黃國勝,劉 謙,蒲 瑩,孫鄉(xiāng)楠

(國家林業(yè)和草原局調查規(guī)劃設計院,北京 100714)

大數(shù)據(jù)作為現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的表象和特征,得益于云計算等創(chuàng)新理念的技術加持,曾經(jīng)難以得到有效挖掘和分析的數(shù)據(jù)開始變得富有利用價值[1]。大數(shù)據(jù)時代,馬賽克理論在信息采集與分析領域的應用得到不斷拓展和深化,已經(jīng)成為了洞察客體的有力理論武器。馬賽克理論提供了一個信息收集的基本原則,即不同的信息片段,盡管對持有者來說，僅存在有限的效用或是毫無效用,但當與其他信息片段結合時,則可以發(fā)揮更為重要的作用。通過挖掘這些信息片段之間的相互關系,分析產(chǎn)生的協(xié)同效應,從而使得馬賽克信息的價值遠大于其各個孤立部分的總和[2]?；诖髷?shù)據(jù)、云計算搭建的國家森林資源智慧管理平臺,已經(jīng)將森林資源數(shù)據(jù)采集和業(yè)務應用有機融合起來。在此基礎上,應用馬賽克理論重樹森林資源監(jiān)測新模式,必將對森林資源監(jiān)測方式產(chǎn)生顛覆性的變革,極大提升森林資源監(jiān)測能力和信息服務水平。

1 森林資源監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀

建國以來,森林資源監(jiān)測水平在林業(yè)發(fā)展和科技進步的環(huán)境趨勢下,歷經(jīng)數(shù)代林業(yè)工作者的扎實探索,在理論基礎、技術手段、和規(guī)范標準方面都取得了長足的進步和值得肯定的成績。通過陸續(xù)施行的近70項包括森林資源監(jiān)測等多個行業(yè)方面的技術標準或規(guī)范,配套的森林資源調查制度已經(jīng)基本成型。由國家森林資源連續(xù)清查、森林資源規(guī)劃調查、森林作業(yè)設計調查和各類專項檢查核查所組成的森林資源調查監(jiān)測體系已經(jīng)完成建立[3]。

南方莊社區(qū)7公里外的北京市西城區(qū)陶然亭社區(qū)衛(wèi)生服務中心內,65歲的滕玉煥老人照例來此拿藥。滕玉煥說,社區(qū)開藥看病,不用排長隊，60歲以上老人免掛號費,也是對老年人的優(yōu)惠。

21世紀以來,林業(yè)的發(fā)展方向逐漸由木材生產(chǎn)向生態(tài)建設轉變。通過調整監(jiān)測目標、擴充監(jiān)測內容、優(yōu)化監(jiān)測方法和應用高新技術等做法,森林資源監(jiān)測水平和服務能力得到進一步提升。2003年實施的863計劃項目“森林資源遙感監(jiān)測定量化綜合處理與業(yè)務運行系統(tǒng)”,進一步推動了遙感技術在森林資源清查中的應用,促進了森林資源清查遙感監(jiān)測從定性監(jiān)測向定量和半定量監(jiān)測發(fā)展,形成系統(tǒng)的業(yè)務流程和規(guī)范[4]。2004—2006年,經(jīng)過近40位專家的通力合作,全國森林資源和生態(tài)狀況綜合監(jiān)測框架研究項目順利通過驗收,為后續(xù)體系建設提出了一體化監(jiān)測的思路[5]。在此基礎上,實施了國家重點研發(fā)計劃項目“森林資源綜合監(jiān)測技術研究”,對抽樣設計、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)融合等技術進行了重點攻關,為森林資源監(jiān)測發(fā)展積累了豐厚的技術儲備。

2010年,以貫徹落實《全國林地保護利用規(guī)劃綱要(2010—2020年)》為契機,開啟了全國森林資源管理“一張圖”建設,實施了年度更新制度[6],并以此為基礎搭建了國家森林資源智慧管理平臺。目前,我國森林資源監(jiān)測已經(jīng)完成了9次全國森林資源連續(xù)清查和6輪森林資源規(guī)劃設計調查,實施了全國森林資源管理“一張圖”(曾名為林地“一張圖”)年度更新工作,啟動了年度的森林資源管理專項調查核查工作,全面掌握了森林資源現(xiàn)狀及其動態(tài),基本滿足了生態(tài)建設的需要和林業(yè)發(fā)展中愈發(fā)迫切而廣泛的信息需求。

