用和无人机等,可以实现实时监测、预警、火源定位和灭火指挥等功能。
传感器可以检测森林中的温度、湿度、风向和风速等参数,移动应用可以实时接收和传输数据,烟雾和火源的定位可以通过摄像头进行监测和识别,无人机可以进行火线制图和灭火等工作。
这些技术设备可以帮助更好地预防和应对森林火灾,保护自然资源和社会生命财产安全。
3.农业物联网系统农业是人类生存和发展的重要基础。
基于物联网的智慧林业可持续发展策略研究
基于物联网的智慧林业可持续发展策略研究随着科技的不断发展,物联网技术逐渐成为各个领域发展的关键之一。
在林业领域同样如此,物联网技术的应用可以提高林业生产效率、减少林业损失,实现智慧林业可持续发展。
本文就基于物联网的智慧林业可持续发展策略进行研究。
一、智慧林业的开发背景智慧林业是利用物联网、人工智能、大数据等技术进行林业资源信息化、数字化和可视化的有效实现方法,是提高林业生产效率、保护生态环境、实现林业可持续发展的重要途径。
二、智慧林业的应用领域1.林业资源管理方面,通过智慧林业技术,可以实现林木生长与质量监测、森林火灾预警、生态环境监测等。
2.林业生产方面,通过智慧林业技术,可以实现林地采伐智能化、林业机械自动化等,提高生产效率,减少林业损失。
3.林业物流管理方面,通过智慧林业技术,可以实现物品追踪、物流路径优化等,提高运输效率,降低成本。
1.加强对物联网技术的研发和应用,提高其在智慧林业领域的普及度和适应性。
2.建立智慧林业管理信息平台,实现林业资源、生产、物流等信息的集成共享,为决策者提供科学依据。
3.加强对智慧林业技术人才的培养,提高技术人员的综合素质和创新能力。
4.加强与林业企业和政府机构的合作交流,推动智慧林业技术的应用推广。
四、智慧林业的未来发展趋势1.智慧林业技术将不断向着智慧化和自动化方向发展,智能林业机械、智能林木监测、智能采伐等技术将得到广泛应用。
2.大数据和人工智能技术将为智慧林业的发展提供强有力的支撑,提高预测生产效率和安全性。
3.智慧林业技术将逐渐向多领域拓展,实现林业与农业、旅游、环保、生态修复等领域的融合发展。
总之,智慧林业技术的应用将在未来得到广泛推广,为林业可持续发展提供多种思路和方法。
加强技术研发,提高应用水平,是智慧林业可持续发展的重要方向之一。
林业行业的数字化转型智能技术的应用和影响
林业行业的数字化转型智能技术的应用和影响林业行业的数字化转型:智能技术的应用和影响随着科技的不断进步,数字化转型已经成为各行各业不可逆转的趋势。
而林业行业作为生态环境保护的重要组成部分,也在数字化转型中加速推进。
智能技术的应用不仅提升了林业生产的效率和质量,还带来了一系列积极的社会、经济和环境影响。
一、数字化转型在林业行业的应用数字化转型在林业行业的应用可以体现在多个方面:1. 数据采集与监测:传统的林业工作需要大量人力物力进行数据采集和监测,而数字化转型让这一过程更加高效和精准。
通过各种传感器、遥感技术和物联网设备,可以实时监测森林生态系统的状况,如土壤湿度、温度、风速、盗伐行为等。
2. 智能化管理:数字化转型为林业行业的管理带来了极大的便利和效率提升。
通过应用人工智能、大数据分析和云计算等技术,可以实现对森林资源的智能化分析、优化调度和风险预警。
同时,通过智能化监测和管控系统,可以实现对采伐行为和森林火灾等危险因素的及时监控和防范。
3. 生产流程优化:数字化转型使得林业生产流程更加智能化和自动化。
例如,在木材加工过程中,智能化设备和机器人可以实现对木材的自动分拣、测量和加工,大幅提高了生产效率和减少了资源浪费。
二、数字化转型对林业行业的影响数字化转型对林业行业的影响不仅仅停留在提升生产效率和降低成本这一层面,还带来了以下重要影响:1. 可持续发展:数字化转型促使林业行业向可持续发展的方向迈进。
通过对森林资源的智能化管理和监测,可以更好地保护和维护生态环境,避免过度采伐和破坏性的活动,为未来的林业可持续发展奠定基础。
2. 生态保护:数字化转型使得林业行业可以更好地保护生态系统。
通过实时监测和预警系统,可以及时发现和应对森林火灾、天气灾害和盗伐等问题,有效降低了自然灾害对林业的破坏。
3. 人工智能在林业行业中的应用不仅提高了生产效率,还改变了劳动力需求结构。
传统上,林业行业对于体力劳动需求较高,而数字化转型后,对技术型劳动力的需求增加。
信息技术在林业中的应用
信息技术在林业中的应用随着信息技术的快速发展,它与各行各业的结合愈加紧密。
林业作为最早的中华民族的传统产业之一,也逐步开始应用信息技术来提高生产效率和管理水平。
下面就来详细介绍一下信息技术在林业中的应用。
1.无人机技术随着传统的人工巡查难以满足林业工作的需求,无人机技术逐渐在林业中应用。
无人机可通过航拍的方式获取大面积森林的数据信息,通过大数据算法处理,可准确快速地监测森林的生长状况、病虫害情况以及火情等信息,为决策者提供科学有效的参考依据。
此外,无人机技术可以在森林造林、抚育和采伐等方面提高作业效率,减少人力投入和工作风险。
2.物联网技术物联网技术在林业中的应用主要是通过各种传感器和数据采集器,实现对森林的监测。
这些传感器包括土壤传感器、气象站、水文站等,可以实时采集森林地带温度、湿度、土壤水分含量等饲养环境参数,将数据传输给中央控制中心进行分析和处理。
使监管人员及时掌控森林内的环境变化,及时制定出更合理的森林保护和事故处理计划。
3. GIS技术GIS技术(地理信息系统)在林业的应用主要有两个方面,一个是数据采集方面,二是地图制作和分析方面。
GIS技术可以将巨大的数据结构在地图上显示出来,为林业管理者制定各种策略和计划提供直观可靠的依据。
其中,地图制作方面主要有实时更新和定制地图等,便于管理人员了解森林各种情况;而数据分析方面主要是研究森林资源的分布情况、生态系统结构、物种种类和森林各生物群落等信息,为经济开发、环境保护等工作提供依据。
4. 智能化管护系统随着信息技术的不断发展,智能化技术也逐渐应用到林业生产中。
智能化管护系统主要是通过传感器探测森林内有关信息,通过并联控制、远程操作等方式实现对大面积森林的管理。
智能化管护系统可以实现森林防火、防虫、防盗、抚育、营造等工作。
