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篇1
1对当前主要森林防火措施之一“严禁烧田坎、严禁炼山造林等野外用火”的思考
据统计，造成森林火灾的主要成因之一是农民烧田坎、上坟烧纸、弱智人员玩火等人为野外用火。那么，除人为活动、雷电等外在因素外，森林的分布、林分的组成、林木的阻燃能力可以说是森林火灾成因的一个客观内在因素，人为野外用火主要包括烧田坎、上坟烧纸、弱智人员玩火、炼山造林等是导致森林火灾的重要因素，应该引起高度重视。
农村普遍生活燃料已不再是柴草为主了，田坎上的草灌不烧不铲，会影响农作物的生长；铲割下来，如果不烧掉，不易腐烂，也会影响农作物种植。因此，农民普遍用烧田坎的方法来解决这个问题，并且成为一部分农民的一项习惯性农事活动。单纯地从森林防火需要的角度禁止烧田坎，部分农民对此不是很理解，仍然抱着侥幸心理去烧田坎。上坟烧纸是我国民俗传统，一刀切的禁止，实践中是难以实现的。
采伐迹地人工造林，如果不炼山造林，确实杂灌太多，整地造林难度太大，而且造林效果差，不利于幼林生长，严重影响人工商品林的经济效益。说明炼山造林有它存在的必要性。因此，简单的一刀切“禁止炼山造林”的做法，实践中是难以做到的。单纯从森林防火的角度禁止炼山，有人认为存在林业内部部门的本位主义倾向，不利于林业的整体发展。
然而烧田坎、上坟烧纸又的确是引发森林火灾的一个主要因素；还有弱智人员玩火也是导致森林火灾的一个重要因素。但是，应该注意到，弱智人员玩火主要是在山下路边、人群活动频繁的地方，特地跑到远山林子里面的较少。真正要靠其监护人把这些弱智人员全天候监护起来，客观上难以实现。
2建议
在继续做好原有的森林防火措施的基础上，采取以下技术措施，提高森林防火效果。
2.1提高林分的防火能力
在易发森林火灾地段，如人为活动频繁处的林分、上坟烧纸周围的林分、农田边缘的林分等，种植一定比例的防火树种，增强森林的自身防火功能。在容易受到人为活动影响的林分，特别是在山下道路边的林子，混交种植一些阻燃性能较强的树种，如木荷、银木荷、花榈木、油茶、茶树、石笔木、火力楠、马蹄荷、杨梅、桃叶石楠、阿丁枫、乐东拟单性木兰、深山含笑、乳源木莲、丝栗栲、苦槠、甜槠、青冈、冬青、米老排、交让木、椤木石楠、女贞、竹柏等防火性能较好的乡土树种，以增强森林自身的防火功能，降低发生森林火灾的风险。据报道，防火树种达到25%~30%的比例，林分自身的防火功能能够得到较好的体现。
2.2有条件地实施炼山造林
应该实施有条件的炼山造林。不炼山的确不利于人工造林，不能因为怕发生森林火灾就禁止炼山，况且发生的森林火灾绝大部分都不是炼山造成的，不能顾此失彼，而应该采取疏堵结合的方法。为防止炼山造林引发森林火灾，应该研究制定安全炼山、可以达到安全炼山要求的技术条件（标准），如适宜的气象因子（风力的大小、风向、空气湿度等）条件、需要的隔离带的宽度、守护人员的数量等技术指标，就可以炼山造林；否则，就不能炼山。炼山安全系数达到什么程度，就算是安全等，制定了标准，就好操作，让炼山造林者有标准可依。
2.3修建农（田）林（分）间的防火带
篇2
作者简介：尹智斌（1978―），男，白族，高级工程师，主要从事林业发展及规划工作。
中图分类号：S7
文献标识码：A
文章编号：16749944（2016）03015502
1引言
森林火灾属于灾害性事故，具有突发性强、范围广、影响大、扑救困难等特点。“十二”规划工作的大力开展，对我国林业发展来说即是机遇也是挑战，不仅大大推动了林业的可持续发展脚步，还为其带来了一些新问题[1]。而森林防火工作作为林业工作中的重要部分，必须要针对防火工作中存在的问题加以整改，将防火工作落到实处，最大程度上避免森林火灾的发展，将林业经济损失降到最低。
2五宝山国有林场基本情况
五宝山林场始建于1957年，以经营生态公益林为主的事业型林场，林场经营总面积为64.851万亩，其中林业用地62.031万亩，占总面积95.7 %。非林业用地2.82万亩，灌木林地7.141万亩，疏林地2007亩，森林覆盖率为82.3 %，林木绿化率93.3 %。林场经营面积中国家重点公益林为42.7049万亩，占林业用地面积的6884 %。省级重点公益林为2.99万亩，占林业用地面积的48 %；商品林面积16.3361万亩，占林业用地面积的26.36 %。全场森林总蓄积为423.086万m3，以华山松，云南松、铁杉、冷杉、实心竹、软、硬阔叶林为主。管护区域分布在诺邓镇、宝丰乡、功果桥镇和苗尾乡，主要经营区域集中分布于澜沧江、a江两岸。
3国有林场森林防火工作中存在的问题
3.1缺乏森林防火意识
大多数群众在潜意识中都认为国有林场森林防火工作属于国家和政府管辖之内，与自己生活关系不大，因而在防火意识上严重欠缺。这是一些地方的林场失火后，群众见火不扑等现象发生的重要因素，最终导致大火发生，造成巨大经济损失，甚至酿成不可挽回的悲剧。究其原因，还是因为国家或政府相关部门对群众防火宣传教育工作不到位，未将防火意识深入人心，即便是开展了相关教育宣传也仅仅只是流于形式。
3.2森林火源管控困难
五宝山国有林场森林中有很多可燃物载量，尤其是在秋冬火灾高发季节，这时若发生火灾往往扑救难度较大[1]。通常森林一旦发生火灾，往往蔓延十分迅速，甚至发生飞火或冲火现象。并且，由于国有林场森林中杂草丛生，而秋冬季节天气本来就很干燥，加之的杂草更使得林场森林内的可燃物增加，造成森林火灾容易发生。另外，受我国传统习俗影响，清明、春节等特殊节日烧香、放鞭炮等行为，也是造成森林发生火灾的重要因素之一。
3.3防火工作难度较大
五宝山国有林场森林防火工作难度较大，主要原因有三方面。
（1）五宝山国有林场的森林防火通道落后。国有林场通常都位于山区地段，受山区地势影响，国有林场道路一般坡体跨度大，道路上设备不完善，有时甚至会发生灭火消防人员因道路原因难以及时感到灭火区域，错过最佳灭火时间。
（2）通讯困难。山区一般信号较差，影响无线网络指挥，护林巡视人员不能及时向外界传达火灾具体情况，造成火灾扑救效果不佳。
（3）扑救队伍的专业技术不高。一些国有林场由于地处偏远，导致护林人员的综合素质相对不高，而且护林的紧急救援人员并不完善。护林人员的专业灭火技能低、数量少、缺乏统一严谨的灭火秩序与规则。这些缺陷与不足造成了森林防灭火处于被动地位。
[BT（1]4[ZK（]五宝山国有林场森林防火工作存在的问题的解决对策[ZK）][BT）]
4.1加强宣传教育，提高全民防火意识
要想做好五宝山国有林场森林防火工作，增强全面防火意识是基础也是关键。相关部门应大力开展森林防火宣传教育，从思想上提高民众防火意识，让防火变成每一位公民的使命和责任，动员全社会民众力量来防范火灾的发生。在宣传教育过程中，应重点宣传森林火灾所造成的严重后果和经济损失，森林火灾的预防手段，发现火警后应采取怎样的扑救措施，以及森林防火相关法律法规等。另外，在宣传上还应采用多种方式互相结合，确保宣传教育能够深入人心，起到应有的教育效果。
4.2预防控制，强化森林火源管理
森林火源是导致森林火灾发生的主要因素，因而通过预防和控制等方式来强化对森林火源的管理能够有效避免林场森林火灾的发生。森林火源管理是一项全面、系统的重难点工作，在管理上必须要坚持预防与控制相结合的原则。一是在森林火灾发生高峰时期做好预防工作，在林区内设置防火检查站，对进入林区的人、物进行严格检查，避免将火种带入林场；二是林场护林工作者在日常巡视工作中，还需要提醒过往行人注意安全用火，并且严格执行两监管、三检查措施。“两监管”即在工作中严格监管野外用火，严格监管外来特殊人员。“三检查”是指每日进行例行检查、重要时期重点检查、重要环节多次检查。
4.3基层建设，推动防火工作进步
结合国有林场实际情况，加大对基层建设工作的资金投入力度，注重森林防火基层工作地点落实。将森林火灾的预防与扑救经费纳入到林区所在地的财政预算规划中，将防火的基础设施建设纳入到当地的国民经济、社会发展规划中[3]。同时，还应加强社会各界资金筹备，完善林区基层建设，比如加强林区防火道路修建，在林场内设立视频监控系统，对林场内森林进行全面性、网络性监控，另外还应针对林场森林建立防火无线电指挥网络系统，并装备相应数量的防火专用指挥车。最后，在防火技术上，积极引进先进的火灾扑救装备设施，学习防火扑救新技术，推动国有林场森林防火工作的现代化进程。
4.4储备物资，加强防火队伍建设
五宝山国有林场管护面积64.851万亩，森林面积较为广阔，一旦发生火灾将会造成较大破坏力，产生巨大经济损失，因此必须要积极展开火灾扑救工作。过去很长一段时间，五宝山国有林场在森林火灾扑救上都是动员人民群众进行救灾，这种方法虽说成本较低，但由于人民群众未经过专业扑火训练，扑救工作质量和效率都较低。对此，国有林场应在场内建立一支专业森林火灾扑救队伍，对其进行专业扑救训练，并定期进行火灾扑救模拟演练，提高队伍扑救能力，提升森林火灾扑救效果。而林场由于职工人数较少，且呈现老龄化趋势，因此在火灾扑救上通常都是选择专业队伍和群众队伍相结合的方式来进行火灾扑救。此外，五宝山国有林场还应加强防火物资的储备，确保防火运输工具和探火、灭火器械及通讯器材的齐备，以便能够满足森林防火需求。
5结语
森林火警都具有突发性强、处理难度高等特点，一旦发生森林火灾造成的影响和经济损失较为巨大。因此五宝山国有林场必须要重视森林防火工作，采用科学的管理措施加强森林管理，同时还要从根本上提高全民森林防火意识，为保护五宝山国有林场的森林资源提供保障。
参考文献：
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篇3
1徐州市环城国家森林公园背景概况
徐州环城国家森林公园，位于江苏省徐州市主城区，东经11622’-11841’、北纬3343 7-3459’， 1992年林业部批准成立，现隶属徐州市市林业局，2002年被定为江苏省生态公益林试点单位。园内72座山峰呈组团式环绕徐州市主城区，总面积为1469.53公顷，林木总蓄积量达99150立方米，对改善徐州地区生态环境起到了重要作用。土壤类型为石灰岩风化淀积形成的碱性土，石灰岩山地土层瘠薄。年均气温14℃，年平均风速3 m/s，冬季旱风强烈，风日频率高，森林公园山地森林主要为人工营造的侧柏纯林，树龄大都在50-60年，密度大，树脂含量高，极易引发山地森林火灾。
2徐州市环城国家森林公园所面临的主要问题
2.1可燃物载量高，林火扑救难度大
徐州冬季气候干旱，可燃物载量高，林分易燃性高，林火扑救难度大。徐州市环城国家森林公园以人工侧柏纯林为主，森林覆盖率高达73.94%，有林地1104.79公顷，林木总蓄积量达99150立方米，九里山侧柏林最大密度达2300株/公顷，郁闭度0.8以上，林缘、林窗杂草灌木生长旺盛，林下凋落物积累多，侧柏枝叶树脂含量高，分解慢，林地干燥，极易引起森林火灾。山高坡陡、水源缺乏，林火扑救难度大。
2.2火源种类多，难预防
徐州环城国家森林公园，园内72座山峰呈组团式环绕徐州市主城区，林地与多种用地相临交错，全部开放管理，游人自由出入。因此火源种类较多，如游人扔烟头、野炊、周边燃烛放鞭炮、林内祭祖烧纸上香、林缘农田烧秸杆、居民用火等。
2.3防火队伍人员少，扑救能力低
徐州环城国家森林公园森林防火工作员少，一线的队员仅17人。队伍年龄结构偏大，40岁以上人员约占50%。缺少防火队伍、防火专业的的知识的培训和防火技能的操练。
2.4森林防火设施装备较少
徐州环城国家森林公园，缺少先进的防火预警设备、消防车等防火、灭火设备，现有的森林防火灭火设备和森林火灾监控设备也比较落后。
3徐州国家环城森林公园的防火措施与对策
森林防火要坚持“预防为主，积极消灭”的方针和科学防控，依法治理，可持续控灾战略，建立布局合理、技术先进、管理高效的预防体系，实现森林防火实时监测、及时预警、保障林业健康发展，保护生态安全。大力推进生物防火林带工程建设，构筑生物阻隔带与自然阻隔带相结合的林火阻隔网络，有效控制森林火灾的危害。
