近几年，国家林业主管部门轰轰烈烈投入到智慧化管理建设当中，包括以智慧城市为核心的智慧交通体系，智慧农业体系，智慧林业体系，智慧商业体系，智慧校园，智慧农场，智慧林场，智慧工业，智慧医院等等，所有这些设施、机构、行业前面都加上了智慧两个字，智慧化建设在全国范围内如火如荼地展开。我们林业大学作为为林业培养人才的研发机构，应怎样面对今天蓬勃兴起的智慧林业？相对而言，我国智慧林业的建设是走在了后端，在整个智慧化的建设中首先开创的是智慧城市、智慧工业，智慧林业最近三五年才在我们林业行当蓬勃发展起来，在建设过程中，既有一系列成功的案例，也有一些问题和毛病。整个智慧林业的建设有以下十个层次的问题需要我们大家讨论与考虑。

要做一个工程就要有一个完整的顶层设计，目前称之为智慧化建设的规划设计大都存在着顶层设计不精细的问题，林业也不例外。所谓顶层设计，站在政府管理角度，对我们林业行业来说，就是国家林草局需要对发展智慧化的林业做出顶层的规划设计。但智慧林业到底以谁为主导、主体？系统里面应该有那些功能？由谁来规划引领、组织实施？谁来投资、投资多少？这些方面都缺乏顶层设计，没有很好地去推动林业事业的发展！更多的是一些林场、林业局感觉到了林业管理到了要智慧化的时候纷纷自起炉灶做起了林业智能化，部分院校抓住这个时机，在实验室里潜心琢磨出了一些推动林业智慧化的产品和技术，社会上一些企业乘势而上，本着发展企业、发展效益的角度做出一些样板，但是这些都不能解决根本的问题，还缺乏最为顶层的设计。智慧林业，可以看成是我国林业信息化的一个重要组成部分，我国林业信息化早期有着比较好的设计伴随着整个林业信息化的全过程。由数字林业到精准林业再到智慧林业，迫切需要我们对智慧林业系统的建设原则、建设方案、建设方法、建设功能、运行维护以及功能功效的发挥做出详细的顶层设计。

智慧林业到底以哪一个层级为主体？一直以来我们都没有很好的解决这个难题。很多省对做省级智慧林业体系的架构非常有兴趣，从上至下地把这个架构逐渐推广到市一级再到县一级，但是这个思路和模式并没有获得很好的结果。省一级考虑问题的时候，出发点是便于管理、统一和集中，但往往省、市、县和各林场之间，森林资源、森林问题需要智慧化的程度、经济发展水平等等方面都参差不齐，最终导致上级建立的系统到了下级仍然需要二次开发，技术力量和人员都非常不到位，这就是层级管理不具体导致的问题。一个理想的智慧林业体系应该是以县级、区级、林场级单位为主导、管理主体的体系，因为智慧林业就是要用智慧化的技术、方法、感知网络把森林资源从造林到采伐、日常运营、林地管理、病虫害管理、林火管理做到全面、系统的程度，这是我们智慧林业的特点。

省级规划的系统往往很难满足县级的全面需求，因此，从层级管理上来说智慧林业管理的重心重点应该放在县级和区级。智慧林长制省级管到市级，市级管到区县级。智慧林业的主体应该在区县级，区县级对上接受省级、市级的领导，也要对下一级包括乡镇级、村街道级的林业、林长进行管理，同时要对整个区域内的林地、事件、案件和林业的全部业务进行管理。因此，区县级是管理重点，省级、市级都是一个框架，在这个框架下，省级林长制只要找到市级管林业的主管领导就行，县级只要找到区级就行，但是区县级既要找到下一级的林业主管人员，又要找到林地、林业事件，既要管人、管事件、管林地、管资源、管一切，是智慧林业管理的主体。目前来看，但凡是县级独立建立林长制体系结果都特别好，有许多成功的经验。两个典型的案例：崇礼冬奥会智慧森林防火工程，县级区域既能够与上级连接也能对下落实到护林员；重庆市石柱县智慧林长制以县为单位逐级区划到乡镇级，是我国智慧林业的典范。全国范围最近几年内，以区县为核心的智慧林业都做得非常好，凡是在先省级搭了框架就很难推行下去，而且管理上长期达不到效果，数据难以共享，系统建设既浪费钱又难以保证精度。

智慧林业建设的内容目前没有一个根本性的大纲，大家都还在探索当中，高校和企业都发挥了很重要的作用。大纲需要根据市场、现场调研的需求来做，总体来说整个智慧林业体系应该包括以下几点：

①智慧林业区划：我们要把一个县区划到一个地块，既要管地块、管林地、又要管林地里的资源包括森林资源、野生动植物资源，森林病虫害还要管林火、造林、采伐，那么有一个很好的区划是最重要最基础的环节，区划的概念就是要找到森林管理的基本单元，即林地基本单元，在林业上就是小班。智慧林业的三维区划就是要把自动区划同三维实景、二类调查、一类连清有效地结合起来，完善小班的属性，建立高精度动态的数据库。