并且可以根据不同的森林环境和气象条件进行不同的控制和管理,实现对森林管理的科学化和智能化。
总之,信息技术在林业中的应用已经成为改善森林生态环境和提高林业生产效益的重要手段。
技术进展探索林业领域的最新技术和创新
技术进展探索林业领域的最新技术和创新林业作为一项重要的资源产业,在过去几十年里取得了巨大的发展。
然而,随着环境问题的加剧和资源压力的增大,林业领域面临诸多挑战。
为应对这些挑战,林业界积极探索和引进最新的技术和创新,以推动林业的可持续发展。
本文将介绍一些目前在林业领域中引入的最新技术和创新,并探讨它们对林业的影响和前景。
一、无人机技术的应用无人机技术作为一项被广泛关注和应用的技术,也逐渐进入了林业领域。
无人机可以使用高清摄像机和激光雷达等传感器,通过航拍林区,获取大量细致的数据信息。
这些数据可以用于监测森林生长状态、火灾风险评估、有害生物侵袭监测等。
同时,无人机还可以携带喷雾设备,用于精确喷施农药或肥料,提高植株的生长效果。
无人机技术的应用不仅提高了林业工作的效率,同时也有效减少了人力资源的消耗,对于林业的可持续发展具有重要意义。
二、遥感技术的创新应用遥感技术是指通过对地球表面的电磁波信号进行感知和记录,实现对地面信息的获取和分析。
在林业领域,利用遥感技术可以对森林面积、植被类型、病虫害分布等进行监测和识别。
利用高分辨率的遥感图像,可以实现对森林覆盖率、更新情况以及土壤质量的评估。
同时,通过遥感技术还可以检测林木的生长状态、火灾的发生以及病虫害的侵袭等信息。
这些数据对于林业管理者的决策和规划具有重要参考意义。
三、生物技术在林业中的应用生物技术的发展为林业的可持续发展提供了新的思路和丰富的手段。
例如,利用基因编辑技术可以对树木进行基因改造,提高其抗逆性和生长速度。
利用生物学控制和生物防治手段可以有效对抗林木病虫害的侵袭。
此外,利用生物技术还可以研发新型的生物质能源,推动林业领域的能源转型。
生物技术在林业中的应用是一种环境友好和可持续的解决方案,将为林业发展带来更多的机遇和挑战。
四、物联网技术在林业领域的创新应用物联网技术的兴起为林业领域提供了智能化管理的新思路。
通过在森林中布置感应器和传感器,可以实现对环境参数的实时监测和采集。
智慧林业技术促进了林业生态可持续发展
智慧林业技术促进了林业生态可持续发展随着科技的不断进步和社会的发展,智慧林业技术正逐渐成为推动林业生态可持续发展的重要力量。
智慧林业技术的应用不仅提高了林业生产效率,还有效地保护了森林生态环境,实现了经济效益和生态效益的双赢。
本文将从智慧林业技术的定义、应用领域、优势以及对林业生态可持续发展的贡献等方面进行论述。
智慧林业技术是指通过物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术手段,对林业生产、管理、监测等环节进行智能化、自动化的管理和运行。
它可以实现对森林资源的精准管理和监测,提高林业生产效率和质量,减少资源浪费和环境污染,实现林业的可持续发展。
智慧林业技术的应用领域广泛,包括林木种植、病虫害防治、森林火灾监测、森林资源调查等。
在林木种植方面,通过智慧林业技术可以实现对土壤、气候等环境因素的实时监测和调控,提高林木的生长速度和质量。
在病虫害防治方面,智慧林业技术可以通过传感器和无人机等设备实时监测病虫害的传播情况,及时采取相应的防治措施,减少病虫害对森林的危害。
在森林火灾监测方面,智慧林业技术可以通过火灾预警系统、无人机等设备实时监测火灾的发生和蔓延情况,提前采取灭火措施,减少火灾对森林的破坏。
在森林资源调查方面,智慧林业技术可以通过遥感技术和大数据分析等手段对森林资源进行全面、精确的调查和评估,为科学合理的林业规划和管理提供依据。
智慧林业技术的优势主要体现在以下几个方面。
首先,智慧林业技术可以实现对林业生产过程的全程监控和管理,提高了生产效率和质量。
传统的林业生产往往依赖人工操作,效率低下且容易出现误差,而智慧林业技术可以通过自动化设备和智能化系统实现生产过程的自动化和智能化,减少了人为因素的干扰,提高了生产效率和质量。
其次,智慧林业技术可以实现对森林资源的精准管理和利用,减少了资源浪费和环境污染。
通过智慧林业技术可以实时监测森林资源的变化情况,合理规划和利用森林资源,避免过度开发和破坏生态环境。
物联网技术在林业中的应用研究综述
物联网技术在林业中的应用研究综述摘要:在我国快速发展的过程中,我国的物联网技术发展十分迅速,物联网技术随着计算机及通信技术的发展应运而生,成为继计算机、互联网之后信息产业的又一次革命。
对林业来说,物联网关键技术的应用就是将信息技术和通信技术的高效融合,对林业信息进行采集、处理,从而推动林业信息化的进一步发展。
通过对国内外物联网技术在林业及相关产业中的应用研究现状进行分析,探索物联网技术在林业中的发展方向和趋势。
关键词:物联网技术;林业信息化;应用研究引言物联网的概念最早在2009年由IBM首席执行官彭明盛提出的“智慧地球”这一未来构想衍生而来。
物联网物联网技术又称传感术,是一门交叉学科技术,其结合了传感术、计算机技术、分布式处理技术、有线及无线网络技术,即将射频识别、红外传感器、全球定位系统、激光扫描系统等各种装置与互联网信息系统结合起来的一种巨大的网络,其目的是任何想要管理、监督的物品或事物与网络进行连接,通过对目标进行数据采集、数据分析、数据融合处理,提升管理效率,实现终端解决方案,最终实现智能化、信息化。
1物联网体系框架和特征物联网体系框架按照层次可划分为网络层、感知层和应用层,按照形态分类,可分为控制、传感以及识别3种类型。
其中,网络层主要用来保证数据传输的安全性和可靠性,感知层主要用来识别物体并采集信息,应用层针对收集的数据信息进行处理和分析,以此实现人机交互。
物联网在实际应用中最为关键的一点就是全面应用各类不同的感知技术,以互联网为基础的多网融合中保证数据信息传输的可靠性,不断提高数据信息处理的有效性。
2物联网技术在林业中的应用2.1林业资源管理尽管近年来国家不断加强林业资源管理工作整改,并出台了诸多完善措施,但在林业资源管理工作过程中,仍然存在较多问题:一是林业资源管理人力资源薄弱。