3.1采用科学森林经营技术措施
科学的森林经营，在森林防火、灭火方面发挥着重要的作用，不仅可以大大降低森林火灾的隐患，而且对环境保护、减少污染起着非常重要的作用。主要措施有：抚育间伐、减少易燃树种组成增加防火树种组成；清除杂草灌木、枯枝和凋落物减少林内可燃物载量；进行 森林防火区区划及火险等级划分，按照火灾发生频率和林分资源特点将防火区分为重点防火区和一般防火区。
3.2加强对森林防火法制工作和宣传力度
森林防火必须走依法治火之路，实行规范化、法制化化管理，依法控制各种林火火源，强化野外火源管理。加强宣传，提高人民群众在森林防火工作中起到的作用，充分利用网络、广播、电视、报纸、标语、宣传车、文艺汇演、座谈会、等形式进行宣传教育，使森林防火的法律、法规、条例和政策覆盖全社会，提高社会的防火意识，并鼓励参与防火活动。
3.3提高森林防火队伍的防火技能
森林防火队伍的建设，对森林防火工作起着直接作用，防火队员的数量要及时的补充，队伍年龄应当年轻化。队伍专业素质的好坏将直接决定着森林防火工作的进行，必须加强对森林防火队伍的专业知识的学习培训：
（1）熟悉森林火灾的扑救措施、扑救森林火灾的原则、程序、战术和安全自救技巧。
（2）提高了专业或半专业森林消防队员的安全防火意识、应急反应水平和扑救森林火灾能力。
（3）搞好森林防火演习，森林防火演习可以提高应急反应速度、磨合指挥协同作战能力、提高指挥艺术、合理调配防火成员单位的能力，扑救森林火灾的后勤保障供应能力。这样既达到了实战练兵的目的，又提高了扑火队的实战水平。
3.4加大对森林防火工作资金投入改善设施装备
资金的投入对森林防火工作起着决定性作用。加大资金的投入能够为森林防火工作提供先进的科学技术和预防设备，这样在预防森林火灾方面将发挥巨大作用。有了资金投入才能完善相应的防火基础设施建设：护林点、防火道路建设、防火隔离带建设、防火望塔建设、防火宣传建设， 建立引水上山，水源灭火工程；在易发生火灾区域预置灭火器材；建设一套先进、完善的森林监测预警体系，购置集遥感、监测技术、自动控制、计算机技术、无线网络通讯技术、GIS信息管理技术于一体的实时森林监测预警系统。这样才能提高徐州环城国家森林公园的森林防火灭火能力，做好森林防火工作。
4小结
徐州环城国家森林公园森林防火工作，已经成为徐州城市发展的重要问题之一，对徐州的生态环境建设起着重要的作用，必须给予足够的重视。通过采用科学森林经营技术措施，加强对森林防火法制工作和宣传力度，提高森林防火队伍的防火技能和加大对森林防火工作资金投入改善设施装备，实现森林防火工作的制度化、规范化、现代化。对于徐州环城国家森林公园的森林防火工作起到积极的促进作用。
参考文献
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这几年,伴随着我国的森林防火技术和装备水平的提高,相关技术研究工作空前繁荣。然而,值得注意的是森林防火的应用基础研究不够深人和连续,尤其是针对林火科学中关键性的问题以及目前诸如林区和居民点结合部火灾现象这类研究热点。这首先表现在,我国科技工作者发表的关于林火科学研究的文章在国际火灾研究学术期刊和重要国际会议上占有率很低。这不仅仅意味着我国的林火研究在国际学术领域的影响相当小,从深层次上更看到了目前我国相关研究工作的水平与西方发达国家研究工作的差异。
正如其他应用学科或交叉学科一样,有效发展森林防火科技、确保森林防火的百年大计,需要一个基础来支撑。这个基础就是对于我国森林火灾规律可靠性和系统性的认识。这是未来建立有效预防和科学化的灾害管理的基石。这一切不但会反映在诸如学术论文和科技专着等出版物中,而且最终都会体现在防火理念的更新、装备的发展以及应付紧急状态综合能力的提高。通过对林火基础研究和应用基础研究予以长期性投人和扶持,确保相关科研工作的可持续发展。这将有利于丰富和发展我国森林防火科学,积累人才和技术,也有助于进行技术革新和着手新形势下的防火手段的更新和提高,最终建立起我国独特的和现代化的森林火灾预防、监测、扑救和善后的完整体系。应用基础研究和产出的关系在图1中作了简示。
技术运用和储备对人才队伍的依赖关系也提 不言而喻的。正如一个浅滩撑不起一艘大船,对于 应用性很强、涉及面很宽的工作,明显需要大批专 业人才来实施。一个先进的科技装备,不管是引i} 的还是自主开发的,只有拥有一批合格的技术人员和必要的支持设施,才能进行有效的操作和组护,并把采集的结果运用到工程实际中去。比如目前呈现的全球性的地理信息资料数字化趋势,勃需要大批专业人员来完成相关信息的输人、更新、分析和与相关管理决策系统的链接。笔者非常赞同在今后若干年内通过吸收和培训各类专业人才以充实森林防火科技管理和研究队伍。当然,这需要通过组建或扩充一些有效的运作平台以确保这类工作有序和高质量地实施。
在国家林业局提出的中长期发展规划中,有一个发展我国森林防火科技的战略构想,那就是组建专门从事林火研究的实验室to。这是一个很好的设想。然而要落实它,不但要对建设过程中的问题有充分的考虑,更要有长远的规划。就笔者参与中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室建设的经历以及对公安部四大消防研究所发展过程的了解,建一个重量级的实验室不但需要长期的投人,还需要稳定一批科研骨干。另外,由于科研工作的特殊性,真正意义上出成果和产生效益,通常有时间滞后效应。
寻求包括中国科技大学火灾科学国家重点实验室在内的中科院科研单位以及其他高校与防火相关研究小组的合作,不失为现阶段解决工程实际问题的一条可操作捷径。这些科研部门通常可能会做一些“阳春白雪”类的工作,然而,通过沟通和引导,完全可以借助于协作单位的技术基础和人力资源,解决火灾预防、监测和扑救过程中面临的问题。国外在这方面就有成功经验可以借鉴,如没有围墙的泛欧洲林火实验室(Eufire Lab)就是一个跨越整个欧盟和地中海地区的“虚拟”研究机构[}z}。从运作的状况来看,它非常成功地整合和利用了欧盟所属国家的若干研究队伍的资源和优势,并就与该地区切身利益相关的科学问题和相关技术开展了实时的和卓有成效的工作。
值得一提的是,在具体科研课题的立项和实施中应避免所谓的“浅井”现象[3],即为了追求课题的新颖性而把科研项目的选题铺得太宽,缺少对已经进行的、难度较大科技课题的有力和持续扶持。有意识地集中人力和物力资源或通过纳人其他国家的大型科技发展专项,确保对一些林火研究中关键性问题开展有深度的研究,并最终开发出解决问题的相关技术。这些关键的问题应包括像林区和居民点结合部(交界域)特殊地区火灾发生的规律、火灾发展过程中的能量输运和诸如飞火、火旋风以及树冠火在内的特殊林火现象等。
2技术装备的整合
装备是技术性工作的工具和标志,也是效率和成功的代名词。与森林防火事业相关的装备,小到简单的扑救工具、救火队员的防护服和面罩以及便携式通信器械,大到各类消防车辆和运载水和喷洒灭火药剂的飞机,品种繁多。在中长期科技发展规划中对未来1}年的装备补充和更新制定了详细的指标。
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关键词：森林防火科技
发展规划
监测手段
可燃物
1普遍意义上的科技进步
这几年，伴随着我国的森林防火技术和装备水平的提高，相关技术研究工作空前繁荣。然而，值得注意的是森林防火的应用基础研究不够深人和连续，尤其是针对林火科学中关键性的问题以及目前诸如林区和居民点结合部火灾现象这类研究热点。这首先表现在，我国科技工作者发表的关于林火科学研究的文章在国际火灾研究学术期刊和重要国际会议上占有率很低。这不仅仅意味着我国的林火研究在国际学术领域的影响相当小，从深层次上更看到了目前我国相关研究工作的水平与西方发达国家研究工作的差异。
正如其他应用学科或交叉学科一样，有效发展森林防火科技、确保森林防火的百年大计，需要一个基础来支撑。这个基础就是对于我国森林火灾规律可靠性和系统性的认识。这是未来建立有效预防和科学化的灾害管理的基石。这一切不但会反映在诸如学术论文和科技专著等出版物中，而且最终都会体现在防火理念的更新、装备的发展以及应付紧急状态综合能力的提高。通过对林火基础研究和应用基础研究予以长期性投人和扶持，确保相关科研工作的可持续发展。这将有利于丰富和发展我国森林防火科学，积累人才和技术，也有助于进行技术革新和着手新形势下的防火手段的更新和提高，最终建立起我国独特的和现代化的森林火灾预防、监测、扑救和善后的完整体系。应用基础研究和产出的关系在图1中作了简示。
技术运用和储备对人才队伍的依赖关系也提 不言而喻的。正如一个浅滩撑不起一艘大船，对于 应用性很强、涉及面很宽的工作，明显需要大批专 业人才来实施。一个先进的科技装备，不管是引i} 的还是自主开发的，只有拥有一批合格的技术人员和必要的支持设施，才能进行有效的操作和组护，并把采集的结果运用到工程实际中去。比如目前呈现的全球性的地理信息资料数字化趋势，勃需要大批专业人员来完成相关信息的输人、更新、分析和与相关管理决策系统的链接。笔者非常赞同在今后若干年内通过吸收和培训各类专业人才以充实森林防火科技管理和研究队伍。当然，这需要通过组建或扩充一些有效的运作平台以确保这类工作有序和高质量地实施。
在国家林业局提出的中长期发展规划中，有一个发展我国森林防火科技的战略构想，那就是组建专门从事林火研究的实验室to。这是一个很好的设想。然而要落实它，不但要对建设过程中的问题有充分的考虑，更要有长远的规划。就笔者参与中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室建设的经历以及对公安部四大消防研究所发展过程的了解，建一个重量级的实验室不但需要长期的投人，还需要稳定一批科研骨干。另外，由于科研工作的特殊性，真正意义上出成果和产生效益，通常有时间滞后效应。
寻求包括中国科技大学火灾科学国家重点实验室在内的中科院科研单位以及其他高校与防火相关研究小组的合作，不失为现阶段解决工程实际问题的一条可操作捷径。这些科研部门通常可能会做一些“阳春白雪”类的工作，然而，通过沟通和引导，完全可以借助于协作单位的技术基础和人力资源，解决火灾预防、监测和扑救过程中面临的问题。国外在这方面就有成功经验可以借鉴，如没有围墙的泛欧洲林火实验室(Eufire Lab)就是一个跨越整个欧盟和地中海地区的“虚拟”研究机构[}z}。从运作的状况来看，它非常成功地整合和利用了欧盟所属国家的若干研究队伍的资源和优势，并就与该地区切身利益相关的科学问题和相关技术开展了实时的和卓有成效的工作。
值得一提的是，在具体科研课题的立项和实施中应避免所谓的“浅井”现象[3]，即为了追求课题的新颖性而把科研项目的选题铺得太宽，缺少对已经进行的、难度较大科技课题的有力和持续扶持。有意识地集中人力和物力资源或通过纳人其他国家的大型科技发展专项，确保对一些林火研究中关键性问题开展有深度的研究，并最终开发出解决问题的相关技术。这些关键的问题应包括像林区和居民点结合部(交界域)特殊地区火灾发生的规律、火灾发展过程中的能量输运和诸如飞火、火旋风以及树冠火在内的特殊林火现象等。
2技术装备的整合
装备是技术性工作的工具和标志，也是效率和成功的代名词。与森林防火事业相关的装备，小到简单的扑救工具、救火队员的防护服和面罩以及便携式通信器械，大到各类消防车辆和运载水和喷洒灭火药剂的飞机，品种繁多。在中长期科技发展规划中对未来1}年的装备补充和更新制定了详细的指标。
篇6
