森林资源管护中数字化技术的应用路径研究

引言

森林作为陆地生态系统的核心，承载着固碳释氧、维护生物多样性等关键生态功能，但其管护长期面临火灾防控难、病虫害隐蔽性强、资源监测滞后等挑战。传统依赖人工巡查和经验判断的模式，已难以适应复杂生态环境下的精准化管理需求。随着卫星遥感、物联网、人工智能等技术的快速发展，数字化手段为破解这一困境提供了全新可能——通过构建 " 空天地 " 一体化监测网络，实现从被动应对到主动防控、从经验驱动到数据驱动的转型。

一、数字化技术在森林管护中的核心应用场景

（一）资源动态监测体系构建

数字化技术，如 3S（RS、GIS、GPS）技术、电子数据库技术、计算机网络技术等，为森林培育提供了有力支持，有利于实现对森林资源的精准监测、评估和规划，提高森林培育的效率和准确性 [1]。在资源动态监测体系构建方面，数字化技术突破了传统地面样方调查周期长、成本高、数据滞后的局限，通过多维度感知形成动态更新的资源数据库。卫星遥感凭借多光谱数据实现森林覆盖类型、郁闭度等大范围监测，显著提升林地变更监测精度与核查效率；无人机搭载激光雷达等设备，填补了卫星与地面调查的尺度空白，在复杂地形区域实现林木参数精准测算与生长异常早期识别，大幅降低调查成本并缩短数据更新周期；地面传感器网络则补充微观监测，实时采集环境因子数据，结合边缘计算预警气象灾害影响。三者共同构成“卫星 - 无人机 - 地面”三级体系，实现从宏观到微观的全尺度资源感知。

（二）森林防火智能化防控

在森林防火智能化防控领域，数字化技术重构了“监测 - 预警 - 扑救”全链条体系。监测环节通过热红外遥感卫星与地面双光谱摄像头联动，精准识别早期火情，有效控制误报率；预警系统融合气象与历史数据，借助机器学习预测火险等级，结合 GIS 标出高风险区域，指导巡护力量精准布防，成功实现火灾前置防控；应急响应阶段，无人机热成像仪实时绘制火场热力图，指挥平台结合地形数据模拟火势蔓延，利用 AR 技术优化扑火兵力调配，显著提升火灾处置效率，减少林木损失。

（三）病虫害生态化治理

在病虫害生态化治理中，数字化技术推动防治模式从“见虫治虫”向“预测防控”转变。遥感技术通过捕捉植被光谱变化，可在病虫害显性症状出现前早期识别侵染区域，为防治争取关键时间；预测模型整合历史数据、气象因子等信息，精准预测病虫害爆发风险，指导针对性防治措施，减少化学药剂使用；智能施药设备如搭载变量喷雾系统的无人机，能根据病虫害等级调整药剂用量，在提升防治效果的同时，降低药剂浪费与生态风险，形成动态防控闭环。

（四）生物多样性保护与监测

数字化技术在林业监测与保护方面发挥着关键作用 [2]。在生物多样性保护与监测方面，数字化技术解决了传统人工监测的数据碎片化问题。智能化监测网络中，AI 识别技术让红外相机实现物种自动分类，大幅提升野生动物识别效率，助力发现濒危物种踪迹；卫星追踪技术为迁徙物种研究提供支持，通过分析迁徙路线识别关键停歇地，指导生态廊道建设与工程选址优化，降低人类活动对物种的影响；栖息地评估系统融合多源数据构建生态适宜性模型，为栖息地保护与修复工程提供科学依据，促进碎片化栖息地的连接。

二、数字化技术应用面临的现实挑战

（一）技术适配性不足

现有数字化设备多针对平原地区设计，在山区、湿地等复杂地形中表现不佳。某林区的无人机巡查因信号遮挡导致 5% 的区域漏检，地面传感器在高湿度环境下故障率达 15% 。技术标准的不统一也造成数据壁垒，不同厂商的传感器数据格式差异，导致约 30% 的数据无法有效融合。

（二）成本投入压力大

一套完整的数字化监测系统初始投入超过百万元，对于经济欠发达地区的基层林业单位难以承担。运维成本同样高昂，卫星遥感数据年均采购费用约 20万元，传感器的年度更换成本占设备总价的 20% 。某县级林业局测算显示，数字化管护的年均成本是传统方式的3 倍，超出其财政承受能力。

（三）专业人才匮乏

森林管护人员中具备信息技术背景的不足 10% ，多数人员仅能进行基础设备操作，无法开展数据分析与系统维护。某调研显示， 65% 的基层单位因缺乏专业人才，导致 30% 的数字化设备处于半闲置状态。高校林业专业中，开设智慧林业课程的不足 20% ，人才供给与实践需求存在明显断层。

（四）数据安全风险

森林资源数据涉及生态敏感信息，存在泄露与滥用风险。监测系统的网络安全防护薄弱，某林区曾发生传感器数据传输被干扰事件，导致 3 天的火情监测数据丢失。数据共享机制的缺失也限制了应用效能，部门间数据壁垒导致约40% 的监测数据未被充分利用。

三、优化数字化技术应用路径的对策建议

（一）推进技术本土化创新

针对复杂地形特点，研发适应山地、湿地的专用设备，如抗干扰的无人机通信模块、防水型土壤传感器，将设备环境适应率提升至 90% 以上。建立林业数字化技术标准体系，统一数据格式与接口规范，推动不同来源数据的无缝融

合。鼓励产学研合作，某林业高校与企业联合开发的低成本监测终端，较进口设备价格降低 50% ，性能满足基层需求。

（二）构建多元化投入机制

加大财政专项支持，将数字化管护设备纳入林业固定资产投资范围，对欠发达地区给予 70% 的购置补贴。推广政府购买服务模式，由专业公司承担系统运维，某地级市通过该模式使运维成本降低 35% 。引导社会资本参与，设立林业数字化基金，支持技术研发与应用推广，形成 " 财政 + 社会 + 金融 " 的多元投入格局。

（三）实施人才培养工程

建立分层培训体系，对基层人员开展设备操作培训，每年培训不少于 40学时；对技术骨干进行数据分析与系统管理培训，培养既懂林业又通技术的复合型人才。推动高校开设智慧林业专业方向，增设遥感应用、森林大数据等课程，年培养专业人才 5000 人以上。开展校企合作，建立实习基地，提升毕业生实践能力，缩短岗位适应周期。

（四）强化数据安全管理

建立林业数据分级分类制度，对生态敏感数据实施加密传输与访问权限管理。加强监测系统网络安全防护，部署防火墙与入侵检测设备，定期开展安全评估。构建省级林业数据共享平台，在保障安全的前提下，推动跨部门、跨区域数据协同，提升数据利用效率，数据共享率目标达到 60% 以上。

结语

综上所述，数字化技术为森林资源管护带来了从监测方式到管理模式的系统性变革，通过多技术融合构建的智慧管护体系，有效提升了资源监管、灾害防控和生态保护的精准度与效率。尽管当前在技术适配、成本控制、人才储备等方面仍面临挑战，但通过靶向突破技术瓶颈、完善投入机制、强化人才培育与安全保障，可推动数字化技术更好落地生根。未来，随着技术迭代与应用深化，数字化将成为实现森林资源可持续管护的核心支撑，为生态保护与绿色发展的协同推进提供持续动力。

参考文献

[1] 谭梅 . 数字化技术在森林培育中的应用 [J]. 农村科学实验 . 2025(11):141-143.

[2] 刘飞, 陈倩, 黄天来. 林业数字化时代下物联网技术的应用[J]. 现代园艺.2024 ,47 (07):185-187.