1、海寨林场智慧林场建设现状及存在的问题

1.1 海寨林场智慧林场现状

目前智慧林场建设基本为零，基础设施方面，感知设备现林场仅有2套防火视频监控和5套语音监控卡口。网络信息建设上，海寨林场面积广、林区分散、地形复杂，通信信号覆盖率低，大部分区域网络未联通。现海寨林场仅有场森林防灭火指挥中心，指挥中心仅有一台电视和一台电脑，信息化可视化水平低[1]。

1.2 海寨林场智慧林场建设存在的不足

1.2.1 林草感知点数量不足、监管范围小

海寨林场感知体系建设尚不完善，监管范围非常小。大部分林草区域出入口还未建设卡口监控，在开展防止火源进山、遏制偷拉盗运等方面的工作难度较大。易发生病虫害的人工林和天然中幼林，都未布置有害生物监控，给林草有害生物防治工作带来很大困难[2]。

1.2.2 管护区域通信盲区多、信息传递不畅

海寨林场各管护站基本实现了移动通网，但现有的通信设施还不能满足林草资源监管的需求，在林区的重点管护地区存在较多的通信盲区，应急指挥时信号时断时续，“信息孤岛”现象突出，难以满足林草资源保护和应急处置通信需求[3]。

1.2.3 林草管护设施建设滞后，管护效率低

海寨林场面积分布广而散、管护压力大，加之各基层管护站点地处边远、信息闭塞，交通不便，通讯不畅，基础设施建设滞后。林草资源管理手段单一，多依靠护林员进行巡护管理，林草需管护面积广，监控难度大，护林员尚不能满足所有管护需求，管护效率低[4]。

2、海寨林场智慧林场建设内容

2.1 智慧林场建设总体框架

搭建国有海寨林场指挥林草“四横两纵”总体框架，包括(从下往上)基础设施层、数据层、支撑层、应用层，与林草业标准规范体系、安全运维体系相互联系、相互支撑，形成一个互联互通的运营体系。

海寨林场智慧林场建设是通过构建天-空-地-人立体监测网，利用前端监测物联感知设备，感知林草资源信息变化、林草火情、病虫害、野生动物等信息，通过传输网将前端感知信息传输给林草信息指挥中心，同时构建数据库、搭建系统平台。信息指挥中心在林草云平台、林草大数据分析等的智能分析和综合研判下，提供同一平台的林草资源的监管和灾害应急指挥应用服务，大幅简化后端管理平台复杂性，实现林草高效业务管理。海寨林场智慧林场监测系统是由前端基础设施、数据层、支撑层、应用层构成如图1所示[5]。

图1系统架构

2.2 基础设施层建设

基础设施层建设主要包括感知系统建设、指挥中心建设、网络建设。

2.2.1 感知系统建设

2.2.1.1 建设多功能高位监测系统

结合海寨林场防火现状，充分利用林区内及林区周围铁塔通信基站建设森林防火信息化，共设置了15个森林防火专用云台监控点位，其中新建点位6个，共享铁塔基站点位8个(包含1个存量点位设备迁移),利旧原有设备及杆塔1个。

2.2.1.2 建设卡口监控系统

经实地勘察，本期规划选择7个林区核心入山路口区域，共设置了49个卡口点位，其中存量卡口点位5个，新建43个6米立杆卡口点位，新建1个借用水泥杆卡口点位。根据国家相关规范要求及项目实际情况，运用光电技术、图像处理技术、模式识别技术、车牌识别等多种业内领先的视频智能技术于一体的视频辅助卡口系统，在林场公路各重要节点部署高清摄像机，对进出林场公路的车辆，人员进行识别抓拍，防止各种偷盗，乱砍乱伐的发生，以及可疑人员的进入，防止森林火灾发生的潜在风险。当出现与陌生访问人员或访问次数过多的非工作人员时进行预警提醒，同时当出现与重点监测人员相似度较高时发出预警信息，及时提醒林区工作人员进行核实[6]。