森林火灾是影响范围大，造成损失巨大，预防难度大的自然灾害。影响森林火灾发生，发展的因素众多，除了风速，湿度，降雨，温度等等自然因素外，人类活动对于森林的影响也是发生森林火灾重要原因，今年来很多大型森林火灾的发生最直接的原因还是人类活动用火不善造成的，这为森林火灾预防，管理增加了难度。早期的森林防火管理主要依靠政策性宣传，防火期内安排人员巡山，增设瞭望台，相关单位增设人员值班等等措施来预防火灾的发生，随着科技的进步和经济的发展，在原有火灾管理的基础上，进一步引入遥感技术和地理信息系统技术，利用遥感卫星可以从高空大范围监测大面积林区情况，在发生森林火灾后利用卫星定位系统确定火灾发生的具置，结合地理信息系统数据分析得出最合理高效的扑救方案，是现代化森林防火管理的发展趋势。现代化的森林防火管理系统应包括：森林动态监测，森林火险等级预报，森林火灾发生后蔓延模拟，森林火灾发生后损失评估，对火灾扑救的辅助决策等内容。
1、森林防火工作中存在的主要问题
1.1 火点定位
火点定位目前已经实现依靠卫星图像和GPS全球卫星定位系统定位，但有时间间隔，目前民用尚未达到实时动态监控。
1.2 林火蔓延
对于火灾蔓延的趋势更多依靠经验，当时风速，气象情况以及火场地形来判断，对于小范围小规模林火来说具有实用性，但大规模大面积以及突发性森林火灾还是需要科学的林火蔓延模型模拟，得出科学扑救决策。
2、GIS技术在森林防火管理中的应用
2.1 火点定位
森林火灾的监测除了依靠传统的瞭望台，护林员巡山等，目前已经实现利用卫星影像从太空大范围监控林区。在得到疑似火情火点报告信息后，指挥管理中心利用GIS地理信息系统迅速定位出准确地点，调取所属行政区划，离火情点最近的水源道路信息和周边人员情况等，指示火情点所属相关部门立即前往现场确定火情。
2.2 火灾决策分析
当确认森林火灾发生后，利用GIS地理信息系统能够快速掌握火灾周围的情况，对扑火决策提供科学可靠地指导性数据。当火灾发生时，利用地理信息系统各类专题图层的空间信息，计算出离火点最近的水源、道路道路信息、救援队伍最短行进路径，离灾现场最近村庄、重点保护对象、可能遭受破坏的电线塔等信息。决策者就能根据系统预警信息对灭火工作进行部署与指挥-----安排救援队伍行进路线，附近居民撤离及安置，防火隔离带的开挖准备等等，为火灾扑救决策的合理性，高效性提供数据支持。
2.3 林火蔓延分析
林火因风向、风速、地形、植被类型和分布情况的不同，出现不同的蔓延形状。林火的蔓延有一定的规律，影响林火蔓延的各项因子进过数学建模能模拟火灾发生和发展，预测火灾发生蔓延的趋势，因此研究、了解、掌握其基本规律对扑救森林火灾极为重要。火势蔓延主要受火灾地区每天的最高温度、中午风力、可燃物类型、风力、坡度、风向六大要素影响。运用林火蔓延预测模型，我们可以做到对火势蔓延趋势进行预测和分析，同时计算出火头、火翼、火尾速度以及蔓延面积等数据。根据模拟计算结果，系统自动生成火场发展形势图，并通过GIS技术直观而科学地表现出来，为防火部门提供一个辅助决策工具。
几种常见的林火蔓延模型：
（1）美国的Rothermel模型，（2）澳大利亚的McArthur模型，（3）加拿大的国家林火蔓延模型，（4）中国的王正非林火蔓延模型。
每个数学模型的应用都有一定的局限性，不具备完全的准确性和通用性。特别是用于模型所基于的假定之外的场合时，将会带来很大的误差。在利用基本模型预测森林火灾发生的情况时，更多的是结合当地地形，气候，植被等因子制定符合各地区的林火蔓延修正模型，这也是利用地理信息系统对林火管理的重要研究内容。在没有发生森林火灾时各地区结合之前发生森林火灾的已有数据验证相关林火蔓延模型，找出适合本地区适用的修正模型，在森林火灾发生后林火蔓延模拟更具可靠性。
2.4 火情态势标绘
态势标绘即在屏幕地图的基础上，标绘行动和过程的一种手段，其基本依托为防火符号库和屏幕地图。火情态势标绘信息按统一格式存档形成林火势态图层，达到火场与指挥中心的信息同步。指挥中心能够通过火情态势图及时了解当前火势以及救援情况，为下一步的灭火工作提供依据。
2.5 火灾损失评估
火场损失评估的研究内容是根据现实火场数据以及森林分布数据，对森林火灾造成的森林损失进行统计和分析。损失评估的指标很多，包括损失面积，蓄积等等，今后还将融入碳汇损失分析。通过损失评估可以及时快速的森林火灾灾后损失评价，指导灾后森泰系统重建修复、火烧迹地清理等工作提供指导。
3、前人的主要研究成果
随着航空航天遥感技术、3S集成应用技术、通讯技术的发展，再结合现代化科学的管理，为森林防火管理提供了先进的手段和技术条件。美国和加拿大在林火行为研究、森林火灾预防、监测和扑救方面，一直走在世界前列。近年来，计算机技术也正在逐渐向我国森林防火管理中渗透。我国森林防火系统的研究已卓有成效，防火工作己逐步由经验型向科学管理型转变，如建立了卫星防火监测网；开发了地理信息和资源信息系统；开展森林防火的内业建设：重点进行火险预测预报系统、监测系统、林火跟踪定位系统、地理与资源信息系统、辅助决策系统、通讯信息系统等6个系统的现代化建设；并制定全国森林火灾评估办法，完成全国森林火险等级区划，试验和应用飞机化学灭火、生物防火等。其中比较成功的有中国林业科学院资源信息所和国家林业总局信息中心联合开发的森林火灾管理信息系统；北京师范大学资源与环境科学系开发的西南重点林区火灾背景数据库管理信息系统；中国科技大学研制的武夷山保护区森林防火体系建设地理信息系统。
4、结语
科学的管理森林，及时有效的预防森林火灾的发生，以及火灾发生后高效合理制定扑救火灾方案，减少火灾带来的损失，提高火灾发生时的应急能力是森林防火管理的核心内容。森林防火预警系统涉及森林防火理论与模型、GIS和计算机等多领域知识，是一个比较复杂的GIS应用系统。其中火点定位、火势蔓延分析、火灾周边分析、损失评估、三维模型等功能也是今后研究发展的重点，现有研究成果主要针对特定重点林区的构建，各地区，各林区管理上较为分散，研究成果没有统一共享。目前我国也没有大规模的全国性的森林防火管理系统，随着GIS技术的提高和遥感影像的精度提高，将会大大促进GIS技术在森林防火管理中的应用，如何实现高效的，准确的，大规模，大范围，实时的动态监测将成为今后GIS相关技术的发展和应用的趋势。
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篇7
1 系统设计
系统设计图，如图1所示。
1.1 图像传输设备的选择及技术参数
模拟图像传输系统采用调频体制，信号带宽27MHz。为了保证信号之间互不干扰，两路信号中心频率间隔应大于38MHz。目前国产模拟图像传输系统主要有L波段、S波段、Ku波段几种，频率范围分别为：L波段：950～1750MHz；S波段：2200～2700MHz；Ku波段：11～13GHz。
如果以38MHz频率间隔计算，各频段可同时传输的最多路数分别为：L波段：21路；S波段：13路；Ku波段：50路。
本系统共需同时传输15路图像信号，L波段利用频率复用技术可以做到30路图像传输，从系统要求整体设备性能及造价来考虑，选择L波段。微波传输需满足视距传输条件，即监控点至控制中心传输路径上无遮挡（收发天线间可视）。
该系统方便安装，传输图像鲜明，主要是利用微波频段传输，包括报警信号、伴音和视频。
微波图像传输系统：主要技术指标：频段：L波段950～1750MHz、KU波段11～13GHz；功率：10～40dBm；
微波工程接收机技术指标：输入频率： 950-2050MHz；输入阻抗：75Ω；输入电平：-65-- -35dBm；中频带宽：27MHz；噪声门限：6dB典型值；视频制式：PAL；去加重：CCIR405-1 625行；视频输出：1V峰-峰值；频率响应：+1- -2dB（10KHz-5MHz）；工作电压： AC150V-AC270V；功耗：15W；LNA电源：18V/100mA。
1.2 无线指令遥控系统
无线遥控是指实现对被控目标的非接触遥远控制，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。我们设计的系统提供的数据接口，以适应各种协仪。由发射和接收部分组成，可以控制云台、镜头。
2 原理设计
如图2所示。
2.1 功能简述
在森林内多个地点放摄像机，通过无线发射C（带烟传感接收）发射各种信号，接收机能够看到森林中各个监控点的实时状况。
前端指令机能接收到监控点发出的指令，解码器来执行中心的指令，控制云平台左右上下的转动，以及对镜头进行长焦、短焦的改变等。
2.2 控制原理
2.2.1 无线图像传输的过程
无线图像传输频率复用采用分割方式，图像通道采用微波点对点的方式。摄像机通过采集的视频信号输送给发射机，然后输出给天线，以微波的无线形式传送给监控设备的天线，接收设备接收到信号了以后，再经过解调还原视频信号，这样就可以有确盘录像机中显示图像了。
在实际使用的微波通信线路中，总是使用方向性非常强的天线，并把收、发天线对准，以使接收端收到较强的直射波。但是，由于受天线的方向性所限，总会有一部分电磁波透射到地表面，经地表面反射后到达收信端的天线，或散射进入太空；其次，由于大气层中存在不均匀的气体，也会造成电磁波的折射和吸收，损失掉一部分能量；另外，由于微波无法穿过传输线路上的固体物，所以，在传输路线上的固体物，特别是高大的建筑物，就会使微波造成绕射和电平损耗。因此，微波通信既有直线传输特性，又有多径传输特性，在无遮挡的情况下，传输距离可达70公里。广泛用于公安、武警、消防、交通、金融、油田、厂矿等领域的远距离无线监控系统。
2.2.2 无线指令控制的过程
控制通道采用码分多址、一对多点方式。指令信号通过主机输入指令参数，再通过发射天线发射到森林中的各个监控点中，监控点接收到主机发射过来的信号，先通过校验，再通过无线指令接收机解调出控制数据给解码器，解码器再根据地址码来判断是否解码，同时具备双向语音功能，可以适时对话。
3 结束语
实验证明：通过采用硬盘录像系统，进行实时录象，上级领导可以通过联网的计算机进行远程监控并查询录像资料，能真实记录火灾发生及救火的过程，提供有效真实的资料，其性能可靠；高清晰、高画质，成为技术先驱。
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作者简介
篇8
The causes of forest fire and emergency safety measures on fighting fire
Abstract： The occurrence of forest fires， had made great losses to the state property， and posed a serious threat to people's life security， larger influence on the development of the national economic and social environment. With gradually increasing the frequency of forest fire in our country， the level of fire intensity was enhanced， this caused a certain difficulty for fighting fire， which saved personnel security increasingly attention. This article mainly aimed at the situation of forest fire in China， this paper discussed some common causes of forest fires， and in the face of a forest fire， how to fighting forest fire emergency safety measures， to ensure the personal safety of saves personnel.
