森林經(jīng)營管理大數(shù)據(jù)研究進展

1、森林經(jīng)營管理大數(shù)據(jù)研究進展1森林經(jīng)營管理系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀森林經(jīng)營是森林培育措施的總稱，可分為森林培育與森林管護。森林經(jīng)營管理除了針對森林經(jīng)營全過程的管理之外，還包括森林調(diào)查和規(guī)劃設(shè)計、林業(yè)資金和勞動力的分配與安排等。森林經(jīng)營與管理活動的制定需要根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、森林資源數(shù)據(jù)與經(jīng)營活動中的人、財、物數(shù)據(jù)，因此對這些數(shù)據(jù)的監(jiān)測、搜集、獲取、分析與管理，是森林經(jīng)營管理中的關(guān)鍵內(nèi)容。本研究在中國知網(wǎng)、WebofScience、Springer等數(shù)據(jù)庫，以森林經(jīng)營業(yè)務(wù)為主題，以“系統(tǒng)為關(guān)鍵詞的組合形式對森林經(jīng)營管理系統(tǒng)現(xiàn)狀進展文獻檢索，得到國內(nèi)的研究主要分為四部分。1.1森林資源管理系統(tǒng)森林資源數(shù)據(jù)是制定森林

2、經(jīng)營方案、制定合理的林分經(jīng)營措施的根本根據(jù)。我國森林資源數(shù)據(jù)來源眾多，包含遙感影像、數(shù)字高程模型、森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)、固定樣地調(diào)查數(shù)據(jù)。近年來各種科學(xué)有效的工具不斷應(yīng)用于森林經(jīng)營理論中，以實現(xiàn)森林精準經(jīng)營，隨著遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)的深化研究，森林資源動態(tài)監(jiān)測技術(shù)體系在國外興隆國家已根本形成王雪軍，2021，美國、奧地利、芬蘭、法國、瑞典等國家從20世紀90年代就已開始施行森林資源年度監(jiān)測。我國森林資源監(jiān)測技術(shù)在21世紀以來獲得飛速的開展，利用遙感監(jiān)測、航空攝影測量配合地面調(diào)查技術(shù)建立了多尺度、多技術(shù)、多方法的森林資源調(diào)查體系。隨著組件式GIS軟件SuperMapObject等

3、出現(xiàn)，MapInfo、ArcView、MapGIS等GIS平臺在林業(yè)得到廣泛應(yīng)用，森林資源管理信息系統(tǒng)開發(fā)全面轉(zhuǎn)向采用MapObject，ArcEngine進展二次開發(fā)李春干等，2021。建立了林業(yè)資源環(huán)境網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫與支持多維數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)陳端呂，2001、森林資源小班數(shù)據(jù)更新高飛，2021、森林資源外業(yè)采集數(shù)據(jù)的上報朱煜，2021等功能，近年來無人機遙感影像技術(shù)史潔青等，2021的參加使得森林資源可以得到更精細化的監(jiān)測與管理。1.2森林培育管理系統(tǒng)1.3森林防護管理系統(tǒng)森林防護管理包括對森林病蟲害與森林火災(zāi)進展管理與防護。國內(nèi)外學(xué)者在病蟲害監(jiān)測、診斷與預(yù)警等階段進展了

4、大量的研究。病蟲害的監(jiān)測主要依托遙感技術(shù)、傳感器齊建東等，2021、TM影像胡敏華等，2021、高光譜數(shù)據(jù)潘潔等，2021等技術(shù)；病蟲害智能化的診斷主要基于專家系統(tǒng)S.Kaloudisa等，2005、自然語言理解WangNihong等，2021、AgentYanrongZhang等，2021等技術(shù)；病蟲害的預(yù)警系統(tǒng)主要采用RS與GIS、WMS/WFS空間信息效勞常原飛等，2021等技術(shù)。許多國家對森林火災(zāi)的實時監(jiān)測、行為模擬與損失評估進展了研究。在森林火災(zāi)監(jiān)測方面，紅外線傳感技術(shù)、微波技術(shù)、無人機系統(tǒng)LuisMerino等，2021、無線傳感器田仲富等，2021等技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景；在預(yù)測

5、火災(zāi)行為方面，主要有野火行為預(yù)測TomàsArtés等，2021、火災(zāi)危險性預(yù)測模型HuangFang等，2000、火災(zāi)熱點發(fā)生區(qū)域的可能性KhairilAmri等，2021、森林火災(zāi)危險區(qū)域繪制Rajendran等，2021等研究；在火災(zāi)損失評估方面，學(xué)者應(yīng)用MODIS數(shù)據(jù)對火災(zāi)破壞進展評估PauloBarbosa等，2006與面積估算鄭偉等，2021。1.4森林經(jīng)營輔助管理系統(tǒng)目前，森林經(jīng)營輔助管理主要是針對森林經(jīng)營人員、資金和財務(wù)的管理，大多沒有與森林經(jīng)營業(yè)務(wù)結(jié)合開展研究。人員管理方面，學(xué)者對人事工資劉代明，2000、森林火災(zāi)撲救人員顏桂梅等，2021開發(fā)了信息系統(tǒng)。