2.2.1.3 建设气象因子采集系统

在海寨林场7个林区选取7个点位作为气象数据采集安装气象传感器，通过前端气象传感器实时采集各类气象数据，包括气象监测点的风向，空气湿度，温度等气象信息，利用算法计算得出森林火险气象预警，定时更新森林火险气象预警信息，在平台上展现林区局部气象参数[7]。

2.2.1.4 建设野生动植物监测系统

在7个林区监测区域内安装部署野生动物监测设备，对拍摄到的湿地野生动植物图片自动区分有效照片、无效照片进行归档分类管理，将各野生动植物监测设备监测数据采集设备产出的数据通过网络传输到系统内实现数据接收、入库储存，对移动端APP及人工采集上报的数据进行查看、编辑、管理[8]。

2.2.1.5 建设无人机巡航侦察系统

本期海寨林场规划8套无人机。海寨林场指挥中心一套，7个林区分别一套。当火情发生时，无人机从应急指挥中心起飞观测火源蔓延情况，实时回传图像到监控中心大屏或者应急指挥中心终端设备，辅助指挥中心及时部署消防人员及消防策略；可在视频监控盲区及人工巡护无法到达的区域实现林草资源的管护功能，强化应急指挥，为林草资源利用和管理提供真实有效的数据支持；同时具备火源感知、灾害监测、林草违规事件拍照喊话、紧急投放物资、提供实时画面等功能。

2.2.2 指挥中心建设

指挥中心以数据集中为核心，轻松构建一个集中化、网络化、专业化、智能化的信息管理系统，为参与指挥的领导和参与控制的工作人员，提供优质通畅的通讯和准确高效的综合信息图像，并能及时有效地调集其他相关资源或参数，进而实现科学协作与高效处置紧急事件。基于数字林草云平台，实现林草部门的应急指挥、视频会议、信息发布、语音人工查询等功能，是开展林草资源日常监管、灾害指挥调度的重要场所。

指挥中心建设包括场部信息指挥中心建设和林区信息指挥分中心建设。规划建设林场指挥中心一处，林区监控中心7处。指挥中心同时配备电子工牌，电子工牌是一款带智能定位技术的产品，它能够在工作时间内实时采集工人的位置信息，基于位置信息的采集上传至云平台处理后，便能够比对林区巡护的位置信息、护林员的作业轨迹信息。

2.2.3 网络建设

根据现场踏勘设计，前端监测点位主要采用就近接入市电(周围基站或电网电杆),满足建设成本和运维成本低，节能减排，转换效率高，安装施工简单，便捷，建设周期短，运行稳定，安全可靠，传输距离远，管控灵活方便，可集中管理等要求。少部分前端监测点因现场不具备就近供电的条件，设计采用太阳能供电系统。

2.3 数据层建设

数据库是数字管理系统的信息仓库，为林草管理系统的高效运营提供丰富的数据源，全面支撑林草管理系统的各项应用。数据库的建设包括数据库的补充，数据的更新、汇聚，数据信息的共享交换。

2.4 支撑层建设

支撑层，负责整个管理平台的信息加工、海量数据处理、业务流程规范、数表模型分析、智能决策、预测分析等，为实现林草资源监测、应急指挥、智能诊断等提供平台化的支撑服务和智能化的决策服务。支撑层主要包括承载本地区林业业务服务和林业数据服务的数字林草云平台，基于现有的地理信息公共平台，整合海寨林场的相关资源数据、相关属性数据和基础测绘数据，融合各项林草数据与地理信息数据，形成“一张图”的基础，为林场业务应用系统提供统一的地理信息支撑服务；通过前端建设的多功能云台，野外视频监控、卡口监控等系统进行统一汇聚管理的视频联网平台等。

2.5 应用层建设

2.5.1 森林防火管理系统

海寨林场林草防火管理系统以地面视频监控网建设为主体，与卫星遥感分析、无人机航摄、地面巡护及其他感知系统相互补充，通过前端双光谱重型云台红外热成像摄像机对基站附近数公里范围内林区进行视频监控图像采集，实现全方位监控；通过热成像重型云台的测距功能方位角和俯仰角以及长焦镜头焦距实现火点的精确自动定位、火点的智能识别；同时加载智能图像处理器，能更快更准确地识别火情，有效实现火情早期监控的效果。