Key words： forest fires； fighting fire；emergency safety measures
一、 我国森林火灾的状况
森林是自然环境中重要的调节者，影响着人们的日常生活。森林不仅为人类提供了基本的生存物质，而且与人类文明的发展有着密不可分的关系。由于森林具有调节气候，维持生态圈的碳氧平衡，防风固沙，保持水土和涵养水源的作用，因而世界各国都将森林的保护作为主要的战略发展目标。
森林火灾是一种最为常见的自然灾害，具有发生面积广、危害性大、时效性强、处理救助难的特点。上个世纪80年代开始，我国人口急剧增加，工业化进程的推进逐步加快，这就导致木材的需求量增加，现有森林面积不断下降，与此同时，森林火灾的发生情况严重。例如，1987年大兴安岭地区的特大火灾发生，造成了严重的经济损失。1995年内蒙古发生的森林火灾，过火面积达到了30万hm2。森林火灾的发生给国家财产造成了巨大的损失，并且给人民的生命安全构成了严重的威胁。
森林火灾的发生通常难以避免，有关火灾的发生、扑救和防控方面的研究，我国仍处在一个相对落后的水平，缺乏针对森林火灾的有效监测、预警、应急响应，以及相应的处置方案。因此，做好早期预防和相关应急处置措施仍是我国森林火灾管理方面的重点工作。
二、 森林火灾发生险情的原因分析
1. 气象和火险季节
高火险期间、大风天气和火场的小气候共同决定了火灾发生的机会。干旱期间，空气会较为干燥，温度相对较高，发生火灾后的蔓延速度较快，这就导致扑救的危险性增大。有研究表明，当相对湿度达到75%以上时，森林火灾不会发生；当达到55%到75%时，可能发生火灾；当为55%以下时，大火极有可能发生；当小于30%时，可能发生特大型火灾。
我国北方地区火灾发生险情的时间主要为春季和秋季两季，而南方更多的实在冬季和春季。东北的大小兴安岭地区和长白山地区，森林防火期一般都定在每年的春季和秋季。而南方的长江流域地区，由于存在夏季的梅雨期后，会有2到3个月的晴朗天气，极易出现森林火灾。除了常规的气候特征外，还需要着重了解气候的特殊性，这主要是指时而反常的气候，导致非防火期也会发生火灾。因此，在工作中应当依据防火部门的长期监测数据、长期的天气预报信息，以及时时的可燃物干湿情况，做好定期检查和火灾的相关防控工作。
2. 地形
危险的地形是影响森林火灾的主要因素之一。危险的地形主要包括陡坡、较窄的草塘沟、山凹、单口山谷、窄山脊线、突起的山岩地区，以及其它诸多的特殊地形等。这些特殊的地形通常会导致火情愈发的严重。例如，陡坡在一定程度上会促进林火的蔓延发展速度；较窄的草塘沟、山凹、单口山谷由于地形特殊，具有通风不良的特点，增加了抢险的难度；、突起的山岩地区，会产生多变的火头，危险性极为严重。
3. 危险可燃物
危险的可燃物通常是指含水量较低，并且形态较小，易然性较强的针叶幼龄林、灌木林和杂草等。其中针叶林林火表现为燃烧的强度较大，通常会引起地下火、地表火、树冠火一同发生。这就造成了火场的情况难以判断；阔叶林具有火势快、相对平稳的特点，这就为火势的判定和提高灭火机动性提供了较大的帮助，并且阔叶林的分布特征和树种差异，可以制约林火的进一步发展；灌木林引发的火灾一般燃烧的强度较大，与针叶林火灾相比，强度小但蔓延速度快，火势判断容易；林草过渡带通常位于通风较好的地方，易燃的可燃物也较多，这就导致火强度较高，火势发展极快。与此同时，这样的地带易形成地区的小气候问题，火势变化无常，判断火势的难度较大。
4. 人为原因
森林火灾发生最主要的诱因是人为方面原因，而人为原因关键的问题是人为火源的潜在威胁。农、林、牧业在生产过程中，为了生产的需求，经常进行烧荒、烧灰积肥、燃烧桔梗、炼山等活动，对森林火灾的发生构成了潜在威胁。而更为直接引发火灾的方式是非生产性用火，包括林区吸烟、上山用火、上坟烧纸，以及燃放烟花炮竹等，这些是造成我国大部分火灾发生的原因。除了火源威胁外，森林火灾预报的方法不完善、林火的监测系统不完备和相应的监控能力较弱、森林抢险装备技术落后，以及指挥系统不完善，也造成了当火灾发生时，抢险救灾的能力不足和难以及时的应对森林火灾。
三、 扑救森林火灾紧急避险措施
1. 安全区域避险
在森林火灾抢险的过程中，通常的主要目的是要保护国家财产和人员的安全，这就需要灭火人员往往进入一些安全隐患较大的区域进行抢险，采取强制的措施来阻止火势的蔓延。此时应当安排人员设置安全避险区域，以保证抢险人员的生命安全。此区域一般选在地势较为平坦，植被较少，并且上风向的位置。
2. 以火攻火避险
当遇到大火直接迎面逼近时，扑救人员难以进行直接的扑救，并且不能及时有效地转移的情况下，可以采用以火攻火的避险方法。以火攻火的避险方法主要有以下三种方式：一是利用依托，点迎面火。通过有效地利用道路、河流、小溪等作为依托，把依托当作边界，迎火头点火，以阻断火头；二是点无依托迎面火。当火迎面逼近，形成了巨大的火墙，并且火头的前方具有静风区域，地表处火头方向存在微风时，可采用线状点烧的方法。三是点顺风火。当出现大风、低烟、火头以跳跃的方式不断快速发展，不能利用逆风火阻击火头的情况时，应在下风方向立即点燃顺风火，注意火线拉开的宽度要大于50米。与此同时，扑救人员应快速在火烧迹地的顺风方向避险。
3. 冲越火线避险
当火势较大，火蔓延速度过快，难以及时转移，且不能点迎面火和顺风火时，一般应利用冲越火线避险。一方面可以直接冲越火线。通常选在一些较为平坦、火强度低、火墙厚度薄、火焰高度矮的地方，扑救人员将衣服蒙于头部，迅速的逆风冲过火线，在火烧迹地避险，切忌进行顺风逃生。另一方面可以处置冲越火线。运用灭火炮和水雾喷射器等灭火装备，对较为稀疏的植被，且火势较弱的区域集中力量打破缺口，然后迅速转移至火烧迹地避险。
4. 利用装备避险
我国森林火灾抢险的主要灭火工具和装备有风力灭火机、灭火弹，以及水枪等，这些装备在一定程度上满足灭火目的，并且也能起到保护人员安全的作用。在突发性森林火灾抢险的过程中，应更多的利用科学有效的方法，并且及时正确的指挥命令，采用先进的装备技术，有助于扑救人员成功避险，减少人员的伤亡。最终以标本兼治和多管齐下的方法，达到成功避险的目的。
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篇9
智能决策支持系统(Intelligent DecisionSupport System，IDSS)的概念最早由Bonczek等人于20世纪80年代提出[2]。IDSS是在决策支持系统(Decision Support System，DSS)的基础上集成人工智能(Artificial Intelligence， AI)及专家系统(Expert System，ES)而形成的，其核心思想是将人工智能与其它相关科学技术相结合，使DSS具有人工智能，能够更充分地应用人类的知识。IDSS既充分发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点，又发挥了决策支持系统以模型计算为核心解决定量分析问题的特点，充分做到了定性和定量分析的有机结合，使得解决问题的能力和范围得到一个大的发展。
1 决策支持系统及其在林业中的应用
DSS是在20世纪70年代初由美国M S ScottMorton首先提出[3]，并在80年代迅速发展起来的新型计算科学。DSS是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础，以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段，针对半结构化的决策问题，支持决策活动的具有智能作用的人机系统。该系统能够为决策者提供决策所需的数据、信息和背景材料，帮助明确决策目标和进行问题的识别，建立或修改决策模型，提供各种备选方案，并且对各种方案进行评价和优选，通过人机交互功能进行分析、比较和判断，为正确决策提供必要的支持。
DSS实质上是在管理信息系统和运筹学的基础上发展起来的，它把管理信息系统和模型辅助决策系统结合起来，使得数值计算和数据处理融为一体，提高了辅助决策的能力。它的产生基于以下原因:(1)传统的管理信息系统要靠人来实现模型间的联合和协调，解决复杂的、多模型辅助决策效率低下，而决策支持系统是由计算机自动组织和协调多模型的运行和数据库中大量数据的存取和处理，达到更高层次的辅助决策能力;(2)解决半结构化和非结构化问题的需要。
DSS由3个系统组成[3]，即人机交互系统(对话部件)、模型库系统(模型部件)和数据库系统(数据部件)。
20世纪80年代以来，决策支持系统广泛应用于林业，并在林业资源与环境监测、森林病虫草害防治等领域取得了丰硕的成果。中国林业科学研究院建立了基于Internet网络环境的林业资源数据库[4]，包含了森林资源状况、林业社会情况、林业经济情况、林业工程建设情况、林业营林情况和林业自然资源等历史数据。该系统运行采用了基于Internet的3层结构模式，即用户/WEB服务器/数据库服务器运行模式，可提供数据的网络查询、管理和维护功能，为分析和决策提供支持。
W C Schou等人开发了航空喷雾决策支持系统(Spray Safe Manager，SSM)[5]。我们知道除草剂被普遍用于森林杂草防除，但除草剂脱靶喷雾沉积和漂移是一个重要的环境问题，因此在清楚喷药工具对环境的影响及作用效果、运用效率的前提下，可靠地进行除草剂喷洒是必要的。SSM的特点就是将喷雾沉淀和漂移的预测与生物反应模型融合在一起。该系统包含了一系列除草剂/杂草和除草剂敏感植物雾滴反应模型及产量模型。第二代SSM(SSM2)将喷雾沉淀和地理信息系统(GIS)融合在一起，增加了斜坡沉积修正模型和飞行路线确定模型，从而可在真实的空间背景下区分喷雾区边界和敏感区域。由于使用者能够即时、直观地“看到”喷雾区地图上的图像及数据，使得SSM2的模拟更加真实。
2 智能决策支持系统及其在林业中的应用
2.1 智能决策支持系统的信息结构
图1为智能决策支持系统的信息结构[6]，其中知识库用来存放各种规则集、专家知识经验及其因果关系;数据库存放基础数据、决策信息和事实性知识;模型库用来存放各种决策、预测及分析模型;多库协同器从知识、数据、模型、方法等各个方面为决策服务，协调各部分之间的关系，为管理决策提供多方面、多层次的支持和服务。
2.2 智能决策支持系统的研究进展
随着Internet/Intranet技术的发展，传统的智能决策支持系统面临着一些新的问题:(1)分析、决策用的数据不再集中于一个物理节点，而是分散到网络上的不同节点;(2)分布、决策模型和知识处理方法也从一台机器上的集中处理，变成在网络环境下的分布或分布加并行的处理方式。