6、資金財務(wù)方面，有林業(yè)財務(wù)管理系統(tǒng)馬駿等，1990、基于網(wǎng)絡(luò)的林業(yè)財務(wù)決策支持系統(tǒng)鐘鳳英，2006等研究。森林經(jīng)營的日常管理主要綜合管理森林資源數(shù)據(jù)與日常經(jīng)營數(shù)據(jù)，引入GIS后實現(xiàn)了對林火防治、木材運輸管理、林業(yè)病蟲害防治、林業(yè)檔案的管理聶芹等，2021。2新型信息技術(shù)在森林經(jīng)營管理中的應(yīng)用研究為理解這新型信息技術(shù)在森林經(jīng)營管理中的研究現(xiàn)狀，本研究在中國知網(wǎng)、WebofScience，Springer等數(shù)據(jù)庫，以“林業(yè)為主題，以“商務(wù)智能“數(shù)據(jù)倉庫“數(shù)據(jù)挖掘“云計算“大數(shù)據(jù)為關(guān)鍵詞，對新型信息技術(shù)在森林經(jīng)營管理中的應(yīng)用進展文獻檢索，并進展相關(guān)研究。2.1數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘在森林經(jīng)營管理中的應(yīng)用研

7、究為有效管理海量的森林資源與經(jīng)營業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)有效集成與多維分析，數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)被引入林業(yè)數(shù)據(jù)的處理中，建立基于二類調(diào)查數(shù)據(jù)陳昌鵬，2004、火險因子肖云丹等，2021的森林資源數(shù)據(jù)倉庫，對森林資源數(shù)據(jù)進展抽取、轉(zhuǎn)換與加載，形成森林資源多維數(shù)據(jù)集，并開展多維數(shù)據(jù)的在線分析楊衛(wèi)民等，2007。還有學(xué)者為森林資源經(jīng)營活動信息的存儲建立了空間數(shù)據(jù)倉庫王育英等，2006。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)被廣泛運用在森林資源管理李廣水，2021、森林管護齊少群等，2007和林業(yè)消費與經(jīng)營效勞江林升等，2021中。在森林資源管理中，學(xué)者對種質(zhì)資源段旭良，2021、立地因子鞏茵熙，2021、樹種適宜性張宗藝，2021等方面進

8、展了研究；在造林設(shè)計中，采用關(guān)聯(lián)規(guī)那么、決策樹算法挖掘造林技術(shù)措施之間的聯(lián)絡(luò)姚山，2021；在森林防護中，采用粗糙集張艷榮，2021、關(guān)聯(lián)規(guī)那么楊露，2021、粒子群DieuTienBui等，2021等算法進展病蟲害預(yù)測與森林防火研究。除此之外，還有學(xué)者對林分生長模型與森林成熟進展模擬與預(yù)測劉榮其，2021；李金銘等，2021，利用大數(shù)據(jù)平臺對森林生態(tài)站數(shù)據(jù)進展挖掘分析張正，2021。2.2大數(shù)據(jù)與云計算在森林經(jīng)營管理中的應(yīng)用研究3文獻述評3.1結(jié)論本文結(jié)合森林經(jīng)營業(yè)務(wù)總結(jié)了森林經(jīng)營管理系統(tǒng)的開發(fā)現(xiàn)狀，對數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、云計算、大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)在森林經(jīng)營管理中的應(yīng)用進展了綜述，主要得到2個

9、方面的研究結(jié)論。13S技術(shù)在森林資源監(jiān)測中的應(yīng)用和森林資源管理系統(tǒng)的開發(fā)研建，已經(jīng)實現(xiàn)森林資源數(shù)據(jù)的定期監(jiān)測與獲?。辉谏纸?jīng)營業(yè)務(wù)的根底上，研建了造林、森林撫育、森林采伐、病蟲害防治與防火等森林經(jīng)營業(yè)務(wù)系統(tǒng)，各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)形成了海量分散化的大數(shù)據(jù)根底。海量多源的森林資源與經(jīng)營業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)已經(jīng)實現(xiàn)了森林經(jīng)營業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)化，為森林經(jīng)營管理的后續(xù)研究奠定了林業(yè)大數(shù)據(jù)的根底，而其背后隱含著大量具有實用價值的經(jīng)營決策信息還有待挖掘，以期實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化，進而可以指導(dǎo)森林經(jīng)營業(yè)務(wù)。2數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、云計算等大數(shù)據(jù)處理方法被廣泛應(yīng)用，建立了眾多以森林資源為主題的數(shù)據(jù)倉庫；將數(shù)據(jù)挖掘的模型與算法應(yīng)用在森林資源管