不少林地生态条件不理想,甚至有的地区因为交通闭塞,难以引进人才,导致作业队伍结构稳定性不足,从而各地区技术水平不统一,影响了人工造林效率。
物联网在林业行业中的应用分析
收稿日期:2023-09-15基金项目:广东省林业科技计划项目:广东省林业综合管理平台应用支撑系统研究(2021-KYXM-04)ꎮ第一作者:陈志敬(1979-)ꎬ男ꎬ信息系统项目管理师(高级工程师)ꎬ本科ꎬ主要从事林业信息化建设和统筹管理工作ꎬE-mail:gdf_czj@gd.gov.cnꎮ物联网在林业行业中的应用分析陈志敬㊀李㊀涛㊀黎㊀明㊀陈㊀广㊀刘健斌(广东省林业事务中心ꎬ广州510173)[摘㊀要]㊀本文基于物联网的由来及概念ꎬ结合林业行业的特点着手展开研究分析ꎬ对林业物联网的结构模型进行分解及组成研究ꎬ研究和分析了林业物联网相关的技术和标准ꎮ文中阐述了目前应用中的若干传感器ꎬ以及相关的业务应用系统ꎬ并对比了国内外的有关应用ꎮ提出了关注传感器等国产化的应用ꎬ以及优化调整林业物联网数据存储入库使用的一体化数据库ꎮ[关键词]㊀林业ꎻ物联网ꎻ传感器ꎻ物联网应用ꎻ一体化数据库中图分类号:S7ꎻTP391㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1009-3303(2024)01-0011-04AnalysisontheApplicationofInternetofThingsinForestryIndustryChenZhijing㊀LiTao㊀LiMing㊀ChenGuang㊀LiuJianbin(GuangdongForestryAffairsCenterꎬGuangzhou510173ꎬChina)Abstract:ThispaperstudiesandanalyzestheoriginandconceptoftheInternetofThingsincombinationwiththecharacteristicsoftheforestryindustry.ItstudiesthedecompositionandcompositionofthestructuralmodeloftheInternetofThingsinforestryꎬandstudiesandanalyzesthetechnologiesandstandardsrelatedtotheInternetofThingsinforestry.Inthispaperꎬsomesensorsincurrentapplica ̄tionsandrelatedbusinessapplicationsystemsaredescribedꎬandtherelevantapplicationsathomeandabroadarecompared.ItalsoputsforwardanintegrateddatabasethatfocusesonthelocalizationapplicationofsensorsꎬandoptimizesandadjuststhestorageandwarehousingofforestryInternetofThingsdata.Keywords:Forestryꎻinternetofthingsꎻsensorꎻinternetofthingsapplicationꎻintegrateddatabase1㊀概述物联网(InternetofThingsꎬIoT)目前是互联网最具挑战性的领域之一ꎬ它支持在全球人类㊁联网机器和各种物理对象之间进行通信以及进行无处不在的计算ꎬ将现实世界中的事物与虚拟的信息世界进行了结合ꎬ为未来提供了一个充满希望的前景ꎮ物联网概念的定义最早由美国麻省理工学院的Ashton教授于1999年研究射频识别(RadioFre ̄quencyIdentificationꎬRFID)时提出ꎬ国际电信联盟(InternationalTelecommunicationUnionꎬITU)在2005年发布的报告«ITU互联网报告2005:物联网»中将物联网的定义进行了较大范围的拓展ꎬ不再只限于基于RFID技术的物联网ꎬ其范围扩展至各种人与物㊁物与物之间的通讯连接ꎮ经过多年发展ꎬ根据2021年中国互联网协会发布的«中国互联网发展报告(2021)»统计ꎬ物联网市场规模已达1.7万亿元[1]ꎮ林业属于国家的重要基础产业ꎬ很多林地地广人稀㊁位置偏远ꎬ基础设施较为落后ꎬ物联网在林业行业中具有很大的应用潜力ꎮ2016年6月国家林业局印发了«国家林业局关于推进中国林业物联网发展的指导意见»(林信发[2016]76号)文ꎬ总体规划了中国的林业物联网发展ꎮ« 十四五 林业草原保护发展规划纲要»提出加快物联网等现代化信息技术使用ꎬ建设林草生态网络感知系统ꎬ推行网格化㊁精细化资源管理ꎬ全面提升林草行业治理体系和治理能力现代化水平[2]ꎮ2㊀结构模型林业物联网的结构模型从系统架构角度进行分解ꎬ以分层的方式描述林业物联网的组成ꎬ由感知层㊁网络层㊁应用层组成ꎬ如图1所示ꎮ感知层包括感知系统㊁控制系统ꎬ感知系统用于感知信息ꎬ由控制系统进行控制ꎬ通过信息汇聚分发系统收发来自上层信息ꎻ网络层也称网络传输层ꎬ为基础支撑网络ꎬ通过选择路由将数据传输到远端ꎻ应用层包括公共支撑系统㊁业务应用系统ꎬ公共支撑系统通过数据中心技术㊁总线技术㊁中间件等为业务应用系统提供支撑服务ꎬ业务应用系统包括森林资源监测系统㊁古树名木监测系统㊁陆生野生动物监测系统等[3]ꎮ图1㊀林业物联网结构模型㊀㊀应用层和网络层通常由计算机网络设备组成ꎬ大型物联网的应用层则一般基于云计算平台及业务应用终端设备组成ꎻ感知层包括传感器终端节点和传感网网关等节点ꎬ也包括了感知设备到传感网网关之间的短距离通信部分ꎬ通常为无线传输ꎮ对于应用层和网络层的网络安全要求ꎬ按照GB/T22239-2019«信息安全技术网络安全等级保护基本要求»中的安全通用要求进行保护ꎬ对于感知层的网络安全要求则按照GB/T22239-2019中的物联网安全扩展要求进行保护ꎮ总体的林业物联网组网示意图如图2所示ꎮ图2㊀林业物联网组网示意图㊀㊀网络网关的接口由北向接口㊁南