在数字化浪潮席卷各行各业的当下，林业作为生态建设的重要支柱，也迎来了全新的发展机遇。“互联网 + 智慧林业空天地人一体化” 模式应运而生，它深度融合互联网、物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术，打破传统林业管理的时空局限，构建起全方位、立体化、智能化的林业监测与管理体系，为林业高质量发展注入强劲动力。

一、“空天地人一体化” 的技术架构与内涵

2024 年 1 月 11 日，中共中央、国务院发布《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》，为生态环境监测体系建设指明了方向。文件指出，要加快建立现代化生态环境监测体系，健全天空地海一体化监测网络，加强生态质量监督监测，推进生态环境卫星载荷研发。

国家林草局积极响应，提出加强生态网络感知体系建设，全面落实 “共建、共享、共用” 的理念，全力推进 “用起来”“连起来”，并研究起草相关指导意见，将林草网信工作统一到感知系统建设上来，同时制定配套的管理办法、标准和规范，致力于使感知平台成为业务协同、共享的 “同一阵地”。在此政策背景下，旨在构建空天地人一体化感知网络体系，实现对本底资源、生物多样性、环境生态因子等生态要素的全面监测与智能分析，推动林草网络安全和信息化工作高质量发展。

“空天地人一体化” 依托不同层面的技术手段，实现对林业资源的全域感知与精准管理。

“空” 即航空监测，借助无人机、直升机等飞行器搭载高分辨率光学相机、热红外传感器、激光雷达等设备，能够快速获取大范围林区的影像数据，高效完成森林资源调查、病虫害监测、火灾预警等任务。无人机可以灵活穿梭于复杂地形的林区，以厘米级的精度拍摄图像，清晰呈现林木生长状况和地形地貌。

“天” 指卫星遥感，通过高分卫星、气象卫星等，从太空俯瞰地球，实现对全球或大范围林业资源的宏观动态监测，及时掌握森林覆盖率变化、土地沙化趋势等信息。例如，利用高光谱卫星数据，可识别不同树种及健康状况，为林业规划提供科学依据。

“地” 涵盖地面物联网监测系统，在林区部署土壤湿度传感器、气象站、视频监控摄像头、红外感应装置等设备，实时采集土壤墒情、温湿度、风速风向等环境数据，以及林区人员、动物活动信息。这些数据通过无线网络传输至数据中心，形成实时动态的林业环境数据库。

而 “人” 则是整个体系中不可或缺的关键节点，林业工作人员通过手持终端、移动 APP 等设备，上传现场巡查信息、接收工作指令，实现人与技术系统的交互协同。护林员在日常巡查中，可随时利用手机 APP 记录树木病虫害情况、非法砍伐线索，并上传至管理平台，为及时处置提供依据。

二、智慧林业的多元应用场景

1.保护地 “一张图”：实现全域资源可视化管理

通过整合卫星遥感、航空摄影和地面物联网采集的海量数据，运用 GIS（地理信息系统）技术，将保护区内的地形地貌、森林资源分布、动植物栖息地、基础设施等信息集成在一张可视化地图上。管理者能够通过该系统直观查看保护地全貌，快速定位重点保护区域、珍稀物种分布位置，还能对森林资源变化、人类活动轨迹进行动态分析，为保护地的科学规划和决策提供全方位的数据支持 。例如，在规划生态旅游路线时，可依据 “一张图” 避开生态敏感区域，确保旅游开发与生态保护的平衡。

2.野外巡护管理：提升巡护效率与精准度

借助移动互联网和 GPS 定位技术，野外巡护管理系统为护林员配备专用手持终端和移动 APP。护林员在巡护过程中，系统自动记录巡护路线、时间和轨迹，实时上传现场图片、视频及文字记录。一旦发现非法砍伐、偷猎、火灾隐患等情况，可立即通过终端上报，并在地图上精准标注位置。管理中心通过后台系统，能实时掌握巡护人员的工作状态，合理调度巡护力量，还能对历史巡护数据进行分析，总结出重点问题区域和高发时段，实现针对性防控 。