2 森林資源監(jiān)測形勢與挑戰(zhàn)

黨的十八大召開以來,中央機關和政府對林業(yè)工作更加重視,習近平總書記對生態(tài)文明建設和林業(yè)改革發(fā)展作出了一系列重要指示批示,其中特別指出:林業(yè)建設是事關經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的根本性問題。十八屆三中全會提出,“要加快生態(tài)文明制度建設”、“實行最嚴格的源頭保護制度”、“健全自然資源資產(chǎn)產(chǎn)權制度和用途管制制度”、“劃定生態(tài)保護紅線”、“對領導干部實行自然資源資產(chǎn)離任審計”等[7]。十九大報告中,對生態(tài)文明建設有明確的闡述,即:“建設生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計”；“必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,推動形成人與自然和諧發(fā)展的現(xiàn)代化建設新格局”；“要提供更多生態(tài)產(chǎn)品以滿足人民日益增長的生態(tài)環(huán)境需要”；“實施重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程,提升生態(tài)系統(tǒng)質量和穩(wěn)定性”；“持續(xù)完善天然林保護制度,持續(xù)擴大退耕還林還草”；“堅決制止和懲處破壞生態(tài)環(huán)境行為”。新版《中華人民共和國森林法》中：第四條明文規(guī)定“國家實行森林資源保護發(fā)展目標責任制和考核評價制度”；第二十七條明文規(guī)定“國家建立森林資源調查監(jiān)測制度,對全國森林資源現(xiàn)狀及變化情況進行調查、監(jiān)測和評價,并定期公布”。新時代背景下,面對新的形勢和任務,時效性、協(xié)同性和現(xiàn)勢性成為森林資源監(jiān)測工作的關鍵詞,數(shù)據(jù)采集和信息服務能力成為評價森林資源監(jiān)測工作的重要維度。

強化林地用途管制,實行最嚴格的源頭保護制度,要求對森林資源實行全面監(jiān)管,需要及時掌握森林資源總體變化趨勢,及時獲取局部區(qū)域森林資源下降或生態(tài)狀況惡化的警示信息,具體掌握森林資源數(shù)量減少或質量下降的山頭地塊,才能有效制止和懲處破壞生態(tài)環(huán)境行為。然而,國家森林資源清查作為抽樣調查的調查體系,調查成果不能與具體地塊實現(xiàn)準確對應。地方性的二類調查成果,雖然將資源數(shù)據(jù)落實到了現(xiàn)地,但由于客觀條件限制,監(jiān)測成果無法在宏觀層面實現(xiàn)整體對接。此狀況難以適應國家實行森林資源保護發(fā)展目標責任制和考核評價制度的政策需要,森林資源監(jiān)測方式亟需由過去抽樣調查向全面監(jiān)測方式進行轉變。

MMC-HVDC輸電線路雙端非同步故障測距方法//楊亞超,黃純,江亞群,劉鵬輝,湯濤//(16):148

2.1 監(jiān)測時效

編制自然資源資產(chǎn)負債表,目的是利用核算賬戶的形式,通過核算全國或某一地域的自然資源資產(chǎn)存量及變化情況進行統(tǒng)計核算,掌握經(jīng)濟主體對自然資源資產(chǎn)的占用、恢復和其他活動情況,總體反映區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展引發(fā)的自然資源環(huán)境代價和生態(tài)效益。編制自然資源資產(chǎn)負債表,對摸清某一時間節(jié)點的自然資源資產(chǎn)“家底”,客觀評估其實物量和價值變化情況具有重要的意義,是政府進行科學決策、實行干部離任審計制度以及開展自然資源投資的重要依據(jù)。森林資源是國家自然資源的重要組成部分,編制自然資源資產(chǎn)負債表,需要時效性更高(包括統(tǒng)一時間基點)、與干部任期同步的森林資源消長變化信息為依據(jù)。一類清查的完成周期為5年,意味著國家和省級森林覆蓋率、森林蓄積量等重大指標需5年完成一次更新；二類調查的完成周期是10年,意味著市、縣級的關鍵信息指標需要10年才能更新一次結果[8]。這種狀況無法適應于生態(tài)文明體制改革的新需求,要求森林資源監(jiān)測從定期調查向年度監(jiān)測轉變。