向接口㊁其他接口组成:北向接口应能接入有线网络㊁移动通信网络㊁卫星通信网络的至少其中一种ꎻ南向接口则能接入各种类型的传感器网络ꎻ其他接口则用于支持接入调试设备㊁控制器等外接设备所需要的接口或用于连接本地的传感器ꎬ目前要求至少能支持USB接口ꎮ网络路由器应能支持至少250个终端的接入ꎬ宜支持2个或以上的射频接口ꎬ能同时工作在2个或以上的传输信道上ꎻ路由转发的时延要求应小于3毫秒ꎬ并且应能支持至少10跳以上的路由中继ꎻ应能支持数据安全机制ꎬ可以对传输的报文数据进行加密ꎮ终端传感器用于采集各种的林业生态环境数据ꎬ具备进行数据通信的功能ꎬ一般可支持休眠模式ꎬ在休眠模式下超低功耗运行ꎬ并具有休眠唤醒功能[4]ꎮ3㊀相关技术及标准林业物联网在构建过程中ꎬ需要结合林业行业自身的特点选取相关的技术ꎮ主要涉及的短程通信技术有RFID射频识别技术㊁蓝牙技术(Bluetooth)㊁ZigBee技术(IEEE802.15.4协议)㊁近场通信技术(NearFieldCommunicationꎬNFC)㊁无线局域网技术(WirelessFidelityꎬWiFi)ꎻ远程通信技术有基于蜂窝系统的GSM㊁GPRS的2G技术/TD-SC ̄DMA㊁WCDMA㊁CDMA2000的3G技术/时分(TimeDivisionDuplexꎬTDD)-LTE㊁频分(FrequencyDivisionDuplexꎬFDD)-LTE的4G技术以及目前正在发展之中的5G技术ꎬ低功耗广域网(LowPowerWideAreaNetworkꎬLPWAN)中的窄带物联网技术(NarrowBandInternetofThingsꎬNB-IoT)和远距离无线电通信技术(LongRangeRadioꎬLoRA)ꎮ为立足于林业的生产实际ꎬ在林业信息化的高速发展过程中ꎬ还广泛地使用了 3S 技术ꎬ即遥感技术(RemoteSensingꎬRS)㊁地理信息系统(GeographyInformationSystemsꎬGIS)㊁全球定位系统(GlobalPositioningSystemsꎬGPS)ꎬ对于GPS另外还有部分设备提供了中国自主研发的北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystemꎬBDS)的支持服务[5]ꎮ目前我国现行在用的林业物联网国家标准或行业标准共有7个ꎬ分别是«林业物联网第1部分:体系结构»㊁«林业物联网第2部分:术语»㊁«林业物联网第3部分:信息安全通用技术要求»㊁«林业物联网第4部分:手持式智能终端通用规范»㊁«林业物联网第403部分:对象标识符解析系统通用要求»㊁«林业物联网第602部分:传感器数据接口规范»㊁«林业物联网第603部分:无线传感器网络组网设备通用规范»ꎮ由于林业行业的特点及林业生态环境的复杂性ꎬ相关的新技术㊁新设备也在不断地发展及探索之中ꎬ已有的一些物联网标准目前有些仍未能满足需求ꎬ相关的林业物联网标准目前仍比较匮乏ꎬ仍需要进一步建设和完善相关的林业物联网标准和规范[6]ꎮ4㊀应用分析林业行业涉及的因素较多㊁环境较为复杂ꎬ主要涉及到自然界中的气象环境㊁土壤环境㊁水环境等ꎬ以及在此环境中生长的各种动植物ꎮ林业物联网通过布置各种传感器ꎬ采集各种环境信息以及动植物数据ꎬ再通过网络层传送到应用层ꎬ完成数据采集㊁传输㊁存储ꎬ以及数据的分析处理的全过程ꎬ从而将物理世界和数字信息世界联接在一起ꎮ在林业物联网的基础上ꎬ还可建立对森林病虫害监测和预防㊁古树名木保护㊁野生动植物调查与监测㊁森林防火监测等方面的应用系统[7]ꎮ图3㊀传感器图㊀㊀传感器采集的数据包括的类型有数值㊁文本㊁图片㊁音频㊁视频等ꎬ通过对得到的数据进行分析ꎬ可以了解到对人类和环境产生影响的各种环境参数ꎬ跟踪环境质量变化ꎬ为污染治理㊁环境管理等工作提供基础信息ꎬ为决策提供依据[8]ꎮ传感器包括各种的测量温度㊁湿度㊁光照㊁雨量㊁风速㊁风向等的气象传感器ꎬ以及测量土壤水分㊁养分㊁酸碱度的传感器ꎬ以及测量树木胸径㊁树高㊁叶绿素㊁空气负离子的传感器[9]ꎮ图3所示为某类型的传感器ꎬ可以用于测量太阳总辐射量㊁光合有效辐射㊁净辐射值㊁降雨量㊁大气气压㊁3层不同深度土壤的热通量㊁温度和含水率ꎮ图4㊀负(氧)离子监测传感器㊀㊀负(氧)离子对人体健康影响很大ꎬ对人体有较好的医疗保健功效ꎬ图4所示为负(氧)离子监测传感器ꎬ可实时监测出空气中的负离子浓度ꎬ目前在各林场㊁自然保护区中应用较多ꎮ图5㊀生态站监测数据图㊀㊀图5所示为某生态站建立的智能生态信息平台ꎬ可以通过手机APP登录后查看传感器得到实时环境数据信息ꎮ在各种传感器采集得到的数据基础上ꎬ还可建立各种应用的系统ꎬ图6所示为物联网在生态公益林区的监测系统示范图[10]ꎮ图6㊀生态公益林监测示范图㊀㊀在图6所示的生态公益林监测系统中ꎬ可采集各种动物的图像㊁视频数据ꎬ为进一步了解动物的种类㊁分布情况㊁生活特性等情况提供数据基础ꎮ在收集各种传感器得到的数据㊁动植物图像及视频等数据的基础上ꎬ可进一步开发生态监测的综合应用平台[11]ꎮ图7㊀生态监测网络业务平台㊀㊀图7所示的生态监测网络业务平台可以采集㊁汇聚各类林业物联网的数据ꎬ进行汇总及初步整理后ꎬ可进一步进行数据治理工作ꎬ然后将满足质量要求的数据入库到林业一体化数据库中ꎬ为下一步的大数据分析等其他开发应用工作奠定坚实基础ꎮ国外发达国家在林业物联网方面技术起步较早ꎬ各种传感器开发目前也较为先进ꎮ许多测量温湿度等综合气象及土壤数据的传感器㊁叶绿素监测传感器等ꎬ以及相关的单片机系统由美国㊁日本㊁芬兰等国家的相关公司较早推出ꎮ国外在林业物联网的应用方面也较为广泛ꎮ例如ꎬ有文献提到将震动传感器固定在树木上ꎬ当树木被盗伐等受到破坏的情况发生时ꎬ可将树木震动信号通过无线传感器网络(WirelessSensorNetworkꎬWSN)传送到远端监控服务器并发出告警信号ꎬ从而通知相关人员采取行动ꎬ保护珍贵树木等森林资源ꎮ还有文献提到通过声音传感器的数据分析ꎬ可以监测发现到树木正在被砍伐ꎬ并发出预警信号ꎮ国内外还有林业物联网在野生动物保护㊁森林火灾预防㊁森林病虫害森林等方面的广泛应用ꎮ例如在中国秦岭的金丝猴保护的物联网系统ꎬ在美国加州的野生棕熊保护的物联网系统等ꎻ利用安装在高处的360度摄像头采集视频图像并进行机器学习的方法实现对火灾的自动化识别ꎻ利用图像采集传感器对采集到的森林区域图像进行模式识别ꎬ通过分析树木外观图像㊁色谱的变化情况从而发现病虫害情况ꎮ5㊀结语随着技术的不断进步和发展ꎬ物联网可结合机器学习㊁人工智能㊁云计算等方面的技术做出更多应用ꎮ我们已在林业物联网建设过程中取得了一些成果ꎬ但仍有一些问题需要解决或值得关注ꎮ目前在用的各种林业物联网传感器使用的国外品牌较多ꎬ国产化程度较低ꎬ在数据的归集㊁汇聚方面存在一定的网络安全风险ꎮ在林业物联网采集得到的相关数据存储入库到林业一体化数据库的过程中ꎬ由于一体化数据库体系构建尚有待完善ꎬ仍需优化调整后续工作ꎮ参考文献[1]国家林业局.