生态大数据在林业草原信息化建设工作中的应用研究

引言：

全球气候变化和人类活动加剧了对自然生态系统的压力，林业草原资源的可持续管理面临严峻挑战，传统管理模式依赖人工调查和经验判断，存在数据滞后、精度不足等问题，难以满足现代生态保护的需求。物联网、遥感、人工智能等技术的进步为生态数据的采集、存储和分析提供了全新手段，生态大数据以其海量性、实时性和多维性，为林业草原信息化注入了新的活力。深入研究生态大数据的应用潜力，探索其与林业草原管理的深度融合，对于实现资源优化配置和生态安全具有重要意义。

1. 基于遥感技术的森林资源动态监测

生态大数据在林业草原信息化建设中的应用，为森林资源动态监测提供了全新的技术路径，基于遥感技术的森林资源监测体系，通过多源卫星影像、无人机航拍和激光雷达等数据采集手段，构建了全天候、多尺度的观测网络。技术突破了传统人工调查的时空限制，能够实现对森林覆盖变化、树种组成、生物量估算等关键指标的持续跟踪，在应对森林火灾、病虫害等突发性生态事件时，遥感监测系统可快速识别受灾范围，为应急决策提供科学依据。

遥感监测技术呈现出显著的应用优势，建立天空地一体化的监测体系，将高分辨率卫星影像与地面传感器网络相结合，形成了多维度的数据采集系统，技术方案不仅降低了传统森林资源清查的人力物力消耗，更重要的是实现了对重点生态区域的全天候监管。例如在天然林保护工程中，通过对比不同时期的遥感影像，可以准确评估保护成效，荒漠化防治领域，利用植被指数变化监测，能够科学评价治理措施的实际效果。

2. 利用无人机航拍数据辅助草原植被覆盖度调查

生态大数据在林业草原信息化建设中的应用，为自然资源管理和生态保护提供了新的技术路径，在草原植被覆盖度调查中，传统的地面调查方法往往受限于人力、时间和空间范围，难以实现大尺度、高频次的动态监测。无人机航拍技术的引入，有效弥补了这些不足。搭载多光谱或高分辨率摄像设备，无人机能够快速获取草原区域的高清影像，结合图像处理算法，可自动识别植被类型并计算覆盖度。

数据处理中生态大数据的价值得到进一步释放，无人机采集的影像通过深度学习模型进行语义分割，可区分不同植被群落及其生长状态，进而生成覆盖度空间分布图，这种智能化处理大幅降低了人工判读的工作量，同时避免了主观误差。为减少对历史数据的依赖，研究团队可采用时序分析方法，借助单年度的多期航拍数据建立植被动态模型，预测不同气候情景下的覆盖度变化趋势。

3. 应用地理信息系统（GIS）进行林业病虫害空间分布分析

地理信息系统（GIS）在林业病虫害空间分布分析中的应用，为林业草原信息化建设提供了重要的技术支撑，借助 GIS 的空间数据采集、存储和分析功能，林业部门能够高效整合病虫害发生的地理位置、发生程度以及环境因子等多源数据，构建病虫害空间分布模型。例如结合遥感影像和地面调查数据，GIS 可以精准识别病虫害发生的热点区域，并分析其与地形、气候、植被类型等环境因素的关联性。

林业草原信息化建设中，GIS 技术的深入应用进一步拓展了病虫害空间分析的维度，利用将病虫害数据与社会经济数据、生态敏感区数据等结合，GIS 能够支持多目标协同分析，为生态安全与林业可持续发展的平衡提供决策参考。例如在自然保护区周边，GIS 可以评估病虫害防治措施对濒危物种栖息地的潜在影响，从而优化防治方案，减少生态干扰，GIS 的空间统计分析功能能够揭示病虫害发生的时空规律，为长期

监测和动态管理奠定基础。

4. 通过气象大数据构建森林火险等级预警模型

生态大数据在林业草原信息化建设中的应用为森林火险预警提供了全新的技术路径，借助整合多源气象数据、地表覆盖信息和历史火情记录，构建智能化的森林火险等级预警模型，实现了从被动应对到主动防控的转变。模型以温度、湿度、风速、降水等核心气象要素为基础，结合植被类型、地形特征等静态数据，采用机器学习算法动态分析各要素的耦合关系。不同于传统经验式判断，这种数据驱动的方法能够精准捕捉火险形成的临界条件，当多个气象因子达到特定组合阈值时，系统自动触发分级预警。

气象大数据驱动的预警模型正在重塑森林防火管理模式，系统借助物联网设备网络实时采集林区微气候数据，与省级气象台站的区域预报形成多尺度数据融合，有效解决了山地小气候模拟不准的难题。技术已实现三个突破：一是建立火险指数与应急响应等级的量化对应关系，使预警信息可直接转换为应急预案启动标准；二是开发移动端预警推送功能，护林员可利用智能终端接收定制化的风险提示和巡护路线建议；三是构建回溯分析模块，利用对比历史相似气象条件下的火情案例，辅助研判当前风险的发展趋势。

5. 采用多源数据融合技术优化天然林保护工程监管

多源数据融合技术的应用为天然林保护工程监管提供了新的技术路径，传统监管方式主要依赖人工巡查和单一数据源，存在效率低、覆盖面有限等问题，借助集成卫星遥感、无人机航拍、地面传感器和物联网设备等多源数据，能够构建全天候、多维度的监测体系。例如卫星遥感可实现大范围森林资源动态监测，无人机航拍可精准识别局部区域林木生长状况，地面传感器则能实时采集土壤湿度、温度等生态参数。

多源数据融合技术的深入应用，进一步推动了天然林保护工程监管从被动响应向主动预防转变，借助建立多尺度、多时相的数据库，监管部门能够掌握森林生态系统的长期演变规律，识别脆弱区和重点保护区域。例如融合历史遥感影像与实时监测数据，可分析森林覆盖率变化趋势；结合气象数据和植被指数，能预警森林火灾风险。技术还促进了跨部门协同管理，林业、环保、气象等部门的数据共享，形成了更加完整的生态监管链条，开发智能监管平台，实现了监测数据的可视化展示和自动化分析，大幅降低了人工研判的工作负担。

结语：

生态大数据为林业草原信息化建设带来了前所未有的机遇，也对数据整合、技术应用和人才培养提出了更高要求，本研究分析了生态大数据在林业草原信息化建设工作中的应用，揭示了其在提升林业草原管理效能、促进生态保护方面的关键作用。随着技术的不断创新和政策支持的加强，生态大数据必将在林业草原信息化中发挥更加深远的影响。通过持续优化数据治理体系和技术框架，我们有望构建更加智慧、高效的生态管理系统，为全球生态环境的可持续发展贡献中国智慧和中国方案。

参考文献：

[1] 罗新萍 . 生态大数据在林业草原信息化建设工作中的应用研究 [J]. 林业科技情报 ， 2024， 56 （01）： 130-132.

[2] 阿里玛斯·阿曼 . 林业草原生态大数据在林业草原信息化建设工作中的应用研究 [J]. 国土绿化 ， 2023， （08）： 56-57.