2.2 監(jiān)測內容

堅持人與自然和諧共生,統(tǒng)籌“山水林田湖草”系統(tǒng)綜合治理,需要把森林生態(tài)系統(tǒng)作為監(jiān)測對象,深入調查植被種類和群落的結構,科學揭示生物個體及其環(huán)境之間的內在聯(lián)系,搞清生態(tài)系統(tǒng)的基本組成、結構和功能,才能為科學構建植被恢復模式,推動生態(tài)系統(tǒng)保護和修復工作提供重要依據(jù)。目前我國森林資源調查監(jiān)測僅僅局限于資源利用目的或部門管理需要,而不是針對植被群落和整個生態(tài)系統(tǒng),只能算作資源調查,不能稱為植被調查或生態(tài)系統(tǒng)調查。在植被調查中,沒有統(tǒng)一的分類標準和調查方法,部門之間或部門內各類調查之間也是各自為政、條塊分割,未能顧及國家戰(zhàn)略性、基礎性工作需要。這種狀況難以適應生態(tài)系統(tǒng)保護修復、落實綠色發(fā)展目標和推進生態(tài)文明建設的需要,要求森林資源監(jiān)測內容從資源調查向系統(tǒng)監(jiān)測轉變。

2.3 監(jiān)測方式

兩組受檢人員入院后均接受彩色多普勒超聲診斷，探頭型號和頻率分別為M5S-D、2.5至4.0MHz。在掃描期間需讓患者處于左側臥位，探測其胸骨左緣，之后實施各個切面的常規(guī)掃描。探頭在以下部位進行探查，如：心尖、胸骨，之后對心尖四腔心、心尖五腔心和胸骨旁左室長軸切面進行觀察，將各項指標詳細記錄，包括：心臟形態(tài)、血流狀況和心臟舒張功能指標等。待上述操作完成后對心臟和相關血管的解剖學參數(shù)、血流速度和特點予以明確。

2.4 監(jiān)測信息采集能力

首先,森林資源監(jiān)測“馬賽克”模式,將有助于突破事權障礙,將一類清查、二類調查、三類調查及其他專項資源監(jiān)測成果有機結合,探索建立調查數(shù)據(jù)和監(jiān)測資源的共享機制,切實解決長期存在的不同種類、不同尺度監(jiān)測數(shù)據(jù)協(xié)調銜接不暢的問題,形成數(shù)據(jù)多方監(jiān)控、多方補充、多方利用的局面,顯著提高森林資源監(jiān)測信息的協(xié)同性。

2.5 監(jiān)測信息服務能力

遵循大數(shù)據(jù)思維構建的國家森林資源智慧管理平臺,已經(jīng)具備了搭建森林資源監(jiān)測“馬賽克”模式大數(shù)據(jù)云平臺的基本雛形,需要逐步向森林、林木資源以及各類專業(yè)和業(yè)務延伸,建成以森林資源數(shù)據(jù)為核心的林草大數(shù)據(jù)庫,融入國家數(shù)據(jù)共享大平臺建設中去,為構建全國信息資源共享體系做出積極貢獻。在構建森林資源監(jiān)測“馬賽克”模式中,應深入貫徹“數(shù)化萬物·智在融合”的理念,扎實推進數(shù)據(jù)融合、業(yè)務數(shù)化、信息挖掘、服務協(xié)同等關鍵技術創(chuàng)新。

3 森林資源監(jiān)測模式創(chuàng)新

“米多，如果你爸媽看見你這么能干，一定會很自豪?！鳖佉躺锨皳肀Я艘幌旅锥?，“之前你說去見一個異想天開的讀者，見到了嗎？”