林业物联网第1部分:体系结构(LY/T2413.1-2015)[S].中国标准出版社ꎬ2016.[2]国家质检总局ꎬ国家标准委.林业物联网第603部分:无线传感器网络组网设备通用规范(GB/T33776.603-2017)[S].中国标准出版社ꎬ2017.[3]陈伟伟.物联网技术在智慧林业中的应用[J].智慧农业导刊ꎬ2022ꎬ2(18):24-26.[4]吴昊.物联网技术在林业信息化管理中的应用[J].林业勘查设计ꎬ2021ꎬ50(6):77-79.[5]何小兵ꎬ季根眉.林业信息化中物联网技术的应用及前景分析[J].南方农业ꎬ2021ꎬ15(14):68-69.[6]郭颖.物联网在智慧林业建设中的应用[J].农业开发与装备ꎬ2020(5):217ꎬ220.[7]曾辉平.物联网及其在林业中的应用分析[J].南方农业ꎬ2018ꎬ12(21):180ꎬ182.[8]汪林桂.物联网在智慧林业建设中的应用研究[J].智慧农业导刊ꎬ2022ꎬ2(8):1-3.[9]何秀芬.基于物联网的智慧林业可持续发展策略[J].智慧农业导刊ꎬ2022ꎬ2(18):21-23.[10]任汉屏.物联网技术在林业信息化中的应用研究[J].林业勘查设计ꎬ2021ꎬ50(1):77-79.[11]冯戈.面向智慧林业的物联网技术研究[J].林业资源管理ꎬ2019(1):136-140.。
智慧林业解决方案
智慧林业解决方案引言智慧林业是一种运用先进技术和数据分析手段,提升林业管理效率,并促进可持续发展的解决方案。
随着科技的不断进步和应用,智慧林业解决方案正成为林业管理领域的重要工具。
本文将介绍智慧林业解决方案的定义、应用场景以及相关技术,旨在帮助读者了解智慧林业的重要性和发展趋势。
定义智慧林业解决方案是一种基于先进技术和数据分析的应用,旨在提升林业管理效率、优化资源配置以及促进可持续发展。
通过利用物联网、大数据、人工智能等技术,智慧林业解决方案可以实现森林资源信息的实时监测、风险评估、预警预测以及决策支持等功能,从而帮助林业管理者更好地管理和保护森林资源。
应用场景智慧林业解决方案在以下几个方面具有广泛的应用场景:1. 森林资源监测智慧林业解决方案可以通过物联网技术和传感器设备,实现对森林资源的实时监测。
通过安装在森林中的传感器,可以实时获取森林中的温度、湿度、光照等环境参数,并将数据上传至云端进行分析和处理。
这些数据可以帮助林业管理者了解森林的生态环境状况,及时采取必要的措施保护森林资源。
2. 风险评估和预警预测基于大数据和人工智能技术,智慧林业解决方案可以进行风险评估和预警预测。
通过分析历史数据和实时监测数据,可以预测林火、病虫害等风险事件的发生概率,并及时发出预警信息。
这使得林业管理者能够提前采取措施,最大限度地减少损失。
3. 采伐管理和资源配置智慧林业解决方案可以利用大数据和人工智能技术,对森林资源进行优化管理和配置。
通过分析历史数据和实时监测数据,可以预测木材供需情况,合理安排采伐计划,避免资源的浪费和过度开发。
同时,智慧林业解决方案还可以根据地理信息和环境条件等因素,进行合理的资源配置,提高资源利用效率。
4. 决策支持智慧林业解决方案还可以提供决策支持系统,通过数据分析和可视化技术,为林业管理者提供准确的决策信息。
通过对各种数据和指标的分析,决策支持系统可以帮助管理者制定科学的林业管理政策和措施,提高决策的精准度和效果。
护林员管理工作总结:创新技术应用,提高护林员管理效率
护林员管理工作总结:创新技术应用,提高护林员管理效率提高护林员管理效率2023年,随着科技的不断进步与发展,护林员管理工作也开始借助创新技术进行改进,以提高管理效率和保护森林资源的能力。
本文将探讨在护林员管理工作中应用的创新技术,包括物联网、大数据分析和无人机巡护等,并分析其在提高效率、资源保护和监测等方面的作用。
物联网技术在护林员管理工作中的应用极大地提高了工作效率和资源保护能力。
通过将各种传感器和设备与互联网相连,护林员可以实时监测森林中的环境数据、温度、湿度等指标,并及时采取措施防止火灾、盗伐等意外事件的发生。
同时,物联网技术还能够提供更加精准和及时的数据,帮助护林员进行决策和资源调配。
大数据分析在护林员管理工作中的应用不仅提高了决策的准确性,还为护林活动的规划和监测提供了有力的支持。
通过收集和分析大量的森林生态数据、气象数据和人类活动数据,护林员可以更好地了解森林生态系统的变化趋势,预测火灾和病虫害的发生概率,并及时制定相应的预防和控制措施。
此外,大数据分析还可以帮助护林员进行资源评估和规划,确保森林资源的可持续利用和保护。
无人机技术的广泛应用为护林员管理工作带来了革命性的变化。
无人机具有快速、灵活和高效的特点,可以在较短的时间内监测大片森林,并及时发现问题和隐患。
护林员可以通过搭载各种传感器和摄像设备的无人机,进行巡护、监测和勘察工作,如森林覆盖率、植被状况、野生动物活动等,从而及时发现火源、非法采伐等违法行为。
此外,无人机还可以用于火灾扑救和灭蚁作业等任务,提高救援效率和成本效益。
2023年护林员管理工作中创新技术的应用已经成为提高效率和保护森林资源的重要手段。
物联网技术、大数据分析和无人机技术的运用,让护林员能够更加高效地监测、预测和应对森林环境中的各种变化和风险,保护森林生态系统的稳定与可持续发展。
然而,创新技术的应用也面临着挑战,如技术成本、数据隐私和专业能力等问题,需要相关部门和企业共同努力,推动技术的完善和应用的普及。