2.5.2 古树名木管理系统

对林区内古树名木进行管理、决策及保护，通过调查、获取、收集和整理辖区内所有古树名木的树高、胸径、位置等基本数据、现状图片等信息，利用地理信息系统技术，建立综合数据库，提供精细化、数字化、可视化的管理。

在地图上直观呈现古树名单的分布情况，统计分析古树名木的时空分布、科属分布和区域排行等，建立古树名木的数字化档案，随时查看古树名木的生长状况和位置信息等。可通过摄像机查看古树名木的实时视频，可通过地图导航到古树名木所在位置等。

2.5.3 林业有害生物防治系统

通过多光谱检测手段，建立大数据样本数据库，利用人工智能深度学习算法，对多种林业病虫害进行监测预警。实现“早发现、早干预、早治疗”,以求最大限度的保护林木生长安全，进一步减少可能造成的潜在损失。此外，可利用该技术对已经进行药物喷洒预防，或者治疗的林区进行复测，保障林区内林木的绝对安全。

2.5.4 生物多样性信息管理系统

生物多样性管理信息系统是一套集资源信息、监测和濒危动植物信息知识库于一体的系统，建立基于3S技术的生物多样性管理信息系统，及时掌握生物多样性现状及动态变化情况，改进决策方法和依据，提供野生动植物资源的信息浏览、查询、管理、信息更新及统计分析等功能。增强资源共享，同时为加强野生动植物保护、管理、履行国际公约或协定，提高工作效率和管理决策水平，合理开发利用野生动植物资源提供决策依据。

2.5.5 林木采伐管理系统

通过设置智能摄像机巡航周期和巡航角度，设置每天不同时刻和角度至少抓拍多张保护区图片，结合软件平台智能对比分析，及时发现林木前后异常变化，实时发现盗砍盗伐现象并作为取证依据。

加强森林采伐数据管理，合理利用森林资源，根据《中华人民共和国森林法》及有关规定，结合海寨林场实际，建立林木采伐管理系统，对采伐证、采伐台账、木材运输台账、采伐空间数据等进行管理。

2.5.6 林草“一张图”系统

建立林草“一张图”系统，实现林区内各林业数据的统一整合、访问与共享，实现对林场基础地理数据、林业基础数据及林业专题数据的一张图展示查询，提供林草灾害事件分析、林地时空分析、林地征占分析，实现对各种林业资源数据及业务的分析辅助决策。

整合各类公共基础数据、森林资源数据、森林防火、护林员巡护数据、林地权属等业务数据，将与林业相关的所有信息在“一张图”上得到展现，实现多源、海量数据的统一管理，能够对林木采伐、生态公益林、自然保护地信息进行地图展示及相关属性查询，能够展示全林场野生动植物空间分布情况。搭建可视化平台，借助网络对外发布地图成果，全方位服务于森林资源管理的各环节。

2.5.7 智慧办公系统

利用信息化技术将特定流程或特定环节与日常事务联系在一起，提高公文流转效率。林草OA系统的功能主要包括公文管理、日常审批、会议管理、用车管理、通知公告和移动办公等功能，将移动办公通过多种接入方式与OA办公平台的各种应用进行连接，将办公的范围无限扩大，真正的实现移动着的办公模式。

2.5.8 林业大数据分析平台

林业大数据分析平台主要包括森林资源时空立体刻画、林业生态工程大数据分析、生态公益林大数据分析、森林采伐利用大数据分析、森林防火大数据分析、古树名木大数据分析、运行状态大数据分析、业务办理效率大数据分析等业务大数据分析应用。

2.6 系统安全设计

系统安全包含社会的法律、法规以及企业的规章制度和安全教育等外部软件环境；以及软件、硬件、网络、数据库、数据存储介质的安全，见图2。

图2系统安全

3、效益分析

按照“急需、适用、先进”的原则，遵循资源集约共享、集中化调度的思路，推动政府管理方式的规范与创新，减少管理成本，客观上也在政府部门的工作强度与工作时间方面产生经济效益。