进入20世纪90年代以来，人工智能(机器学习、模糊技术、人工神经网络)、专家系统、数据库技术和Internet/Intranet技术的发展为IDSS提供了强大的技术支撑。20世纪80年代兴起的Agent技术为智能决策支持系统奠定了技术基础。Agent是一个能够持续自主驻留、活动于真实的或虚拟的复杂动态环境中的问题求解实体[7]。Agent具有相当程度的独立性、自主性、协作性、适应性和社会性，并在一定程度上具有人的部分智力。将Agent技术融合到智能决策支持系统中所集成的基于Agent的智能决策支持系统具有传统IDSS所没有的一些特性:(1)开放性。即能够与外界交互，系统资源不足时能够向外界请求帮助，同时具有对外提供资源的功能;其二是系统部件的易于增减，保持系统完整而不含多余的计算过程。(2)IDSS是分布式的、基于网络环境的。(3)资源可重复使用。不但决策程序、决策方法可重复使用，而且系统资源(决策知识、决策经验、决策模型等)能被不同的决策程序多次调用。(4)集成群体的经验和智能。(5)突破静态的程序化决策方式，实现人机智能结合。
目前多Agent技术已成为人工智能研究的热点。多Agent系统(Multi-Agents System，MAS)是一个松散耦合的Agent网络，这些Agent通过交互解决超过单个Agent的能力或知识的问题。多Agent系统具有如下特征:每个Agent拥有解决问题的不完全的信息或能力;没有系统全局控制;数据和知识是分散的;处理是异步的;Agent是异质的、分布的;系统是开放的。
2.3 智能决策支持系统在林业中的应用
随着数据挖掘、人工智能、3S与DSS技术的发展，以及精确林业自身发展的需要，国内外开始研究智能决策支持系统在林业中的应用，如防护林体系建设、森林防火、变量施肥等。
北京林业大学研制出区域生态经济型防护林体系建设模式智能决策支持系统[8]。该系统由4个子系统构成:数据及数据库管理、图形及图形库管理、模型及模型管理库、专家系统，并以数据及图形系统为基础，以模型系统为分析手段，以专家系统为智能决策核心，各模块相对独立，以数据管理模块为中介，组成有机整体。可实现统计、预测、区域生态经济系统诊断、土地分类及生态评价、林种的水平及立体配置、区域经济结构优化等功能。
东北林业大学与黑龙江大兴安岭防火指挥中心课题组通过3个阶段的研究，建立了基于WEB与3S技术的森林防火智能决策支持系统[9]，实现了林火数据库、林火预防预报、林火蔓延模型、扑火指挥决策等方面的智能化、网络化管理。它包含了森林防火灭火系统中的地形图绘制，防火机构、历史火灾和各种代码等数据库的建立与维护，火点定位、火场蔓延、派兵扑火、清理看守火场和损失评估等模型的建立，与上下级单位的数据交换，在火灾发生前可作出林火预报和预防;当林火发生时，可模拟林火的蔓延，并提供火场定位、派兵、扑火、清理火场、看守火场等辅助决策方案，为指挥员作出正确决策提供参考;火灾发生后可作出火灾损失评估。
Raymond K Fink等人[10]利用机器学习方法分析空间土壤肥力、土壤物理性质和产量数据，在可变量施肥系统中利用基于规则的决策支持工具(DSS4Ag)降低施肥量、增加产量。利用标准的GIS工具将农田进行网格化，分成10×30 m的矩形方块。根据历史产量数据、历史性质数据(土壤物理性质、土壤化学性质、坡度、地貌等)进行数据挖掘，采用CART回归树运算法则(Beriman等，1984)确定产量模型，根据当前性质数据、产品市场价格等，按照经济效益最大的原则确定施肥量的大小(如果施肥费用大于增加产量的产值则不予施肥)。从测试结果看，采用DSS4Ag系统进行变量施肥，产量增加不很明显，但施肥总量明显减少，降低了成本，且降低的成本超过了必要的土壤测试和变量施肥装置的花费，整体经济效益得到提高。
3 精确林业智能决策支持系统的设计
3.1 精确林业的概念
精确林业是综合利用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、林业工程技术等现代高新科技，建立一体化、数字化、智能化的现代化林业生产模式和技术体系，最大限度地获得森林的生态、经济和社会效益，实现森林可持续经营和区域可持续发展[10~12]。简言之，精确林业就是实现以最小资源投入、最小环境危害获得最大林业效益。其中，地球空间信息技术主要有全球定位系统、地理信息系统、遥感、数据通讯;计算机辅助决策技术主要有管理信息系统、决策支持系统、专家系统、智能决策支持系统;林业工程技术主要有林业机械自动化、森林病虫草害防治、森林土壤类型分析、林地适应性评价、立地类型与立地条件分析、林木育种、施肥、林木采伐，等等。精确林业的研究与发展有助于我国人口、资源与环境方面重大问题的解决，有助于林业资源的高效利用和林业环境保护，是发展林业的重要途径。
3.2 系统的总体设计框图
建立GIS和ES集成的精确林业智能决策支持平台，可为林业生产者、管理人员和科技人员提供网络化、智能化、形象直观的信息服务。根据历史上病虫草害发生情况和森林保护专家在长期研究与生产实践中获得的知识，进行病虫草害统计趋势模型和技术经济分析，建立农药使用技术专家系统，并根据实时数据处理、喷雾目标特征和病虫草害防治目标阈值，建立智能决策支持系统，从而可针对不同林业生产情况及病虫草害发生类型、程度等实际需要确定农药投入的种类、数量等，指导自动执行变量投入决策，控制可变量喷头实现特定区域的农药精确定量喷雾，最大程度上杜绝非目标农药沉积，减轻环境污染。同时，病虫草害防治后的一系列数据可作为来年病虫草害预测和森林病虫草害防治战略的储备参考。
转贴于
根据我们的研究和实践，提出精确林业智能决策支持系统(PFIDSS)的总体设计框图(图2)。
3.3 系统的功能
(1)GIS数据仓库包括3个基本功能:①数据获取。负责从外部获取数据，将数据分类，重新组合成面向全局的数据视图，从而解决IDSS中数据存储和数据格式不一致问题;②数据存储和管理。负责数据仓库的内部维护和管理，包括数据的存储组织、维护、分发等;③信息访问。它属于数据仓库的前端，面向不同种类的最终用户，由系统的各种工具组成。数据仓库的最终用户在这里提供信息、分析数据集。
(2)数据挖掘系统。对数据仓库中的数据进行挖掘，通过大量的历史性数据分析，从中识别和提取隐含的、潜在的有用信息，通过多库协同器，将其分发给数据库管理系统、方法库管理系统、模型库管理系统、知识库管理系统。挖掘的主要技术是空间要素和属性信息关联的空间数据挖掘，它的研究内容不仅仅局限于对地理要素的空间位置和空间关系的研究，而且还包括对空间现象(季节更换、气象条件)、空间因素(高山、谷地、平原)、空间组成(土壤、地貌、植被、水域)、空间活动(水土流失、沙漠侵蚀)等的研究，力求从中揭示出相互影响的内在机制与规律、空间活动(水土流失、沙漠侵蚀)等的研究，力求从中揭示出相互影响的内在机制与规律。
(3)联机分析处理OLAP是分析各种历史数据的最佳手段，其主要功能是:①提供数据的多维概念视图，可以使用户从多角度、多侧面来考察数据仓库中的数据，深入理解数据的信息和内涵;②快速响应用户请求;③提供强大的统计、分析、报表处理功能，进行趋势预测。
(4)精确林业工程系统。执行智能决策系统产生的结果，如进行变量施肥、变量喷雾。国内外智能决策支持系统的研究和应用多集中在商业和工业企业管理等领域，而在林业及生态系统管理等领域，研制和开发应用较少。但有理由相信，随着计算机技术、3S技术、信息技术、林业工程技术的发展以及林业现代化管理水平的提高，精确林业智能决策支持系统的研究和应用会不断得到发展并走向成熟。
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(DecisionSupportSystem,DSS)的基础上集成人工智能(ArtificialIntelligence,AI)及专家系统(ExpertSystem,ES)而形成的,其核心思想是将人工智能与其它相关科学技术相结合,使DSS具有人工智能,能够更充分地应用人类的知识。IDSS既充分发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点,又发挥了决策支持系统以模型计算为核心解决定量分析问题的特点,充分做到了定性和定量分析的有机结合,使得解决问题的能力和范围得到一个大的发展。
1决策支持系统及其在林业中的应用
DSS是在20世纪70年代初由美国MSScottMorton首先提出[3],并在80年代迅速发展起来的新型计算科学。DSS是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础,以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段,针对半结构化的决策问题,支持决策活动的具有智能作用的人机系统。该系统能够为决策者提供决策所需的数据、信息和背景材料,帮助明确决策目标和进行问题的识别,建立或修改决策模型,提供各种备选方案,并且对各种方案进行评价和优选,通过人机交互功能进行分析、比较和判断,为正确决策提供必要的支持。
DSS实质上是在管理信息系统和运筹学的基础上发展起来的,它把管理信息系统和模型辅助决策系统结合起来,使得数值计算和数据处理融为一体,提高了辅助决策的能力。它的产生基于以下原因:(1)传统的管理信息系统要靠人来实现模型间的联合和协调,解决复杂的、多模型辅助决策效率低下,而决策支持系统是由计算机自动组织和协调多模型的运行和数据库中大量数据的存取和处理,达到更高层次的辅助决策能力;(2)解决半结构化和非结构化问题的需要。
DSS由3个系统组成[3],即人机交互系统(对话部件)、模型库系统(模型部件)和数据库系统(数据部件)。
20世纪80年代以来,决策支持系统广泛应用于林业,并在林业资源与环境监测、森林病虫草害防治等领域取得了丰硕的成果。中国林业科学研究院建立了基于Internet网络环境的林业资源数据库[4],包含了森林资源状况、林业社会情况、林业经济情况、林业工程建设情况、林业营林情况和林业自然资源等历史数据。该系统运行采用了基于Internet的3层结构模式,即用户/WEB服务器/数据库服务器运行模式,可提供数据的网络查询、管理和维护功能,为分析和决策提供支持。
WCSchou等人开发了航空喷雾决策支持系统(SpraySafeManager,SSM)[5]。我们知道除草剂被普遍用于森林杂草防除,但除草剂脱靶喷雾沉积和漂移是一个重要的环境问题,因此在清楚喷药工具对环境的影响及作用效果、运用效率的前提下,可靠地进行除草剂喷洒是必要的。SSM的特点就是将喷雾沉淀和漂移的预测与生物反应模型融合在一起。该系统包含了一系列除草剂/杂草和除草剂敏感植物雾滴反应模型及产量模型。第二代SSM(SSM2)将喷雾沉淀和地理信息系统(GIS)融合在一起,增加了斜坡沉积修正模型和飞行路线确定模型,从而可在真实的空间背景下区分喷雾区边界和敏感区域。由于使用者能够即时、直观地“看到”喷雾区地图上的图像及数据,使得SSM2的模拟更加真实。
2智能决策支持系统及其在林业中的应用
2.1智能决策支持系统的信息结构