物联网在林业中的应用
通化市人民政府办公室关于印发通化市公安局主要职责内设机构和人员编制规定的通知文章属性•【制定机关】通化市人民政府•【公布日期】2009.09.20•【字号】通市政办发[2009]44号•【施行日期】2009.09.20•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】机关工作正文通化市人民政府办公室关于印发通化市公安局主要职责内设机构和人员编制规定的通知(通市政办发[2009]44号)各县(市、区)人民政府,通化经济开发区管委会,市政府各委办局:《通化市公安局主要职责内设机构和人员编制规定》已经市政府批准,现予印发。
二OO九年九月二十日通化市公安局主要职责内设机构和人员编制规定根据《公安机关组织管理条例》和中共吉林省委办公厅、吉林省人民政府办公厅《关于印发〈通化市人民政府机构改革方案〉的通知》(吉厅字〔2009〕20号),设立通化市公安局,为市政府工作部门。
一、主要职责(一)贯彻执行国家、省关于公安工作的方针、政策和法律、法规,起草公安工作的规范性文件,指导、检查和监督全市公安工作。
(二)掌握影响稳定、危害国内安全和社会治安的情况,为省公安厅和市委、市政府提供重要信息,并研究提出对策;侦查危害国内安全的犯罪案件。
(三)组织、指导全市公安侦查工作,分析研究全市经济犯罪、刑事犯罪情况,并提出对策;侦查、协调处置重大经济犯罪和各种刑事犯罪案件。
(四)指导、监督全市公安机关依法查处危害社会治安秩序行为;负责依法管理户口、居民身份证、枪支弹药、危险物品和特种行业等工作;处置治安灾害事故和群体性治安事件。
(五)指导、监督全市公安机关对国家机关、社会团体、企事业单位和重点建设工程的治安保卫工作和群众性治安保卫组织的治安防范工作。
(六)指导、监督全市公安机关维护道路交通安全、交通秩序和机动车辆、驾驶员管理工作。
(七)指导、监督全市公安机关对公共信息网络的安全监察工作;侦查各种利用信息网络进行的刑事犯罪案件。
智慧林业发展现状与展望
智慧林业发展现状与展望随着科技的飞速发展,智慧林业应运而生,成为当今林业发展的新趋势。
本文将详细阐述智慧林业的发展现状、关键技术、应用场景,并对未来发展进行展望,旨在让更多人了解智慧林业的重要性和必要性,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
智慧林业是指借助现代信息技术,通过对林业资源的全面感知、智能分析和科学经营,实现林业生态、经济和社会的可持续发展。
自20世纪90年代以来,世界各国纷纷开展智慧林业建设,以提升林业生产效率、保护生态环境和优化资源配置。
物联网技术:通过植入传感器、RFID等设备,实现对林业资源的实时监控和数据采集,为后续分析提供基础数据。
云计算技术:通过构建云计算平台,实现对海量林业数据的存储、分析和处理,提高数据处理效率和准确性。
大数据技术:通过对大数据的挖掘和分析,实现林业数据的可视化表达和预测性分析,为决策提供科学依据。
人工智能技术:通过机器学习、深度学习等技术手段,实现对林业病虫害识别、森林防火预警等智能分析应用。
林政管理:通过智慧林业系统,实现对林地、林木等资源的信息化管理,提高政府监管效率和服务水平。
森林监测:利用物联网技术,实时监测森林环境、生态状况等信息,为生态保护和修复提供数据支持。
生态修复:运用大数据和人工智能技术,分析生态修复最佳方案,提高生态修复工程的科学性和针对性。
发展趋势:随着技术的不断创新,未来智慧林业将向更加智能化、精细化、全面化的方向发展。
同时,跨界融合也将成为智慧林业的重要趋势,如智慧林业与数字经济、创意产业的融合发展。
挑战:智慧林业发展面临诸多挑战,如技术更新迅速、信息安全问题、数据共享与隐私保护等。
为应对这些挑战,需要加强技术研发和创新,建立健全信息安全保障体系,促进数据共享与合作。
机遇:智慧林业的发展也为相关产业带来了巨大机遇。
一方面,智慧林业可以提高林业生产的效率和效益,促进林业经济的持续增长;另一方面,智慧林业可以推动生态环保和可持续发展,为社会创造更多就业机会和经济效益。
物联网技术在智慧林业中的应用
物联网技术在智慧林业中的应用摘要:我国的林业资源十分丰富,但受传统林区和外部环境的制约,林木覆盖率低,生态环境恶化。
传统的人工造林方式,已无法适应现代生态经济的需要。
因此,在新形势下,构建一套智能化的立体采伐体系,是实现林业信息化的关键。
物联网是一种新的技术,它具有实时性强、交互性强、信息量大等优点,可以有效地提高林业资源的利用效率,促进林业生态环境的保护。
关键词:物联网技术;智慧林业;应用1智慧林业的发展情况与特征1.1智慧林业的意义与特征将物联网技术用于智慧林业,具有创新的特点,能够有效地提高林业的发展和生产工作的效率。
利用物联网技术可以提高管理工作的效率,实现对被管理对象的实时监测,能够实现对采集到的数据的集中处理。
物联网技术是一种将无线技术、信息分布处理、传感器技术和计算机技术相结合的技术,在信息媒介领域中具有重要的应用价值。
将其与智能林业相结合,对林业的控制技术进行优化和调整,既能促进林业的健康发展,又能更好地满足消费者对绿色产品和服务的需要。
林业智能化建设已是今后发展的大势所趋。
在人们认识到生态环境保护的重要性后,有关部门开始重视林业的发展,借助智能林业,可以让有关工作人员充分了解一个区域的生态环境,并通过物联网技术的应用;当遇到自然灾害或其他突发事件时,可以协助政府部门迅速作出应对。
同时,智慧林业在生态环境保护、灾害防治等各方面都有着举足轻重的作用,因此,必须把“智慧林业”作为当前林业发展的一个重要方向和战略。
1.2物联网技术与智慧林业的情况随着技术人员的不断探索和研究,物联网技术已被广泛地应用于智慧林业,能够将信号传感器与对象进行通信;从而达到识别、追踪等功能。
在我国林业发展的进程中,没有有效的经营手段是不行的。
因此,必须把物联网技术和林业的深度结合,充分发挥林业资源的潜力和优势,开发林业资源的智能化经营模式,通过多种网络技术,可以为林业的发展提供新的途径;利用现代科技手段,可以对林业资源进行长期、高效的保护。
