黃國勝,劉 謙,蒲 瑩,孫鄉(xiāng)楠

(國家林業(yè)和草原局調(diào)查規(guī)劃設(shè)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(shù)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(lǐng)域的應(yīng)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(dāng)與其他信息片段結(jié)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(guān)系,分析產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng),從而使得馬賽克信息的價值遠(yuǎn)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(wù)應(yīng)用有機(jī)融合起來。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)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(wù)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(jìn)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(chǔ)、技術(shù)手段、和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)方面都取得了長足的進(jìn)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,配套的森林資源調(diào)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(diào)查、森林作業(yè)設(shè)計調(diào)查和各類專項檢查核查所組成的森林資源調(diào)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(wù)中心內(nèi),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(jì)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(shè)轉(zhuǎn)變。通過調(diào)整監(jiān)測目標(biāo)、擴(kuò)充監(jiān)測內(nèi)容、優(yōu)化監(jiān)測方法和應(yīng)用高新技術(shù)等做法,森林資源監(jiān)測水平和服務(wù)能力得到進(jìn)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(wù)運行系統(tǒng)”,進(jìn)一步推動了遙感技術(shù)在森林資源清查中的應(yīng)用,促進(jìn)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(wù)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(shè)提出了一體化監(jiān)測的思路[5]。在此基礎(chǔ)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(shù)研究”,對抽樣設(shè)計、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)融合等技術(shù)進(jìn)行了重點攻關(guān),為森林資源監(jiān)測發(fā)展積累了豐厚的技術(shù)儲備。

2010年,以貫徹落實《全國林地保護(hù)利用規(guī)劃綱要(2010—2020年)》為契機(jī),開啟了全國森林資源管理“一張圖”建設(shè),實施了年度更新制度[6],并以此為基礎(chǔ)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(shè)計調(diào)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(diào)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(shè)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(jī)關(guān)和政府對林業(yè)工作更加重視,習(xí)近平總書記對生態(tài)文明建設(shè)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(shè)是事關(guān)經(jīng)濟(jì)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(shè)”、“實行最嚴(yán)格的源頭保護(hù)制度”、“健全自然資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)制度和用途管制制度”、“劃定生態(tài)保護(hù)紅線”、“對領(lǐng)導(dǎo)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(shè)有明確的闡述,即:“建設(shè)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(shè)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(hù)和修復(fù)重大工程,提升生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性”；“持續(xù)完善天然林保護(hù)制度,持續(xù)擴(kuò)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(hù)發(fā)展目標(biāo)責(zé)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(diào)查監(jiān)測制度,對全國森林資源現(xiàn)狀及變化情況進(jìn)行調(diào)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(wù),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(guān)鍵詞,數(shù)據(jù)采集和信息服務(wù)能力成為評價森林資源監(jiān)測工作的重要維度。

強(qiáng)化林地用途管制,實行最嚴(yán)格的源頭保護(hù)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(zhì)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(diào)查的調(diào)查體系,調(diào)查成果不能與具體地塊實現(xiàn)準(zhǔn)確對應(yīng)。地方性的二類調(diào)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(yīng)國家實行森林資源保護(hù)發(fā)展目標(biāo)責(zé)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(diào)查向全面監(jiān)測方式進(jìn)行轉(zhuǎn)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(fù)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(jìn)行統(tǒng)計核算,掌握經(jīng)濟(jì)主體對自然資源資產(chǎn)的占用、恢復(fù)和其他活動情況,總體反映區(qū)域經(jīng)濟(jì)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(fù)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(jìn)行科學(xué)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(fù)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(biāo)需5年完成一次更新；二類調(diào)查的完成周期是10年,意味著市、縣級的關(guān)鍵信息指標(biāo)需要10年才能更新一次結(jié)果[8]。這種狀況無法適應(yīng)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(diào)查向年度監(jiān)測轉(zhuǎn)變。

2.2 監(jiān)測內(nèi)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(diào)查植被種類和群落的結(jié)構(gòu),科學(xué)揭示生物個體及其環(huán)境之間的內(nèi)在聯(lián)系,搞清生態(tài)系統(tǒng)的基本組成、結(jié)構(gòu)和功能,才能為科學(xué)構(gòu)建植被恢復(fù)模式,推動生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)工作提供重要依據(jù)。目前我國森林資源調(diào)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(diào)查,不能稱為植被調(diào)查或生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查。在植被調(diào)查中,沒有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)查方法,部門之間或部門內(nèi)各類調(diào)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(chǔ)性工作需要。這種狀況難以適應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)修復(fù)、落實綠色發(fā)展目標(biāo)和推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的需要,要求森林資源監(jiān)測內(nèi)容從資源調(diào)查向系統(tǒng)監(jiān)測轉(zhuǎn)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(cè)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(jìn)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(jìn)行觀察，將各項指標(biāo)詳細(xì)記錄，包括：心臟形態(tài)、血流狀況和心臟舒張功能指標(biāo)等。待上述操作完成后對心臟和相關(guān)血管的解剖學(xué)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(quán)障礙,將一類清查、二類調(diào)查、三類調(diào)查及其他專項資源監(jiān)測成果有機(jī)結(jié)合,探索建立調(diào)查數(shù)據(jù)和監(jiān)測資源的共享機(jī)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(diào)銜接不暢的問題,形成數(shù)據(jù)多方監(jiān)控、多方補(bǔ)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(wù)能力