推進林業(yè)精準管理,實現(xiàn)林業(yè)管理現(xiàn)代化,需要各種尺度森林資源監(jiān)測成果相對接,使規(guī)劃—計劃—設計—施工對上“圖”,監(jiān)理—檢查—驗收—評價對上“數(shù)”,實現(xiàn)國家和地方各項工作的決策和實施協(xié)調一致,確保各項林業(yè)政策措施落到實處,確保國家宏觀決策科學性、增強政策措施落實有效性。國家層面在做宏觀決策時,通常以全國森林資源清查結果為依據(jù),地方在完成林業(yè)規(guī)劃和經(jīng)營方案時,普遍將二類調查成果作為基礎編制。調查體系差異客觀上導致了2套數(shù)據(jù)不一致的情況,影響了國家和地方在林業(yè)發(fā)展上的政策銜接,規(guī)劃對接和管理承接。這種狀況與推進現(xiàn)代林業(yè)管理和治理模式創(chuàng)新要求極不適應,要求森林資源監(jiān)測信息采集方式從分類調查向一體化監(jiān)測轉變。

基于全國森林資源管理“一張圖”,創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)+業(yè)務應用模式,開發(fā)系列業(yè)務應用工具軟件(APP),統(tǒng)一接入國家森林資源智慧管理平臺。業(yè)務人員利用APP在開展各類業(yè)務時,很方便地利用平臺各類數(shù)據(jù),在完成特定需要業(yè)務數(shù)據(jù)采集的同時,實現(xiàn)應用接口與數(shù)據(jù)錄入的高度整合。

第三,森林資源監(jiān)測“馬賽克”模式,將突破傳統(tǒng)資源監(jiān)測僅僅依靠單一調查數(shù)據(jù)來源的模式,有助于實現(xiàn)森林資源監(jiān)測多源數(shù)據(jù)的有機融合,通過各種數(shù)據(jù)源的相互驗證和評價模型的快速甄斷,去除監(jiān)測數(shù)據(jù)“噪音”,充分發(fā)揮“馬賽克”模式的抗干擾能力,有效化解調查數(shù)據(jù)錯誤以及人為特殊對待的系統(tǒng)偏差,大大增強監(jiān)測體系的防偏能力,有力保障森林資源監(jiān)測信息的可靠性和精準度。

4 監(jiān)測新模式的關鍵技術創(chuàng)新

在國家推動大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、建設數(shù)字中國的大背景下,要求形成萬物互聯(lián)、人機交互、天地一體的網(wǎng)絡空間,以數(shù)據(jù)整合與共享為突破口,消除信息壁壘,構建全國覆蓋的,具有統(tǒng)籌利用和統(tǒng)一接入功能的大型數(shù)據(jù)共享平臺,打造具備跨越地域、層級、部門、系統(tǒng)和業(yè)務的協(xié)同管理和服務的全國信息資源共享體系。由于各項監(jiān)測目標、內容、標準和方法的不同等多種原因,監(jiān)測信息呈現(xiàn)多源性、異構性等矛盾特征,信息資源不能共享或貫通,信息孤島的現(xiàn)象已非常突出。各類調查監(jiān)測工作的信息采集水平差異明顯,部分野外數(shù)據(jù)采集一般仍停留在手工記錄階段,地方級監(jiān)測和經(jīng)營管理等業(yè)務的信息化程度較低。目前各自為政、各建系統(tǒng)的現(xiàn)狀,造成了現(xiàn)有的信息系統(tǒng)都是孤立、封閉的系統(tǒng)架構,實現(xiàn)信息共享困難重重。這種狀況與實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略,建立數(shù)據(jù)共享大平臺,構建全國信息資源共享體系的要求不相適應,要求森林資源監(jiān)測信息服務從單純縱向的“川字形”向縱橫貫通的“井字形”服務模式轉變。

中藥的藥用部分有多種，有些中藥的根、莖、葉、花、果實均可入藥，但不同部位所含的有效成分含量不同，其療效、臨床應用也不同。有學者開展了廣藿香不同藥用部位揮發(fā)油物質基礎差異與抗白色念珠菌的相關性研究，結果發(fā)現(xiàn)，全株提取的揮發(fā)油中廣藿香酮的含量最高，其次是地上部分，而葉幾乎不含廣藿香酮；抗白色念珠菌活性大小順序為全株＞地上部分＞葉[24]，說明藥用部位與中藥揮發(fā)油的質量密切相關。因此，規(guī)范每種中藥的藥用部位，不僅可大大減少中藥揮發(fā)油的質量差異，還可提高其藥理活性。