3.病虫害防护：实现精准高效防控

通过卫星遥感和无人机监测，结合 AI 图像识别技术，对林区树木的生长状况进行大面积快速扫描，及时发现病虫害发生区域和蔓延趋势。同时，利用地面传感器采集的环境数据，分析病虫害发生的诱因。基于这些数据，病虫害防护系统能够制定精准的防治方案，包括药物喷洒的时间、剂量和区域，还能通过物联网设备实现自动喷洒作业，提高防治效率，减少对生态环境的影响 。

4.环境监测：实时掌握林区生态环境动态

依托地面部署的各类传感器，实时采集林区的土壤湿度、温度、酸碱度、空气质量、水质、气象等环境数据，并通过无线网络实时传输至数据中心。环境监测系统对这些数据进行分析处理，生成环境质量报告和变化趋势图表。一旦监测到环境指标异常，如土壤湿度过低可能引发火灾风险、水质污染威胁生物生存等情况，系统立即发出预警，以便管理人员及时采取应对措施 。

5.动植物 AI 识别：助力物种监测与保护

利用深度学习算法和图像识别技术，动植物 AI 识别系统能够对无人机航拍、地面摄像头抓拍的影像，以及护林员上传的图片进行智能分析，快速准确地识别出不同的动植物物种，并判断其健康状态。例如，通过分析树木的叶片颜色、形态，识别出是否存在病虫害；对野生动物的活动影像进行分析，统计物种数量和活动规律。该系统还能建立物种数据库，自动记录新发现的物种信息，为生物多样性研究和保护提供有力的数据支撑 。

6.动物与鸟类声纹识别：开拓生物监测新维度

动物和鸟类的声纹具有独特性，如同生物的 “身份证”。在林区部署声纹采集设备，实时收集动物和鸟类的声音信息，通过声纹识别技术对声音进行分析处理。系统可识别出不同物种的声音特征，监测其活动范围和种群数量变化，甚至能通过声音异常判断动物是否遭遇危险或疾病。例如，在候鸟迁徙季节，通过鸟类声纹识别技术，可实时监测候鸟的种类、数量及停留区域，为候鸟保护提供及时准确的信息 。

7.生物多样性监测：构建生态健康评估体系

综合运用空天地人一体化的监测手段，对保护地内的物种组成、种群动态、生态系统结构和功能进行长期监测。结合卫星遥感数据掌握植被覆盖变化，利用无人机和地面摄像头监测物种分布，通过动植物 AI 识别和声纹识别技术统计物种数量和活动情况。在此基础上，建立生物多样性评估模型，定期对保护地的生态健康状况进行评估，及时发现生态系统的潜在风险，为生态修复和保护策略调整提供科学依据 。

三、显著平台优势，助力智慧化建设

1.多维度监测与管理

平台实现了多专题总览，通过自然保护地一张图、全景地图等，融合遥感影像数据、保护地空间分布数据等多类数据，实现监测中心态势总览、多级协同和应急指挥，为管理者提供全面、直观的决策依据。

2.生物多样性智能监测

通过视频 + AI 技术，集成自主研发的野生动物视频图像及声纹识别算法，结合野保相机等智能设备，实现对野生动物的智能监测；同时，利用高光谱水质摄像机、微型气象站等设备，在线监测水质、水文、气象等生态因子，实现多要素采集和智能监测生物多样性。

3.人为活动有效监管

基于视频监控、雷达、热成像、卡口、电子围栏、电子界桩等多类设备，结合人工移动巡护，有效监管人车出入、区域入侵、违规穿越等行为，遏制人类扰动，保护自然生态。

4.自然灾害及时预警

通过热成像云台、智能虫情测报灯，结合 AI 算法，在线监测森林火灾和病虫灾害，实现对自然灾害的及时预警、快速处置与数据分析，提高灾害防范和应对能力。