日本发挥数字技术优势加快推进智慧林业建设

编号 sjly0000011811

日期 20230210

标题 日本发挥数字技术优势加快推进智慧林业建设

年份 2023 

学科分类 220.2540;林业信息管理

国别/机构 日本 

作者 王燕琴 

关键词 日本  数字技术  智慧林业  林业建设  林业创新 

主要内容 　　日本发挥数字技术优势加快推进智慧林业建设
　　日本林野厅情报志《林野-RINYA-》2023年1月刊报道，目前，林野厅正积极利用数字技术推进智慧林业建设，同时促进森林资源的可持续利用，进一步推动木材产业发展，提高林业生产力。
　　日本森林面积约2 500万hm2，占国土面积的三分之二，其中1 000多万hm2为过去种植的人工林。如今这些人工林资源已进入成熟期，可供采伐利用。但因日本林业长期处于人工林培育阶段，难以提高林业收益。今后，日本将迎来一个新局面，丰富的森林资源将被收获和利用，其收益将返还给山村百姓，造福山村。与此同时，林野厅还将大力推进再造林事业，以真正实现森林资源的可持续利用。
　　为实现森林资源的可持续利用，林野厅提出林业部门应提高原材料生产力，减少劳动灾害，节省造林工作劳动力，降低劳动成本，以应对当前日本林业所面临的人口减少与老龄化社会、能源转型以及气候变化等各种现实问题。未来，日本林业需有效利用以人工智能、信息通信技术（ICT）和机器人等近年来取得长足发展的新技术，加快推进林业创新，使林业成为对年轻人和女性具有吸引力的成长产业。
　　林野厅长期致力于新技术在林业领域的引进和应用，并在2022年7月对《林业创新推进计划》进行了更新。基于该计划，林野厅阐述了数字林业发展和智慧林业建设的前景与路径，以及数字技术的利用举措。
　　1.从人脑记忆到数字记录的森林管理
　　以往，为了掌握树木高矮大小、林木种类、森林蓄积量和林地地形等诸多森林信息，林业人员需实地走访，开展森林现场调查，逐一测量树木。这不仅耗费人力和时间，而且意味着测量的准确性取决于测量者的技能和经验。如今，激光测量技术正在取代人工实地调查，用以获取和分析森林资源信息。激光测量技术是一种利用装载激光测量仪器的飞机或无人机，从空中向森林发射激光，在电脑上获得树木位置、形状和地形等三维信息的调查方法。近年来，除了从空中向森林照射激光外，地面激光测量技术也在不断推广和应用，即以从地面照射激光的方式来掌握树木形状等更加详细的信息。通过分析激光测量数据，在掌握林区内现有路网位置、山脊和山谷等地形信息的基础上，可以推测出每棵树木的位置、高度和森林蓄积量。据此，森林资源调查所需的人力可相应减少三分之一，工作效率也可大大提高。
　　近年来，日本各都道府县都在推进“森林云”建设，将汇总森林各种信息的“森林簿”和利用图纸制作的“森林基本图”等信息经过数字化处理后进行统一管理，基于叠加或整合的激光测量数据，使市町村和森林组合等林业各相关方更容易地通过“森林云”系统来掌握和利用森林资源信息。
　　2.从经验到基于ICT的木材生产管理
　　以往，确定原木采伐和用于统计制材数量的工作需由森林作业现场工作人员使用规尺等工具测量每根木头，并将测量数据记入现场记录本，再由相关事务所开具票据，将测量信息整理并共享。这一验收工作需要花费很多时间和精力。近年来，ICT等数字技术正越来越多地应用于木材生产管理，如伐木、木材生产、木材运输和木材销售以及森林作业和木材生产现场的工作流程管理等。具体而言，在平板电脑等移动终端设备上使用木材验收软件，可以对木材生产数据进行数字化管理，人力成本减少了近80%。另外，由于森林作业和木材生产现场与事务所、客户等相关人员之间能够迅速实现信息共享，一些地区通过高效的车辆调配计划，降低了运输成本。