馬賽克理論[9],通常是指若干非重大的信息或次要的信息碎片通過聚合,能夠形成有重要價值的信息。在森林資源監(jiān)測中,應用具有高度靈活性的“馬賽克”概念,通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)連接,將森林調查、監(jiān)督管理等一整套具有條塊狀數(shù)據(jù)特征的“馬賽克”信息資源,達成信息深度融合及數(shù)據(jù)實時共享,產(chǎn)生適用于各種業(yè)務場景、相互交織的組合效應——森林資源監(jiān)測“馬賽克”模式,將顯著提高森林資源監(jiān)測能力及其信息服務水平。

4.1 數(shù)據(jù)融合技術

基于國家森林資源智慧管理平臺,按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建設標準規(guī)范,對基礎地理信息、多時空遙感影像、各類資源調查數(shù)據(jù)、各種業(yè)務管理數(shù)據(jù)進行融合并集成管理。目的為構建尺度相互補充、結論協(xié)調一致、展示完整無縫的森林資源信息管理大數(shù)據(jù)。

4.2 業(yè)務數(shù)字化技術

其次,森林資源監(jiān)測“馬賽克”模式,將加速變革我國現(xiàn)有森林監(jiān)測體系的調查時序規(guī)律,建立多年普查與年度監(jiān)測更新相結合的時序機制,構建點面結合、上下聯(lián)動、數(shù)圖銜接的全國森林資源監(jiān)測體系。特別是有助于將點上調查(抽樣調查)、面上更新(一張圖更新)有機結合起來,通過接入國家森林資源智慧管理平臺的各種業(yè)務APP,把資源調查、遙感監(jiān)測以及造林綠化、退耕還林、林木采伐、森林撫育、森林災害、林地征用以及護林員現(xiàn)地舉證等數(shù)據(jù)及時匯集到平臺上來,發(fā)揮多源數(shù)據(jù)匯集的“馬賽克”整體效果,實現(xiàn)全國森林資源管理“一張圖”的即時更新和森林資源監(jiān)測的適時出數(shù),有效增強森林資源監(jiān)測信息的現(xiàn)勢性和時效性。

4.3 數(shù)據(jù)挖掘技術

依據(jù)系統(tǒng)論綜合性原理,將現(xiàn)有森林資源監(jiān)測指標體系進行科學完善。以統(tǒng)一信息平臺、統(tǒng)一規(guī)范標準為基礎,運用大數(shù)據(jù)技術,對監(jiān)測現(xiàn)時信息與過往歷史信息做關聯(lián)銜接,從而進行全面統(tǒng)計、分析與評價,進而挖掘出更加豐富的優(yōu)質的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。

其次，農村社會化服務體系不完善。東營市農村社會化服務體系不完善，信息化建設相對滯后，難以及時提供必要的技術指導和市場信息。

4.4 服務協(xié)同技術

建立互聯(lián)網(wǎng)+監(jiān)測信息共享應用新模式,開發(fā)各類數(shù)據(jù)服務和業(yè)務應用接口,形成全域覆蓋、統(tǒng)籌利用、統(tǒng)一接入的數(shù)據(jù)共享平臺,為不同層級、相關部門、各類專業(yè)、多種業(yè)務提供直觀可視、全面精準、安全高效的一站式在線協(xié)同服務。

5 結語

通過創(chuàng)建森林資源監(jiān)測“馬賽克”模式,建立以大數(shù)據(jù)技術為依托、基于互聯(lián)網(wǎng)+的監(jiān)測信息共享與服務新機制,構建抽樣調查與年度更新相結合、變化檢測與模型更新一體化、業(yè)務數(shù)字化與監(jiān)測評價相融合、國家成果和地方成果相銜接,反應快捷、在線可視的監(jiān)測評價系統(tǒng),從而實現(xiàn)全國森林資源及其生態(tài)狀況“一個體系”監(jiān)測、“一套數(shù)”評價、“一張圖”管理、“一個平臺”監(jiān)管,為推進森林資源常態(tài)化、動態(tài)化、精準化管理奠定堅實的基礎,為加快推進生態(tài)文明建設,推動林草事業(yè)高質量發(fā)展,全面提升林業(yè)現(xiàn)代化水平提供全面精準、安全高效的智慧服務。