海寨林场智慧林场项目建设作为国家信息化发展环境下城市发展的重要组成部分，是信息时代加强政府公共服务的重要基础性工作，对于促进政府管理和执法方式转变，充分履行执行职能具有深远的意义。

3.1 社会效益

一是智慧林场的建设，既能解决资源管理存在的短板和人员不足，又能全面提升林场工作治理体系和治理能力现代化水平，不断巩固和拓展国有林场巩固成果，推动林场事业高质量发展。

二是智慧林场的建设，能有效地提升林场乃至全市森林防灾能力水平，最大限度的减少各类灾害的发生，为筑牢曲靖市安全生态屏障作出积极贡献。

三是智慧林场的建设，使每个公民更加深入的理解林草事业、更加深刻认识到林草工作在保护资源、保护环境、维护生态平衡中所起的重要作用，从而形成全民“植绿、爱绿、护绿”的良好新风尚。

3.2 经济效益

林草防火监测系统的建设，可防止类似项目盲目、低水平地重复投资建设，全市可节约几千万元甚至上亿元的社会资金。事前监督与事后核查并举，降低林草火灾发生率。系统建成后，每年由消除隐患带来的经济效益不可估量；选择最佳救援方式，科学安排调度，降低管理成本。系统对林草区实行动态监管，自动更新数据，大大减少定期林草资源清查耗费的巨额资金投入。

林草防火监测系统建成后，林草火灾得到有效控制，从而使林草及其植被能得到更有效的保护，促进物种和生物多样性的发展，防止水土流失，减轻洪涝灾害，保障农业稳定发展，保持和改善生态环境，推进生态旅游观光业，为社会和经济发展作出贡献[2]。

3.3 生态效益

海寨林场在曲靖市具有重要的生态地位，运用先进的科学技术和设施、设备，切实提升海寨林场生态监测的措施和手段，有效改善生态管护，及时发现和解决林草火灾、滥砍滥伐、盗采盗猎等自然或人为事故，降低林草资源，野生动物破坏和人为干扰，及时发现和监控野生动物活动轨迹，有力提升对濒危野生动物的保护。促进生态监管从传统人力监管向自动监管、科学监管转变，最大限度的降低管理成本，加强生态环境保护的力度。通过项目的实施，树立和践行“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念，推动区域绿色生态发展，促使海寨林场资源得到保护，生态功能得到优化，森林草原生态系统效益得到增强，从而有效促进了曲靖市生态屏障的建设。

4、结束语

海寨林场将围绕建设“全市智慧林业示范区”为目标，以创建国家生态文明建设示范区为抓手，推进林草治理能力现代化建设，构建以林草信息资源数字化、林草灾害预警体系高效化、林草系统管控智能化为特点的数字化林草监管体系，打造前端监控覆盖面积广、网络通信质量有保障、林草资源监管高效的曲靖市林草建设示范基地。构建集林草资源管理、灾害预警与应急管理等覆盖林草系统大部分日常业务为一体的运行平台，形成“一网监控、一屏可视、一图管理、一脑统筹”林草信息化发展新模式，实现林草资源管理由传统人力管理向数字现代化管理转变，直接降低林草业务及行业管理成本

参考文献:

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[6]裴莹蕾,王娅.大数据时代公众参与城市精细化管理的实践与思考——以贵阳市城市乱象治理为例[J].河北青年管理干部学院学报,2021,33(4):65-70.

[7]张启焕,齐志涛,王资生.具有地域特色的红色文化与专业课程教学的融合——以海洋生物技术课程为例[J].学园,2023,16(7):7-9.

[8]苏晓玉,袁鸿翼,赵露.基于新一代数字地球的智慧产业应用[J].卫星应用,2018(9):21-26.

文章来源:黎强.曲靖市国有海寨林场智慧林场建设[J].林业科技情报,2024,56(04):88-91.