　　日本长野县在全区域范围内完成了民有林的航空激光测量工作，森林资源信息在日本全国率先实现了数字化。北信州森林组合利用数字化的森林资源数据，在制定项目计划时事先掌握了每个森林现场的大致采伐量，同时通过木材验收软件检测每日采伐量，以此来管理森林现场作业的进度。此外，长野县森林组合联合会还将各森林作业现场用于加工的原木量数据进行汇总，制定了高效的调配计划。鉴于此，林野厅认为，通过将森林资源数据与木材生产现场数据相结合，覆盖从制定计划到采伐和运输的全过程，有望实现高效的、高质量的林业发展目标。
　　3.从艰苦、危险和高成本的林业工作模式中解放出来
　　众所周知，林地与平地不同，林区内地形复杂，而且由于树木遮挡，无线电波容易衰减，许多地方难以进行无线通信。此外，全球导航卫星系统（GNSS）等的定位功能也不稳定，导致定位精准度下降，这也是日本推行林业机械化、自动化和遥感技术的瓶颈。因此，通信技术发展对林业创新至关重要。
　　林野厅根据更新后的《林业创新推进计划》，正在推进采伐、集材、运材和造林作业过程中自动化、远程操作技术以及可在森林中使用的通信技术的研发和实证，旨在将林业从艰苦、危险和高成本的工作模式中解放出来，使其成为对年轻人具有吸引力的行业。林野厅表示，今后将继续努力实现林业创新和森林产业数字化目标，同时也将运用不同领域的知识与技术，引进各方专业人才。
　　2022年度，日本机械制造商和通信公司合作，在自2020年度以来推进开发的小型割灌作业机械中引进了通信摄像机和物联网设备，并利用通信手段对远程操作系统进行了改进。此外，还在森林内安装了搭载通信中继器的浮空气球，致力于测试如何构建与互联网连接的通信系统。
　　4.从森林中心成立到数字林业战略中心建设
　　2021年度，林野厅成立了森林中心，以探讨不同领域的技术研发和产业界、学术界与政府部门专家共同制定的先进技术战略，同时探索如何支持“创新生态系统”建设，进一步促进林业创新。“创新生态系统”是一种合作创新机制，是指不同利益相关者在对林业课题共同理解的基础上组成项目，促进科研的不断创新。林野厅正在寻求建立这一机制，以促进解决林业领域的各种问题。在此背景下，森林中心的成立旨在加速林业创新，实现创新技术的现场应用，成为促进解决林业课题的平台。
　　从2023年度开始，林野厅将以创建“创新生态系统”和构建森林中心支持平台为目标，拟在森林中心组建区域联盟，并予以大力支持。通过从森林中心派遣协调员等方式，推动数字林业战略中心建设，使区域各相关方团结一致，共同致力于数字林业发展。
　　区域联盟由行政机关、森林组合和林业经营单位等原木供给者、锯材厂等原木需求者以及大学、研究机构、林业服务单位、林业机械制造商和金融机关等多方参与者组成。数字林业战略中心是以区域联盟为主体，在从森林调查到原木生产和流通的多个林业活动中应用数字技术的一个从点到面的框架，旨在推进整个区域联盟充分利用数字技术，共享数字林业带来的利益，进而在新的数字技术应用与技术改进方面构建相互循环的机制。
　　截至目前，林野厅除了汇编完成《智慧林业实践手册》的准备篇和导入篇之外，还开展了有关智慧林业的教育和推广活动。今后也将继续支持森林中心和数字林业战略中心建设，根据当地林业作业系统、商业习惯和数字技术的应用经验，倡导地区林业人员主动推进林业数字技术应用和智慧林业建设。         综上所述，近年来，包括数字技术在内的各种新技术取得的长足发展令人瞩目。林业领域采用数字技术，可有效提高工作效率，节省人力成本，正在向具有吸引力的产业转型。（王燕琴）

资料来源 世界林草动态,2023(04)