图1为智能决策支持系统的信息结构[6],其中知识库用来存放各种规则集、专家知识经验及其因果关系;数据库存放基础数据、决策信息和事实性知识;模型库用来存放各种决策、预测及分析模型;多库协同器从知识、数据、模型、方法等各个方面为决策服务,协调各部分之间的关系,为管理决策提供多方面、多层次的支持和服务。
2.2智能决策支持系统的研究进展
随着Internet/Intranet技术的发展,传统的智能决策支持系统面临着一些新的问题:(1)分析、决策用的数据不再集中于一个物理节点,而是分散到网络上的不同节点;(2)分布、决策模型和知识处理方法也从一台机器上的集中处理,变成在网络环境下的分布或分布加并行的处理方式。
进入20世纪90年代以来,人工智能(机器学习、模糊技术、人工神经网络)、专家系统、数据库技术和Internet/Intranet技术的发展为IDSS提供了强大的技术支撑。20世纪80年代兴起的Agent技术为智能决策支持系统奠定了技术基础。Agent是一个能够持续自主驻留、活动于真实的或虚拟的复杂动态环境中的问题求解实体[7]。Agent具有相当程度的独立性、自主性、协作性、适应性和社会性,并在一定程度上具有人的部分智力。将Agent技术融合到智能决策支持系统中所集成的基于Agent的智能决策支持系统具有传统IDSS所没有的一些特性:(1)开放性。即能够与外界交互,系统资源不足时能够向外界请求帮助,同时具有对外提供资源的功能;其二是系统部件的易于增减,保持系统完整而不含多余的计算过程。(2)IDSS是分布式的、基于网络环境的。(3)资源可重复使用。不但决策程序、决策方法可重复使用,而且系统资源(决策知识、决策经验、决策模型等)能被不同的决策程序多次调用。(4)集成群体的经验和智能。(5)突破静态的程序化决策方式,实现人机智能结合。
目前多Agent技术已成为人工智能研究的热点。多Agent系统(Multi-AgentsSystem,MAS)是一个松散耦合的Agent网络,这些Agent通过交互解决超过单个Agent的能力或知识的问题。多Agent系统具有如下特征:每个Agent拥有解决问题的不完全的信息或能力;没有系统全局控制;数据和知识是分散的;处理是异步的;Agent是异质的、分布的;系统是开放的。
2.3智能决策支持系统在林业中的应用
随着数据挖掘、人工智能、3S与DSS技术的发展,以及精确林业自身发展的需要,国内外开始研究智能决策支持系统在林业中的应用,如防护林体系建设、森林防火、变量施肥等。
北京林业大学研制出区域生态经济型防护林体系建设模式智能决策支持系统[8]。该系统由4个子系统构成:数据及数据库管理、图形及图形库管理、模型及模型管理库、专家系统,并以数据及图形系统为基础,以模型系统为分析手段,以专家系统为智能决策核心,各模块相对独立,以数据管理模块为中介,组成有机整体。可实现统计、预测、区域生态经济系统诊断、土地分类及生态评价、林种的水平及立体配置、区域经济结构优化等功能。
东北林业大学与黑龙江大兴安岭防火指挥中心课题组通过3个阶段的研究,建立了基于WEB与3S技术的森林防火智能决策支持系统[9],实现了林火数据库、林火预防预报、林火蔓延模型、扑火指挥决策等方面的智能化、网络化管理。它包含了森林防火灭火系统中的地形图绘制,防火机构、历史火灾和各种代码等数据库的建立与维护,火点定位、火场蔓延、派兵扑火、清理看守火场和损失评估等模型的建立,与上下级单位的数据交换,在火灾发生前可作出林火预报和预防;当林火发生时,可模拟林火的蔓延,并提供火场定位、派兵、扑火、清理火场、看守火场等辅助决策方案,为指挥员作出正确决策提供参考;火灾发生后可作出火灾损失评估。
RaymondKFink等人[10]利用机器学习方法分析空间土壤肥力、土壤物理性质和产量数据,在可变量施肥系统中利用基于规则的决策支持工具(DSS4Ag)降低施肥量、增加产量。利用标准的GIS工具将农田进行网格化,分成10×30m的矩形方块。根据历史产量数据、历史性质数据(土壤物理性质、土壤化学性质、坡度、地貌等)进行数据挖掘,采用CART回归树运算法则(Beriman等,1984)确定产量模型,根据当前性质数据、产品市场价格等,按照经济效益最大的原则确定施肥量的大小(如果施肥费用大于增加产量的产值则不予施肥)。从测试结果看,采用DSS4Ag系统进行变量施肥,产量增加不很明显,但施肥总量明显减少,降低了成本,且降低的成本超过了必要的土壤测试和变量施肥装置的花费,整体经济效益得到提高。
3精确林业智能决策支持系统的设计
3.1精确林业的概念
精确林业是综合利用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、林业工程技术等现代高新科技,建立一体化、数字化、智能化的现代化林业生产模式和技术体系,最大限度地获得森林的生态、经济和社会效益,实现森林可持续经营和区域可持续发展[10~12]。简言之,精确林业就是实现以最小资源投入、最小环境危害获得最大林业效益。其中,地球空间信息技术主要有全球定位系统、地理信息系统、遥感、数据通讯;计算机辅助决策技术主要有管理信息系统、决策支持系统、专家系统、智能决策支持系统;林业工程技术主要有林业机械自动化、森林病虫草害防治、森林土壤类型分析、林地适应性评价、立地类型与立地条件分析、林木育种、施肥、林木采伐,等等。精确林业的研究与发展有助于我国人口、资源与环境方面重大问题的解决,有助于林业资源的高效利用和林业环境保护,是发展林业的重要途径。
3.2系统的总体设计框图
建立GIS和ES集成的精确林业智能决策支持平台,可为林业生产者、管理人员和科技人员提供网络化、智能化、形象直观的信息服务。根据历史上病虫草害发生情况和森林保护专家在长期研究与生产实践中获得的知识,进行病虫草害统计趋势模型和技术经济分析,建立农药使用技术专家系统,并根据实时数据处理、喷雾目标特征和病虫草害防治目标阈值,建立智能决策支持系统,从而可针对不同林业生产情况及病虫草害发生类型、程度等实际需要确定农药投入的种类、数量等,指导自动执行变量投入决策,控制可变量喷头实现特定区域的农药精确定量喷雾,最大程度上杜绝非目标农药沉积,减轻环境污染。同时,病虫草害防治后的一系列数据可作为来年病虫草害预测和森林病虫草害防治战略的储备参考。
根据我们的研究和实践,提出精确林业智能决策支持系统(PFIDSS)的总体设计框图(图2)。
3.3系统的功能
(1)GIS数据仓库包括3个基本功能:①数据获取。负责从外部获取数据,将数据分类,重新组合成面向全局的数据视图,从而解决IDSS中数据存储和数据格式不一致问题;②数据存储和管理。负责数据仓库的内部维护和管理,包括数据的存储组织、维护、分发等;③信息访问。它属于数据仓库的前端,面向不同种类的最终用户,由系统的各种工具组成。数据仓库的最终用户在这里提供信息、分析数据集。
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我国林业产业总产值达5860亿元;松香年产44万吨，出口量居世界首位;出口家具13亿件，出口数量居世界首位。经济林产品年产量也已达7000多万吨。林业产业已成为当地农村经济的支柱产业和农民增收的重要途径。据统计，中国目前林业产业的发展每年可解决4500多万劳动力的就业问题，大约占到农村剩余劳动力的37.5%。在南方集体林区158个林业重点县，农民收入的40%以上来自于林业产业。但是和国外林业相比，我国林业既有一定的优势，也有多方面的劣势，优势与劣势并存。所以我们还要重视营林建设，同时提出了一些整地、造林树种选择，造林季节的选择的方法与全国联系更加紧密，合作更加广泛。
1.1林木资源发展空间大
我国森林资源总的变化趋势是:森林面积逐年增加，每年以200万公顷速度递增，林木生长量开始大于消耗量，森林资源的发展在数量上开始走出“低谷”，扭转长期以来森林资源下降的局面，实现了森林面积和森林蓄积的“双增长”。森林资源是决定林业生存和发展的基础。加WTO后冲击的重点虽然是林产工业，但竞争的焦点却在于林业产品，而林产品的关键原料在于森林资源。
1.2竹资源丰富
我国是世界竹类资源最丰富、竹类栽培和加工利用最为悠久的国家。其竹林面积达700万公顷，约占世界竹林面积的1/3、用材竹林总蓄积量约9700万吨。竹材和竹制品，无论在品种还是在产量方面，在世界上我国均为首位。竹林中的竹笋和竹荪是天然保健食品，也是出口创汇的重要资源。
1.3森林资源存量小、质量低
我国是一个森林资源贫乏的国家，其特点是存量小、分布不均、森林质量下降、结构不合理，经营管理水平低，林木生长量不高。在这样的条件下，很难履行森林向人们提供生态环保和供应木材的重任。由于森林资源的数量、质量等方面的不足，必将导致木材供不应求、优质木材短缺，价格上扬等一系列问题，影响对林产工业的发展程度，直接影响到林产品的市场竞争能力。
1.4人造板工业落后
我国木材加工业，特别是人造板制造业普遍存在规模小、设备落后、技术力量不足、生产效率低、产品质量差的问题。加上生产管理水平跟不上、木材价格偏高和原料生产浪费严重等原因，造成我国人造板事业与世界水平的明显差距。在缺乏必要的竞争条件，整体水平属于低效型结构情况下，很难在加入WTO后，保持我国人造板工业的稳定。
2当前我区域培育资源的一些技术措施
2.1为能及时供应林业产品市场，发展林业经济，我区资源培育方法主要是：
2.1.1植苗培育更新法。
2.1.2人工促天然培育更新法。
2.1.3封山育林培育更新法，就当前形势，加快资源的培育，多采用植苗更新培育法（即采用实生苗造林）培育资源，能达到较为理想的效果。
2.2整地、造林树种选择，造林季节的选择的一些程序、方法造林地的整理是在造林前改善环境条件的一道主要工序。通过整地可以改善造林的立地条件、清除灌木、杂草和采伐剩余物。在造林前后的一段时间里，增加直接投射到地面的透光度;还可以改变小地形，使透光度增加减少。整地清除了地表植被，增加透光度，因而在白天地表层的温度要比有植被覆盖时上升得快，整地后改变了土壤物理性，使土壤温度状况发生变化同时增加土壤肥力。因而，能提高造林成活率及使幼林的生长情况显著改善。整地还能保持水土、减免土壤侵蚀，同时也有利于造林施工，提高造林质量。
2.2.1造林地的清理。造林地的清理，是造林整地翻垦土壤前的一道工序，把造林地上的灌木、杂草、竹类以及采伐迹地上的枝丫、梢头、站秆、倒木、伐根等清除掉。清理方法：分为全面清理、带状清理和块状清理3种方式。清理的方法也可分为割除清理、火烧清理和用化学药剂清理。割除清理可以是人工，也可以用机具，如推土机、割灌机、切碎机等机具。清理后归堆和平铺，并用火烧方法清除（也叫炼山）。也可以采用喷洒化学除草剂，杀死灌木丛和草类等植物。
2.2.2整地方式和方法。整地方式分为全面整地和局部整地。局部整地又分为带状整地和块状整地。全面整地是翻垦造林地全部土壤，主要用于平坦地区。局部整地是翻垦造林地部分土壤的整地方式。包括带状整地和块状整地。带状整地是呈长条状翻垦造林地的土壤。在山地带状整地方法有:水平带状、水平阶、水平沟、反坡梯田、撩壕等;平坦地的整地方法有:犁沟、带状、高垄等。块状整地是呈块状的翻垦造林地的整地方法。山地应用的块状整地方法有:穴状、块状、鱼鳞坑;平原应用的方法有:坑状、块状、高台等。
