上海：從數(shù)字林業(yè)邁向智慧林業(yè)

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(duì)上海林地資源稀缺的特點(diǎn)，制定了資源調(diào)查細(xì)則，通過每年的航空遙感影像和解譯出的林地矢量圖，開發(fā)移動(dòng)PDA進(jìn)行空間定位和小班調(diào)查，實(shí)現(xiàn)了如今林業(yè)資源的年度連清。同時(shí)，通過GIS系統(tǒng)進(jìn)行年際比較分析，及時(shí)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(hù)工作績(jī)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(xì)化管理工作局面。2005年，上海市拉開了城鄉(xiāng)一體實(shí)施網(wǎng)格化管理的序幕。城市精細(xì)化管理模式覆蓋全市所有城鄉(xiāng)區(qū)域，通過運(yùn)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(dòng)物保護(hù)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(shí)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(hù)、城市生態(tài)環(huán)境的改善和定量估算提供了科學(xué)支持。

為有效保護(hù)和監(jiān)測(cè)上海崇明東灘鳥類自然保護(hù)區(qū)環(huán)太平洋鳥類的棲息地，上海市林業(yè)局信息中心經(jīng)過多年的前期研究，在2010年建成了“崇明東灘保護(hù)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(cè)為目標(biāo)，結(jié)合保護(hù)區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，采用綠色能源，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(biāo)準(zhǔn)的廣播級(jí)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(tái)和地理信息系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的精確定位系統(tǒng)，解決了鳥類跟蹤和棲息點(diǎn)定位分析的難題。系統(tǒng)運(yùn)行近10年，為記錄分析候鳥的遷徙規(guī)律、打擊偷盜偷獵珍稀瀕危鳥類發(fā)揮了重要作用。

隨著數(shù)字林業(yè)建設(shè)的日漸成熟，以及大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等科技手段的快速發(fā)展，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(shí)現(xiàn)“智慧林業(yè)”的目標(biāo)。上海市林業(yè)局將重點(diǎn)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病）”、智慧公園、智慧保護(hù)區(qū)和生態(tài)定位監(jiān)測(cè)等信息化項(xiàng)目，進(jìn)一步提升林業(yè)信息化水平。

2015年，基于“云計(jì)算”技術(shù)的“上海市城市空間地理信息共享交換平臺(tái)”投入運(yùn)行，擁有17個(gè)部門156個(gè)圖層的空間地理信息進(jìn)入平臺(tái)共享，能提供多元的城市基礎(chǔ)地圖信息，各類專業(yè)圖層提供了宏觀、中觀和微觀不同層面的信息。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(gè)污染源排放口都可以進(jìn)行查詢和信息共享。上海林業(yè)的“一張圖”成為全市“GIS云”平臺(tái)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(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維構(gòu)建林業(yè)管理和服務(wù)成為上海市林業(yè)局信息中心共同探索的內(nèi)容。工作人員開發(fā)了“有害生物監(jiān)測(cè)APP”“禽流感監(jiān)測(cè)APP”“公園景區(qū)網(wǎng)格化管理和績(jī)效考核APP”等小程序，方便管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)和上報(bào)問題和處置問題。在公眾服務(wù)領(lǐng)域，他們開發(fā)了融合公園智能導(dǎo)覽、救助、動(dòng)植物知識(shí)、門票支付等為一體的小程序服務(wù)于游客。對(duì)優(yōu)質(zhì)林果產(chǎn)品，通過建立信得過果園地理標(biāo)志追溯系統(tǒng)服務(wù)于顧客。信息中心還通過發(fā)布“動(dòng)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)和草原局提出的“天、地、人、林”全面感知物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)，上海市林業(yè)局在分析研究全市林業(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(xiàng)目中建設(shè)了“智能防火識(shí)別系統(tǒng)”，通過煙火自動(dòng)識(shí)別，提升森林防火的預(yù)警防控能力。他們還在智慧公園項(xiàng)目中建設(shè)了“游客量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”“生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，通過視頻和WiFi嗅探傳感器進(jìn)行游客量動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)分析。工作人員通過氣象、水質(zhì)、土壤和噪聲等傳感器，動(dòng)態(tài)采集實(shí)時(shí)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(duì)14項(xiàng)生態(tài)服務(wù)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)和模型計(jì)算，計(jì)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(jià)值，充分體現(xiàn)林業(yè)為上海生態(tài)文明建設(shè)的貢獻(xiàn)。在智慧濕地保護(hù)區(qū)建設(shè)項(xiàng)目中，信息中心運(yùn)用震動(dòng)光纜和視頻識(shí)別作為邊界和道路入口傳感器，及時(shí)感知非法逾越者和發(fā)出定向違法違規(guī)警告。上海還引入無人機(jī)和無人船為載體加載視頻和環(huán)境傳感器，開展?jié)竦乇Ｗo(hù)區(qū)動(dòng)態(tài)影像調(diào)查和生境監(jiān)測(cè)，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，信息中心目前開始組織團(tuán)隊(duì)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(hù)區(qū)嘗試鳥類圖像識(shí)別技術(shù)研究工作；在公園運(yùn)用“人臉識(shí)別”技術(shù)解決游客當(dāng)日二次入園問題；運(yùn)用圖像智能分析技術(shù)和廣播系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，對(duì)公園和景區(qū)危險(xiǎn)區(qū)域建立周界跨越警告提示系統(tǒng)；通過土壤和氣象溫濕度的感知監(jiān)測(cè)與自動(dòng)噴灌系統(tǒng)智能連接，實(shí)現(xiàn)植物澆灌的精細(xì)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(shí)現(xiàn)了對(duì)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)局正著手設(shè)計(jì)上海林業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，同時(shí)嘗試建設(shè)林業(yè)綜合業(yè)務(wù)、智慧保護(hù)區(qū)和智慧公園大數(shù)據(jù)雛形平臺(tái)，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(tái)建設(shè)提供了技術(shù)支撐。