智慧林业进展情况汇报
智慧林业进展情况汇报
近年来,随着科技的不断发展和应用,智慧林业在我国取得了长足的进步。
在
政府的倡导和支持下,智慧林业已成为林业发展的重要方向,为林业生产、管理、保护等方面带来了全新的变革和发展。
首先,在林业生产方面,智慧林业技术的应用已经成为提高林业生产效率和质
量的重要手段。
通过无人机、遥感技术等手段,可以对森林资源进行全方位、多角度的监测和调查,实现对森林生长状况、病虫害情况等的实时监测和预警。
同时,利用大数据和人工智能技术,可以对林木生长进行精准预测和管理,为林业生产提供了科学依据和技术支持。
其次,在林业管理方面,智慧林业技术的应用也为林业管理带来了全新的可能。
通过物联网技术,可以实现对森林资源的动态管理和监控,对森林防火、防病虫害等工作提供了更加精准和及时的支持。
同时,利用大数据和云计算技术,可以实现对林业资源的信息化管理和智能化决策,为林业管理提供了更加科学和高效的手段。
再次,在林业保护方面,智慧林业技术的应用也为森林资源的保护和可持续利
用提供了更加全面和有效的手段。
通过远程监控和智能感知技术,可以实现对森林资源的全天候、全方位的监测和保护,提高了对森林资源的保护效果和保障水平。
同时,利用智能传感器和监测设备,可以实现对森林生态系统的动态监测和预警,为森林资源的可持续利用提供了更加科学和可靠的支持。
总的来看,智慧林业技术的应用已经成为林业发展的重要推动力量,为林业生产、管理、保护等方面带来了全新的变革和发展。
未来,随着科技的不断进步和应用,智慧林业将会在我国林业发展中发挥越来越重要的作用,为实现林业可持续发展和生态文明建设作出更大的贡献。
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第41卷第1期吉林林业科技Vol.41No.12012年1月JOURNAL OF JILIN FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGYJan ,2012文章编号:1005-7129(2012)01-0046-03中图分类号:TP399文献标识码:A物联网技术在森林管理中的应用与发展陈秀敏(中国吉林森林工业集团有限责任公司,吉林长春130021)摘要:物联网技术在林业的应用尚处于起步阶段,应用范围小,技术水平低。
针对森林管理的独特性,提出了物联网在森林资源监管与服务、森林火灾防控与服务、生态环境监测和森林旅游监管与服务的发展方向。
关键词:物联网;森林管理;应用与发展Application and development of the logisticstechnology in forest managementCHEN Xiu -min(China Jilin Forest Industry Group Co.Ltd ,Changchun 130021,China )Abstract :The application of logistics technology in forestry is now at the beginning stage ,limited field and low level.In this paper ,the development of logistics technology in forest resource monitoring and service ,forest fire control and service ,ecological monitoring and forest tourism supervision and service.Key words :logistics technology ;forest management ;application and development收稿日期:2011-12-01作者简介:陈秀敏(1967-),女,吉林靖宇人,高级经济师,主要从事信息管理工作.物联网是通过射频识别(RFID )、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。
加强物联网技术研发和产业化应用,有利于加快转变经济发展方式,推动产业结构调整和优化升级,对抢占未来经济科技制高点、增强产业竞争力具有重要战略意义。
国家在城市智能交通、公共安全、环境保护、农业、林业、智能家居等六大领域进行先期应用示范。
可见,国家已把林业信息化作为现代林业建设的支柱和目标。
本文重点探讨森林资源管理、森林防火、森林生态系统监测与森林生态旅游监管领域中物联网技术的应用与发展问题。
1应用现状1.1森林资源管理森林资源管理领域的信息化建设起步较早,目前的应用主要有以下几个方面:①“3S ”技术在森林资源调查监测领域已经开始全面实际应用,取得了较好的应用效果。
②全国林权登记发证、木材运输管理、采伐限额及“三总量”检查、征占用林地检查等工作的信息管理系统,已经进行了实际应用。
—64—③开展全国森林资源数据库建设试点示范工作,形成了森林资源管理信息系统的初步框架。
④木材采伐证、运输证等电子办证系统在辽宁、湖南、河南、山西等省已开始应用。
⑤利用视频监控、射频识别、3G通信等技术,严厉打击盗伐林木、偷猎野生动物等违法行为。
物联网技术已在部分地区得到初步应用。
例如,江西省开展了全省木材运输检查的物联网应用;辽宁省本溪市在全市木材检查站、主要交通路口部署视频监控系统;海南省林业部门为部分护林员发放了3G手机,方便护林员及时记录和报告各种破坏森林资源、野生动植物资源的违法违规行为;吉林森工集团采用电子标签,加强对木材的监管。
1.2森林防火领域森林防火业务涵盖林火监测、预测预报、应急响应、扑救指挥等环节,是一套复杂的应急响应系统。
该领域的信息化水平相对较高,目前,全国已经建立林火视频监控点1500多个,森林火险监测站670多个,可燃物信息采集站110多个,人工瞭望台17000多个,为扑火队配发手持火险监测仪10000多个。
物联网相关技术在森林防火中的应用,目前主要有三个方面:一是定位方面,森林武警部队和辽宁、湖南等省都进行了积极探索。