3造林方法
3.1播种造林法:又称直播造林，是将林木种子直接播种在造林地进行造林的方法。这种方法省去了育苗工序，而且。施工容易，便于在大面积造林地上进行造林。但是这种方法造林对造林立地条件要求较严格，造林后的幼林抚育管理措施要求也较高。播种造林的适用条件:适合于种粒大、发芽容易、种源充足的树种，如橡栎类、核桃、油茶、油桐和山杏等大粒种子。其要求造林地土壤水分充足，各种灾害性因素较轻，对于边远且人烟稀少地区的造林更为适宜。播种造林的方法有:块状播种、穴播、缝插、条插和撒播等。
3.2分殖造林法:是利用树木的营养器官(干、枝、根等)及竹子的地下茎作为造林材料直接进行造林的方法。其特点是能够节省育苗时间和费用，造林技术简单，操作容易，成活率较高，幼树初期生长较快，而且在遗传性能上保持母本的优良性状。但要求有立地条件较高的造林地，同时分殖造林材料来源，受母树的数量与分布状况的限制，这种方法主要用于适用营养繁殖的树种，如松树、杨树、柳树、泡桐和竹类等。
3.3植苗造林法：除了上述采用一些播种造林法和分蘖造林法外，则主要采用植苗造林法（大多数采用一年生实生苗造林）。
3.4因地制宜选择造林树种。根据现代生态学原理，营造林技术方法应讲究适地适树的实效要求，提倡因地制宜、因地而异、合理安排选择种植各种树种或块状套种混交的原则。适当提高种植阔叶林面积的比例，一方面，能加快改善土壤环境结构和提高林分质量。阔叶树落叶层能保持土壤湿润，落叶腐殖质又能增加土壤肥力，使林木容易吸收土层养分，达到速生丰产的效果。另一方面，又能改变林相林貌，增加生物多样性和生态旅游的观赏性，丰富森林资源景观，还可提高抗病虫害能力，对于保持水土、涵养水源、调节气候等都具有十分重要的作用和意义。
3.5选择造林最佳时间：造林时间，以往以春季为主，近年由于各地造林树种多样性，引种工作和技术推广工作做得比较好，造林季节普遍提早，广东、广西、福建、浙江及湖南等地多在12月至翌年2月造林，最迟不超过3月(桉树可推迟至6月)，效果很好，成活率普遍提高。冬末春初气温较低，蒸发量小，苗木地上部分处于休眠状态，起苗栽苗不致过多失水，栽后容易成活。同时树苗根系活动较早（冬末即已开始），造林之后，先扎根，后长叶，抗旱能力强，当年生长量比春季造林大20%以上。冬季造林时间充裕，有利于劳力安排，保证造林质，值得提倡。但在冬季干旱和严寒的地区，仍以春天造林为宜。栽树天气要选阴雨天和雨后晴天，土壤过旱，连续大雨或结冰、霜冻期间以及刮大风天，均不宜种树。
3.6造林栽植方法：一般采用穴植，不论全垦带整地，都要挖不小于40cm~60cm见方，深30cm-50cm的植穴底要平，杉株行距规格为1.7m×2m，密度达到180~200株/亩；松、阔株行距为2m×2m，密度达到160~170株/亩左右。栽时苗木要保持端正，根系顺向水平舒展，苗梢向山下（不反山）。要适当洚浅，抑制根劲萌蘖，扩大生根部位，增强抗旱能力栽植一年生长苗木（一般苗高在30cm~45cm左右）。苗茎入土三分之一左右，苗高大于40cm的以苗茎入土15cm~20cm左右为宜。
3.7营造混交林：随着杉、松造林面扩大，商品林追求经济效益，纯林的弱点是不利改善土壤地力，对不良环境适应性差，易发生病虫害等自然灾害，各地都有出现，因此，从生态和植物的多样性及稳定林型结构出发，更提倡发展以杉、松、阔为主的多树种的发展模式，多林种的混交林，将会在今后工作中多数运用于经营方面。
3.7.1立地条件较差山地红壤的造林地，宜采用一些适应性强的树种，如马尾松同杉木混交套种以及枳、荷等到本地树种套种。各地实践证明，杉松混交效果是好的，不论是两种同时造林或因杉木长不起来再混种马尾松，或在马尾松林下套种杉木，都能促使杉木成林成材，这是由于松树耐干旱瘠薄，主根发达，穿透力强可洚入下层，不仅改变地面环境，为杉木造成庇荫条件，而且可以增加土壤空隙度，特别是马尾松间伐后，根系容易腐烂，形成空隙，有利杉木根系发育。
3.7.2为保持和改善土壤地力，防止病虫害和有效防止山火，可在山脚种植15m~20m宽的防火隔离带，树种可选择种植木荷、杨梅等含水率较高有效防火抗火树种。改善土壤地力，还可选择固氮功能改造土壤的树种，如桤木、樟树、木荷木考类等混交。
3.7.3在立地条件变化较大的造林地，可根据土壤变化情况，采用不规则块状混交，如山窝、山洼、山脚造阔叶树纯林，其他部位选松树或杉树，即做到适地适树，又达到混交效果。此外，为了克服低山丘陵栽杉、松早退、早衰的现象，造林时应注意种源选择，试验和生产实践都证明，从附近的中心产区或邻近的山区采种效果较好，具有远缘杂交的优势。
4.总结
在林业生产经营活动中，各位林业工作者不仅要掌握造林整地，树种选择，造林时间的选择，还要掌握抚育，病虫害防治，森林防火等重要的“管、护、防”等问题，才能有效地培育资源，加快林业发展，更好地为林业生产服务，便森林资源做到“青山常在，永续利用”。
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多传感器融合系统由于具有较高的可靠性和鲁棒性，较宽的时间和空间的观测范围，较强的数据可信度和分辨能力，已广泛应用于军事、工业、农业、航天、交通管制、机器人、海洋监视和管理、目标跟踪和惯性导航等领域[1，2]。笔者在分析数据融合技术概念和内容的基础上，对该技术在林业工程中的应用及前景进行了综述。
1 数据融合
1.1 概念的提出
1973年，数据融合技术在美国国防部资助开发的声纳信号理解系统中得到了最早的体现。70年代末，在公开的技术文献中开始出现基于多系统的信息整合意义的融合技术。1984年美国国防部数据融合小组(DFS)定义数据融合为:“对多源的数据和信息进行多方的关联、相关和综合处理，以更好地进行定位与估计，并完全能对态势及带来的威胁进行实时评估”。
1998年1月，Buchroithner和Wald重新定义了数据融合:“数据融合是一种规范框架，这个框架里人们阐明如何使用特定的手段和工具来整合来自不同渠道的数据，以获得实际需要的信息”。
Wald定义的数据融合的概念原理中，强调以质量作为数据融合的明确目标，这正是很多关于数据融合的文献中忽略但又是非常重要的方面。这里的“质量”指经过数据融合后获得的信息对用户而言较融合前具有更高的满意度，如可改善分类精度，获得更有效、更相关的信息，甚至可更好地用于开发项目的资金、人力资源等[3]。
1.2 基本内容
信息融合是生物系统所具备的一个基本功能，人类本能地将各感官获得的信息与先验知识进行综合，对周围环境和发生的事件做出估计和判断。当运用各种现代信息处理方法，通过计算机实现这一功能时，就形成了数据融合技术。
数据融合就是充分利用多传感器资源，通过对这些多传感器及观测信息的合理支配和使用，把多传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某些准则进行组合，以获得被测对象的一致性解释或描述。数据融合的内容主要包括:
(1)数据关联。确定来自多传感器的数据反映的是否是同源目标。
(2)多传感器ID/轨迹估计。假设多传感器的报告反映的是同源目标，对这些数据进行综合，改进对该目标的估计，或对整个当前或未来情况的估计。
(3)采集管理。给定传感器环境的一种认识状态，通过分配多个信息捕获和处理源，最大限度地发挥其性能，从而使其操作成本降到最低。传感器的数据融合功能主要包括多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测[4]。
根据融合系统所处理的信息层次，目前常将信息融合系统划分为3个层次:
(l)数据层融合。直接将各传感器的原始数据进行关联后，送入融合中心，完成对被测对象的综合评价。其优点是保持了尽可能多的原始信号信息，但是该种融合处理的信息量大、速度慢、实时性差，通常只用于数据之间配准精度较高的图像处理。
(2)特征层融合。从原始数据中提取特征，进行数据关联和归一化等处理后，送入融合中心进行分析与综合，完成对被测对象的综合评价。这种融合既保留了足够数量的原始信息，又实现了一定的数据压缩，有利于实时处理，而且由于在特征提取方面有许多成果可以借鉴，所以特征层融合是目前应用较多的一种技术。但是该技术在复杂环境中的稳健性和系统的容错性与可靠性有待进一步改善。
(3)决策层融合。首先每一传感器分别独立地完成特征提取和决策等任务，然后进行关联，再送入融合中心处理。这种方法的实质是根据一定的准则和每个决策的可信度做出最优的决策。其优点是数据通讯量小、实时性好，可以处理非同步信息，能有效地融合不同类型的信息。而且在一个或几个传感器失效时，系统仍能继续工作，具有良好的容错性，系统可靠性高，因此是目前信息融合研究的一个热点。但是这种技术也有不足，如原始信息的损失、被测对象的时变特征、先验知识的获取困难，以及知识库的巨量特性等[5，6]。
1.3 处理模型
美国数据融合工作小组提出的数据融合处理模型[7]，当时仅应用于军事方面，但该模型对人们理解数据融合的基本概念有重要意义。模型每个模块的基本功能如下:
数据源。包括传感器及其相关数据(数据库和人的先验知识等)。
源数据预处理。进行数据的预筛选和数据分配，以减轻融合中心的计算负担，有时需要为融合中心提供最重要的数据。目标评估。融合目标的位置、速度、身份等参数，以达到对这些参数的精确表达。主要包括数据配准、跟踪和数据关联、辨识。
态势评估。根据当前的环境推断出检测目标与事件之间的关系，以判断检测目标的意图。威胁评估。结合当前的态势判断对方的威胁程度和敌我双方的攻击能力等，这一过程应同时考虑当前的政治环境和对敌策略等因素，所以较为困难。
处理过程评估。监视系统的性能，辨识改善性能所需的数据，进行传感器资源的合理配置。人机接口。提供人与计算机间的交互功能，如人工操作员的指导和评价、多媒体功能等。
2 多传感器在林业中的应用
2.1 在森林防火中的应用
在用MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)数据测定森林火点时的20、22、23波段的传感器辐射值已达饱和状态，用一般图像增强处理方法探测燃烧区火点的结果不理想。余启刚运用数据融合技术，在空间分辨率为1 000 m的热辐射通道的数据外加入空间分辨率为250 m的可见光通道的数据，较好地进行了不同空间分辨率信息的数据融合，大大提高了对火点位置的判断准确度[8]。为进一步提高卫星光谱图像数据分析的准确性与可靠性，利用原有森林防火用的林区红外探测器网，将其与卫星光谱图像数据融合，可以使计算机获得GPS接收机输出的有关信息通过与RS实现高效互补性融合，从而弥补卫星图谱不理想的缺失区数据信息，大大提高燃烧区火点信息准确度和敏感性。
2.2 森林蓄积特征的估计