遵循大數(shù)據(jù)思維構(gòu)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(wù)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(shè)中去,為構(gòu)建全國信息資源共享體系做出積極貢獻(xiàn)。在構(gòu)建森林資源監(jiān)測“馬賽克”模式中,應(yīng)深入貫徹“數(shù)化萬物·智在融合”的理念,扎實推進(jìn)數(shù)據(jù)融合、業(yè)務(wù)數(shù)化、信息挖掘、服務(wù)協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)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(jìn)林業(yè)精準(zhǔn)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(shè)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(diào)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(xué)性、增強(qiáng)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(jié)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(diào)查成果作為基礎(chǔ)編制。調(diào)查體系差異客觀上導(dǎo)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(jìn)現(xiàn)代林業(yè)管理和治理模式創(chuàng)新要求極不適應(yīng),要求森林資源監(jiān)測信息采集方式從分類調(diào)查向一體化監(jiān)測轉(zhuǎn)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(wù)應(yīng)用模式,開發(fā)系列業(yè)務(wù)應(yīng)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(wù)人員利用APP在開展各類業(yè)務(wù)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(wù)數(shù)據(jù)采集的同時,實現(xiàn)應(yīng)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(diào)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(jī)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(diào)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(qiáng)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(zhǔn)度。

4 監(jiān)測新模式的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

在國家推動大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、建設(shè)數(shù)字中國的大背景下,要求形成萬物互聯(lián)、人機(jī)交互、天地一體的網(wǎng)絡(luò)空間,以數(shù)據(jù)整合與共享為突破口,消除信息壁壘,構(gòu)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(wù)的協(xié)同管理和服務(wù)的全國信息資源共享體系。由于各項監(jiān)測目標(biāo)、內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)和方法的不同等多種原因,監(jiān)測信息呈現(xiàn)多源性、異構(gòu)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(diào)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(wù)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(gòu),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(gòu)建全國信息資源共享體系的要求不相適應(yīng),要求森林資源監(jiān)測信息服務(wù)從單純縱向的“川字形”向縱橫貫通的“井字形”服務(wù)模式轉(zhuǎn)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(yīng)用也不同。有學(xué)者開展了廣藿香不同藥用部位揮發(fā)油物質(zhì)基礎(chǔ)差異與抗白色念珠菌的相關(guān)性研究，結(jié)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(zhì)量密切相關(guān)。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(zhì)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(yīng)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(diào)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(dá)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(wù)場景、相互交織的組合效應(yīng)——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(wù)水平。

4.1 數(shù)據(jù)融合技術(shù)

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(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對基礎(chǔ)地理信息、多時空遙感影像、各類資源調(diào)查數(shù)據(jù)、各種業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)進(jìn)行融合并集成管理。目的為構(gòu)建尺度相互補(bǔ)充、結(jié)論協(xié)調(diào)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(wù)數(shù)字化技術(shù)

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(diào)查時序規(guī)律,建立多年普查與年度監(jiān)測更新相結(jié)合的時序機(jī)制,構(gòu)建點面結(jié)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(diào)查(抽樣調(diào)查)、面上更新(一張圖更新)有機(jī)結(jié)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(wù)APP,把資源調(diào)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(zāi)害、林地征用以及護(hù)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(qiáng)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(shù)

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(biāo)體系進(jìn)行科學(xué)完善。以統(tǒng)一信息平臺、統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),運用大數(shù)據(jù)技術(shù),對監(jiān)測現(xiàn)時信息與過往歷史信息做關(guān)聯(lián)銜接,從而進(jìn)行全面統(tǒng)計、分析與評價,進(jìn)而挖掘出更加豐富的優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。

其次，農(nóng)村社會化服務(wù)體系不完善。東營市農(nóng)村社會化服務(wù)體系不完善，信息化建設(shè)相對滯后，難以及時提供必要的技術(shù)指導(dǎo)和市場信息。

4.4 服務(wù)協(xié)同技術(shù)

建立互聯(lián)網(wǎng)+監(jiān)測信息共享應(yīng)用新模式,開發(fā)各類數(shù)據(jù)服務(wù)和業(yè)務(wù)應(yīng)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(guān)部門、各類專業(yè)、多種業(yè)務(wù)提供直觀可視、全面精準(zhǔn)、安全高效的一站式在線協(xié)同服務(wù)。

5 結(jié)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(shù)為依托、基于互聯(lián)網(wǎng)+的監(jiān)測信息共享與服務(wù)新機(jī)制,構(gòu)建抽樣調(diào)查與年度更新相結(jié)合、變化檢測與模型更新一體化、業(yè)務(wù)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(yīng)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(jìn)森林資源常態(tài)化、動態(tài)化、精準(zhǔn)化管理奠定堅實的基礎(chǔ),為加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),推動林草事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,全面提升林業(yè)現(xiàn)代化水平提供全面精準(zhǔn)、安全高效的智慧服務(wù)。