10、理、森林經(jīng)營業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的輔助決策、森工企業(yè)消費管理與人員配置等方面；云計算用于建立林業(yè)資源信息云效勞體系，大數(shù)據(jù)廣泛用于林業(yè)資源監(jiān)測管理、遠程診斷等領(lǐng)域。這些新型信息技術(shù)不但可以分析處理關(guān)系復(fù)雜的海量數(shù)據(jù)，還能挖掘隱含的信息與知識。盡管信息技術(shù)在森林經(jīng)營管理中已經(jīng)呈現(xiàn)豐厚的研究成果，但其中還存在4個方面的缺乏。1長期以來,森林資源管理系統(tǒng)和經(jīng)營業(yè)務(wù)系統(tǒng)自行研發(fā)，缺乏全面、系統(tǒng)、一致的規(guī)劃，使得獲取數(shù)據(jù)的方式、粒度、時間等存在差異，存在嚴重的“信息孤島現(xiàn)象楊衛(wèi)民，2005，造成數(shù)據(jù)的存儲分散、共享程度低，存在大量冗余和垃圾數(shù)據(jù)等問題。同時這些數(shù)據(jù)沒有直接從森林經(jīng)營業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)抓取，不能及時反映森林經(jīng)營

11、業(yè)務(wù)進展情況，數(shù)據(jù)源的分散性容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)疏漏、數(shù)據(jù)造假等數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。2盡管森林資源與森林經(jīng)營數(shù)據(jù)已經(jīng)初具規(guī)模，但這些數(shù)據(jù)沒有做到有效集成。業(yè)務(wù)系統(tǒng)對各類數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一標準存儲形式蒲瑩等，2021，缺乏數(shù)據(jù)類型之間的協(xié)同性與集成性，更缺乏從多維度、多粒度對森林資源數(shù)據(jù)和森林經(jīng)營數(shù)據(jù)進展分析和展現(xiàn)，造成林業(yè)大數(shù)據(jù)中蘊藏的極大的信息資源不能有效集成，從而造成支持森林經(jīng)營管理決策的才能低。3現(xiàn)有的對林業(yè)大數(shù)據(jù)進展的數(shù)據(jù)倉庫的建立主要針對二類調(diào)查等森林資源數(shù)據(jù)，沒有交融森林經(jīng)營業(yè)務(wù)、人力、財務(wù)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計報表數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)挖掘也多圍繞森林資源、林木生長預(yù)測等方面，有關(guān)人員、財力、物力的數(shù)據(jù)挖掘分析非常有限。4

12、根據(jù)現(xiàn)有的林業(yè)數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)可視化可以呈現(xiàn)的主題僅局限于森林資源在不同信息維度的分布情況，沒有結(jié)合森林經(jīng)營管理主題進展業(yè)務(wù)分析，無法提供管理者關(guān)心的森林經(jīng)營關(guān)鍵指標，無法及時把控森林經(jīng)營消費活動，是現(xiàn)有研究中的缺憾。3.2將來研究方向目前國內(nèi)林業(yè)大數(shù)據(jù)已經(jīng)形成，“數(shù)據(jù)豐富，但信息缺乏的問題仍然存在，加強對林業(yè)大數(shù)據(jù)背后隱藏價值的研究已經(jīng)迫在眉睫，因此將大數(shù)據(jù)的理念和技術(shù)引入森林經(jīng)營管理是不容無視的一個開展方向?；诖耍疚奶岢鰧淼难芯糠较?。1通過大數(shù)據(jù)、商務(wù)智能和數(shù)據(jù)倉庫等信息技術(shù)，基于森林資源和經(jīng)營數(shù)據(jù)，整合不同來源、粒度、層次的異構(gòu)數(shù)據(jù)，形成森林經(jīng)營決策與管理人員關(guān)心的數(shù)據(jù)形式，構(gòu)建一個

13、可以交融森林資源管理系統(tǒng)、森林經(jīng)營業(yè)務(wù)系統(tǒng)、森林經(jīng)營單位財務(wù)系統(tǒng)和報表系統(tǒng)等各個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)中心。將各種數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)通過清洗、轉(zhuǎn)換、集成和計算等工作匯入數(shù)據(jù)倉庫，統(tǒng)一定義數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)標準、計算邏輯和數(shù)據(jù)模型，形成一個反映森林經(jīng)營范圍內(nèi)的森林資源狀況、森林經(jīng)營活動、經(jīng)營人員投入和經(jīng)營財物投資等綜合森林經(jīng)營成果和森林經(jīng)營業(yè)務(wù)要素的多源數(shù)據(jù)中心，是今后森林經(jīng)營單位數(shù)據(jù)管理的研究方向。2通過數(shù)據(jù)倉庫、多維分析等商務(wù)智能技術(shù)，對森林經(jīng)營關(guān)鍵指標進展多層次、多維度、多粒度的展示，實現(xiàn)森林經(jīng)營成果和森林經(jīng)營過程的動態(tài)管理和監(jiān)控；通過森林經(jīng)營關(guān)鍵指標差異分析，發(fā)現(xiàn)森林經(jīng)營的業(yè)務(wù)問題，倒逼業(yè)務(wù)部門進展優(yōu)化；通過監(jiān)測關(guān)鍵指標的落地情況，形成完好的業(yè)務(wù)過程監(jiān)控，為不同層級、