二是视频监控方面,利用微波视频监控技术监测林火,以其全天候、省时、省力等优点,正在逐步替代传统的人工瞭望方式。
像北京、山西、辽宁、湖南、江西等省区,都取得了很好的应用成效。
三是异常温度感应方面,辽宁省林业厅取得初步成功。
1.3森林生态系统定位监测与森林生态旅游监管领域实际应用还比较少,主要集中在气象监测方面。
部分森林生态系统定位站安装了自动气象站,记录温度、湿度、风向、降水等气象因子,但还不具备数据无线传输功能,而是需要人工定期或不定期前去下载数据。
森林旅游监管信息化目前主要处于建立门户网站、开展对外宣传推介的阶段。
信息化建设和应用的程度很低,应用主要体现在视频监控方面。
2存在的主要问题和差距2.1森林资源监管①数据共享和业务协同程度低,不利于及时发现问题。
②管理手段比较落后,方式比较粗放。
③基础数据库和应用系统不统一,存在兼容性问题。
2.2森林防火领域①网络通信问题。
很多偏远林区没有网络覆盖,通信、上网等成为大问题。
一些林区的网络覆盖不好,通讯质量较差。
缺少林业专网,传输信号受外界的干扰很大,高峰时段火情等信息传输不畅。
②视频监控问题。
目前全国林火视频监控点的数量太少,大量的林火监测工作仍主要靠人工瞭望台解决,时效性差,覆盖度低,精确性差,无法满足林火监测预警的需要。
③视频共享问题。
目前省级林火视频监控系统还没有与国家林业局对接,影响了数据共享、应急响应和统一指挥调度。
④通信及监测装备问题。
目前扑火队的信息化装备水平很低,扑火队员的移动终端功能比较单一,缺乏定位、通信等功能。
传感器的感知范围太小,尚无法满足野外要求。
⑤数据智能分析问题。
面对林火监测获取的大量信息,目前后台的智能分析能力很低,严重影响了对决策的支撑参考作用。
2.3生态环境监测、森林旅游监管与服务领域①现有的数字采集设备大都不具备无线传输功能,覆盖面小,类型比较单一,信息量有限。
②林区通信是很大的制约因素。
③林区定位问题难以得到有效解决。
3应用需求分析3.1森林资源监管与服务3.1.1森林资源统一标识。
辨别真伪、辨别来源、规范市场、保护消费,从根源上减少乃至杜绝盗伐、超采、偷猎、滥挖、私运、倒卖等不法行为,是林业急需解决的一个重大管理问题,也是提高公共服务水平、保障公共安全的重要方面。
目前由于不能对树木、木材、野生动植物产品等的来源、种类、数量、材质等属性信息进行准确识别,因此给执法监管等工作带来了很大困难。
—74—如果能够充分利用射频识别(RFID)和通信等技术,建立起完善的森林电子标签系统,并与专门设计的电子货票、运输证、采伐证、采集证、猎捕证、检疫证等结合,就可以实现对木材和野生动植物产品生产、运输、贮存、销售等环节的精细管理,大幅度提高执法监管和公共服务水平。
3.1.2森林定位服务。
目前森林资源监管的野外定位方式有向导导引、地形图判读和GPS定位等,在不少偏远落后的林区,向导是主要的定位手段,手机定位仅在部分浅山区和平原地区得到初步应用,但误差较大,难以向尚无手机信号的深山区推广。
总的来看,现有的定位手段准确率低,特别是遇到复杂的地形、茂密的森林和大雾等恶劣天气,很容易迷失方位,给监管工作造成很大困难和安全隐患。
为此,需要借助GPS、北斗导航系统、超高频智能标签、移动GIS 等先进技术手段,建立森林坐标系统,形成森林网格,提高出入林区人员及车辆的野外定位以及面积测算、距离测算等的准确度,提高工作效率,保证工作质量,确保人员及财产安全。
3.1.3森林资源监管信息及时传递。
目前很多林区还没有实现网络覆盖,手机、电话、互联网等通讯手段难以应用,给资源监管工作造成了极大不便。
为此,需要借助通信卫星网络、广域和宽带无线通信网络、航空护林飞机航线网络和森林网格等,建立覆盖广大林区的通信网络,实现监管信息的及时传递和快速响应。
3.2森林火灾防控与服务3.2.1具备实时监控能力。
我国现有的森林火灾监控主要依靠人工瞭望台,时效性差,工作条件艰苦。
卫星遥感监测不能做到全天候监控,加上分辨率较低,因此存在时间和地域上的监控盲区。
微波监控、视频监控技术只在部分重点林区和经济较发达省份得到应用,但电力供应、信号传输、设备安全、技术升级等存在较大难题。
为此,需要着力解决电力供应、信号传输、设备安全、技术升级等技术难题,并与卫星、航空护林飞机、地面人力监测等组成立体监测网络,实现林火的全天候实时监测,切实提高林火预测预警能力。
3.2.2全面掌握林火监测信息。
目前我国已经初步构建了卫星遥感、航空护林、人工瞭望、远程视频等多平台、多尺度的信息采集设施,其中包括1500多个林火视频信息采集点、140多个基础森林火险气象信息采集站、近2000个一般气象信息采集站、17000多个人工瞭望台等,初步实现了基于GSM网络、微波、互联网的数据传输、存储、分析、管理等基本业务系统。
但受经费、技术等因素的限制,目前的林火监测信息量十分有限,特别是无法及时准确了解林下地被层的信息,严重影响了林火预警预报的准确性和可靠性。
要想做到广覆盖、全天候、细监控,全面掌握林区的林火监测信息,必须增加传感器、视频监控等地面自动采集等设备,并着力提高监测信息的快速传输、海量存储、智能分析和决策能力。
3.2.3提高应急通信和指挥调度能力。
林区应急通信和智能调度能力不足是制约当前林火防控工作的主要因素。
为此,需要借助通信卫星、北斗导航系统、传感系统、森林坐标系统、智能分析系统、专家决策系统等,提高应急通信能力、数据集成共享能力和指挥调度能力,为保障森林资源和群众生命财产安全奠定坚实基础。
3.3生态环境监测、森林旅游监管与服务3.3.1实时监控景区生态环境及其变化趋势。
目前景区生态环境监测是个薄弱环节,严重影响了生态保护和合理开发利用工作。
为此,需要利用传感、视频监控等技术,实时掌握景区的空气、土壤、气象等关键因子的变化情况,为景区生态保护和经营管理决策提供科学依据。
3.3.2有效监控和科学管理景区游客。
目前,游客管理是很多旅游景区,特别是热点旅游景区面临的大问题。
为此,需要利用传感、视频监控、定位等技术,实时掌握游客分布和活动情况,为加强游客管理、合理疏导客流、减轻景区生态压力、搜救遇险游客等提供决策依据。