②感知网络体系建设：智慧林业智慧两个字主要体现在对未来的一种掌握，需要我们有感知体系，如森林生长感知体系，过去我们的大样地就是一个感知体系；现在还有对森林胸径生长、树高生长的感知装备；气象站要了解大气的湿度、温度、PM2.5、风速、风向、降雨量、平均气温、光照参数……感知土壤特征主要是土壤感知器，包括土壤的氮、磷、钾、PH值、有机质含量、厚度……同时，我们还迫切需要地形地势，包括坡度、坡向、坡位，可以通过GIS基本数据库来获取，在二类调查数据中都有。还有我们森林管理属性，包括林种、树种、树种比例，小班里面的NDHK（N密度、D平均胸径、H树高、K混交比）也是森林感知体系中重要的一个方面。通过建立完整的数据库、完整的网络体系（CCD摄像头）对林火、病虫害问题都要进行掌握。感知体系以林火为例，要把它放在四重点空间一关键时段，因大量布设感知网络花费很大而且也不能保证有效的监测，只能把有限的资源放在最重要的一些地点，实践证明森林火灾97%为人为火，其中95%都发生在四重点空间一关键时段。

③森林资源的统计和分析：年度森林生长量怎么样？生长量转化为生物量、碳汇量是多少？以及在这个年度内我们病虫害、林火发生的次数和森林的状态怎么样？我们要对它进行感知、评估以及统计分析。

④森林预警系统：一旦有了病虫害，我们要对它进行预测预报，火灾也要如此，预报的每个地块都要有火险指数预警，一旦发生火灾我们应该采取什么样的防范措施。

⑤林业作业与处置：哪些地方我们要进行森林采伐，哪些地方我们要科学造林，出现了病虫害我们怎样去防控，一旦有了火灾之后，我们怎样去灭火，做出灭火方案？这是一个完整建设内容中应该包含的，但是非常遗憾，现在智慧林业都是完全按照企业、建设者和甲方的想法去做建设内容规划，没有一个全国性的大纲，我们希望国家能够尽快出台智慧林业的建设大纲，要有具体内容、技术路线，在行业中形成标准。

我们按照建设内容每一步都是一种工作、技术、方法，怎么规划、怎么设计、怎么建设台站、怎么进行数据处理、数据分析、森林作业（防火作业、采伐作业）在智慧林业条件下应该怎么遵循标准、规则，这一块都是有缺失的。

数字化、信息化在林业上的发展是有进程的，从早期的数字化再到过渡时期的信息化再到今天的智慧化，每一个阶段林业局都会有所作为，每一次都会有新的装备引进，新的工程建设。但是多个工程建设之间很难把数据统一起来，包括整个系统的内部数据达到共享也很困难。很多林业局的防火数据，病虫害防治数据、造林数据、资源数据、都很难统一起来，这样给林业各方面的工作带来了很大的麻烦。因此把已经建设的感知工程、已经获取的数据怎么统一在智慧林业大的框架下为整个林业局的系统服务，是我们智慧林业建设的难题，也是需要我们破解的重点问题之一。

我们为什么要建设智慧林业，什么样的林业才是智慧林业？这里面有一系列重大的基础科学问题，但是我们对这些问题把握得还不好，研究得不多，更多时候是从工作管理应用层面上去看一些问题，而智慧林业的核心问题在于要通过大数据、感知网络去发现、探索森林生长过程当中那些潜在的、隐含的知识，包括森林生长知识、森林病虫害知识，森林燃烧过程中的知识。对于这些我们做的都还不够，需要国家加强这方面的基础研究，比方说，森林怎么生长，森林生长与环境的关系，林火怎么蔓延，森林病虫害发生机理和传播规律，基础性问题研究得还不够，需要我们科技部门对其指导。

目前我们只有少量的企业和院校包括我们精准林业团队能研制一些森林感知装备，全国范围内还没有工业化、工厂化、专门化的林业感知装备研究，造成了我们往往都是临时研制一些装备，缺乏标准认证。很多时候就地选择农业装备来进行森林感知，这对林业发展都是不利的，感知装备泛林业，没有人能静下心来做林业装备，整个林业装备滞后于农业装备和其他行业装备，这种现象需要尽快改进。

对于林业来说，林区多数是深山老林，地域决定了交通困难、人烟稀少、通讯网络问题复杂，我们迫切需要在林火应急与资源管理当中构建能够快速实现5G网络数据的系统，林区通讯系统的建设已经成了当务之急，尤其在林火等应急状态要保障我们的网络良好。建立局域网能把问题解决好、也能把现场指挥联系好、同时又能与指挥中心联系好，这就迫切需要网络建设要更加精细，在林区深山老林没有通讯条件下建立临时性的通讯网络，需要我们下一番功夫。

我们现在叫智慧林业，实际上仅仅是在森林生长做了一些智慧化预测，以及在抽烟行为的识别和烟火行为的识别上有一些智慧功能，在其他方面智慧功能做的还不多、不到位，与农业、其它工业化方面比起来还有很大的差距，尤其是智慧功能，目前我们更多用的是数据统计功能和信息功能，需要我们加强这方面的研究。

我们整个行业内部在沟通一些问题的时候还不顺畅，我们希望在智慧林业的建设上要密切与其他行业，比方说农业系统、城市系统、国土系统、农业系统、水利系统都要联系起来。我们需要在整个林业智慧系统内协调行业内部和林场内部所有智能部门，不能脱节，林火与资源无关，资源与造林无关，造林与病虫害无关。

我们提出的十个问题，希望对整个林业行业的建设围绕大数据时代，依托物联感知网、数据挖掘和数据可视化等新兴技术，智慧化模拟森林生长的过程，把森林碳汇、木材生长能力、抗病虫害的能力都能给出科学、恰当的评价。同时能把灾害、管理问题通过智能装备解决，而不是靠护林员和传统人工方法来解决。智慧林业代表未来，包括未来的智慧造林，未来的智能采伐，未来的智慧防火，理应得到更多的重视。