Hampus Holmstrom等在瑞典南部的试验区将SPOT-4×S卫星数据和CARABAS-II VHFSAR传感器的雷达数据进行了融合，采用KNN(k nearest neighbor )方法对森林的蓄积特征(林分蓄积、树种组成与年龄)进行了估计[9]。
KNN方法就是采用目标样地邻近k个(k=10)最近样地的加权来估计目标样地的森林特征。研究者应用卫星光谱数据、雷达数据融合技术对试验区的不同林分的蓄积特征进行估计，并对三种不同的数据方法进行误差分析。试验表明，融合后的数据作出的估计比单一的卫星数据或雷达数据的精度高且稳定性好。
2.3 用非垂直航空摄像数据融合GIS信息更新调查数据
森林资源调查是掌握森林资源现状与变化的调查方法，一般以地面调查的方法为主，我国5年复查一次。由于森林资源调查的工作量巨大，且要花费大量的人力、物力和资金。国内外许多学者都在探索航空、航天的遥感调查与估计方法。
Trevor J Davis等2002年提出采用非垂直的航空摄影数据融合对应的GIS数据信息实现森林调查数据的快速更新，认为对森林资源整体而言，仅某些特殊地区的资源数据需要更新。在直升飞机侧面装上可视的数字摄像装置，利用GPS对测点进行定位，对特殊地区的摄像进行拍摄，同时与对应的GIS数据进行融合，做出资源变化的估计或影像的修正[10]。
试验表明，融合后的数据可以同高分辨率矫正图像相比，该方法花费少，精度高，能充分利用影像的可视性，应用于偏远、地形复杂、不易操作、成本高的区域，同时可避免遥感图像受云层遮盖。
3 数据融合在林业中的应用展望
3.1 在木材检测中的应用
3.1.1 木材缺陷及其影响
木材是天然生长的有机体，生长过程中不可避免地有尖削度、弯曲度、节子等生长缺陷，这些缺陷极大地影响了木材及其制品的优良特性，以及木材的使用率、强度、外观质量，并限制了其应用领域。在传统木制品生产过程中，主要依靠人的肉眼来识别木材缺陷，而木材板材表面缺陷在大小、形状和色泽上都有较大的差异，且受木材纹理的影响，识别起来非常困难，劳动强度大，效率低，同时由于熟练程度、标准掌握等人为因素，可能造成较大的误差。另外在集成材加工中，板材缺陷的非双面识别严重影响了生产线的生产节拍。因此必须开发一种能够对板材双面缺陷进行在线识别和自动剔除技术，以解决集成材加工中节子人工识别误差大、难以实现双面识别、剔除机械调整时间长等问题。
3.1.2 单一传感器在木材检测中的应用
对木材及人造板进行无损检测的方法很多，如超声波、微波、射线、机械应力、震动、冲击应力波、快速傅立叶变换分析等检测方法[11，12]。超声技术在木材工业中的应用研究主要集中在研究声波与木材种类、木材结构和性能之间的关系、木材结构及缺陷分析、胶的固化过程分析等[13]。
随着计算机视觉技术的发展，人们也将视觉传感器应用于木材检测中。新西兰科学家用视频传感器研究和测量了纸浆中的纤维横切面的宽度、厚度、壁面积、壁厚度、腔比率、壁比率等，同时准确地测量单个纤维和全部纤维的几何尺寸及其变化趋势，能够区分不同纸浆类型，测定木材纤维材料加固结合力，并动态地观察木材纤维在材料中的结合机理。
新西兰的基于视觉传感器的板材缺陷识别的软件已经产业化，该软件利用数码相机或激光扫描仪采集板材的图像，自动识别板材节子和缺陷的位置，控制板材的加工。该软件还具有进行原木三维模型真实再现的计算机视觉识别功能，利用激光扫描仪自动采集原木的三维几何数据。
美国林产品实验室利用计算机视觉技术对木材刨花的尺寸大小进行分级，确定各种刨花在板中的比例和刨花的排列方向;日本京都大学基于视觉传感器进行了定向刨花板内刨花定向程度的检测，从而可以通过调整定向铺装设备优化刨花的排列方向来提高定向刨花板的强度。
在制材加工过程中，利用计算机视觉技术在线实时检测原木的形状及尺寸，选择最佳下锯方法，提高原木的出材率。同时可对锯材的质量进行分级，实现木材的优化使用;在胶合板的生产过程中，利用计算机视觉技术在线实时检测单板上的各种缺陷，实现单板的智能和自动剪切，并可测量在剪切过程中的单板破损率，对单板进行分等分级，实现自动化生产过程。Wengert等在综合了大量的板材分类经验的基础上，建立了板材分级分类的计算机视觉专家系统。在国内这方面的研究较少，王金满等用计算机视觉技术对刨花板施胶效果进行了定量分析[14]。
X射线对木材及木质复合材料的性能检测已得到了广泛的应用，目前该技术主要应用于对木材密度、含水率、纤维素相对结晶度和结晶区大小、纤维的化学结构和性质等进行检测，并对木材内部的各种缺陷进行检测。
3.1.3 数据融合在木材检测中的应用展望
单一传感器在木材工业中已得到了一定程度的应用，但各种单项技术在应用上存在一定的局限性。如视觉传感器不能检测到有些与木材具有相同颜色的节子，有时会把木板上的脏物或油脂当成节子，造成误判，有时也会受到木材的种类或粗糙度和湿度的影响，此外，这种技术只能检测部分表面缺陷，而无法检测到内部缺陷;超声、微波、核磁共振和X射线技术均能测量密度及内部特征，但是它们不能测定木材的颜色和瑕疵，因为这些缺陷的密度往往同木板相同。因此，一个理想的检测系统应该集成各种传感技术，才能准确、可靠地检测到木材的缺陷[15，16]。
基于多传感器(机器视觉及X射线等)数据融合技术的木材及木制品表面缺陷检测，可以集成多个传统单项技术，更可靠、准确地实时检测出木材表面的各种缺陷，为实现木材分级自动化、智能化奠定基础，同时为集裁除锯、自动调整、自动裁除节子等为一身的新型视频识别集成材双面节子数控自动剔除成套设备提供技术支持。
3.2 在精确林业中的应用
美国华盛顿大学研究人员开展了树形自动分析、林业作业规划等研究工作;Auburn大学的生物系统工程系和USDA南方林业实验站与有关公司合作开展用GPS和其他传感器研究林业机器系统的性能和生产效率。
目前单项的GPS、RS、GIS正从“自动化孤岛”形式应用于林业生产向集成技术转变。林业生产系统作为一个多组分的复杂系统，是由能量流动、物质循环、信息流动所推动的具有一定的结构和功能的复合体，各组分间的关系和结合方式影响系统整体的结构和功能。因此应该在计算机集成系统框架下，有效地融合GPS、GIS、RS等数据，解决这些信息在空间和时间上的质的差异及空间数据类型的多样性，如地理统计数据、栅格数据、点数据等。利用智能DSS(决策支持系统)以及VRT(可变量技术)等，使林业生产成为一个高效、柔性和开放的体系，从而实现林业生产的标准化、规范化、开放性，建立基于信息流融合的精确林业系统。
南京林业大学提出了“精确林业工程系统”[17]。研究包括精确林业工程系统的领域体系结构、随时空变化的数据采集处理与融合技术、精确控制林业生产的智能决策支持系统、可变量控制技术等，实现基于自然界生物及其所赖以生存的环境资源的时空变异性的客观现实，以最小资源投入、最小环境危害和最大产出效益为目标，建立关于林业管理系统战略思想的精确林业微观管理系统。
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篇13
实践教学是高等农林院校人才培养过程中一个极其重要的教学环节，也是提高学生的专业技能和职业岗位工作能力最有效的教学形式，其在高等农林教育中的核心作用是无法替代的[1，2]。因此，进一步加强和改革高等农林院校实践教学，对培养和提高大学生创新精神及岗位业务能力至关重要。从进入21世纪以来的15年的历程来看，随着高等农林教育的改革发展，社会上对农林院校各专业毕业生的要求越来越高，专业人才除了必须具备宽口径的理论知识以外，必须同时拥有较强的业务实践能力[3，4]。西北农林科技大学林学院积极应对新时期高等农林教育面临的新挑战，结合新修订的教育部森林保护学专业人才培养目标，初步构建了较为科学的森林保护学实践教学新体系，重点在实践教学内容体系的构建、保障体系的构建、管理体系的构建等方面进行了一系列探索和尝试，以达到培养应用型森林保护专业人才的目的。
一、实践教学体系存在的主要问题
（一）对实践教学体系的重要性认识不足
实践教学是高等院校中教学体系的重要组成部分，但长期以来，在“高等学校应以理论教学为主，实践教学为辅”等思想观念的影响下，高等学校各专业的实践教学普遍弱化，不少高等院校往往将教学工作的重点放在理论教学上，实践教学的重要性没有得到根本的重视，很多毕业生在校期间没有受到应有的运用知识技能解决生产实际问题的训练，导致高校培养的人才在走向社会和工作岗位后，因为技能和综合素质不够而没有社会竞争力。
（二）缺乏与时俱进的实践教学内容
很多农林高校森林保护学的实践教学内容大多为单一的验证性内容，如实验教学过程中，往往将森林保护学中昆虫学和病理学的内容按照课堂理论教学的进程安排，从食叶病虫、枝干病虫、苗圃地下病虫等森林有害生物的形态观察再到分类鉴定，基本都是实验标本的演示和验证，这种实验课程更多是对理论教学的重复，学生虽然亲自参与了实验课程，但仅仅是具备了森林有害生物的基本知识而已，实验完成后，学生无法灵活运用知识技能解决生产实际问题的训练，学生所学知识也是与社会互相脱节，久而久之，学生对森林保护学专业学习的积极性和主动性就会受到很大程度的限制。
（三）实践教学的经费投入不足
当前，我国农林高等教育已经从规模型转向重视内涵式发展的质量型转变。一部分农林高校在前期的发展过程中，由于受财力所限，没有将实践教学经费真正纳入科学合理的财务预算，更没有坚持将专业实践教学项目列入专项投入，具体表现在实践教学日常运行经费、教学改革经费、实验课程建设经费、专业建设经费和实习实训基地教学经费等投入不足，从而严重影响了森林保护学实践教学的质量和效果。
（四）实践教学体系不完善
很多农林高等院校实践教学的质量控制和考核体系不完善。突出表现为平时的教学管理过程当中，过分依赖或重视森林保护学课程理论教学的考核。迄今为止，部分农林院校尚没有构建科学规范的森林保护学实践教学体系及其考核标准，有的农林高校虽然制订了森林保护学实践教学体系及教学质量考核标准，但在具体的实施过程中，没有落到实处，从而使得森林保护学实践教学质量无法得到有效保障。
二、实践教学体系的构成要素
实践教学体系是贯彻和落实实践教学内容实施与发展的体系，具体来讲，就是将课程实验教学、实习教学、实训教学和毕业设计等各个实践教学环节进行科学合理地安排，旨在循序渐进地培养和塑造农林高校毕业生的专业基本技能和综合技术技能。实践教学体系的构成要素主要包含实验教学、实训教学和实习教学等多个方面。
1.实验教学。实验教学是高等教育的重要环节，在培养学生的动手实践能力方面具有理论教学所不可替代的作用，在培养学生的创新能力方面也有较强的优势[5，6]。高等农林院校的专业教学实验应该摒弃过去那种不注重学生创新能力的实验教学方法，大力革新实验模式，构建具有专业特色的综合性和研究性实验教学新体系。同时，为了保证专业课实验教学质量，特别是保证学生扎实的实验基本功，教师应该加大对对实验教学的预习、操作、记录和器材审签、撰写报告和考核等多个环节的考核。
2.实训教学。实训教学是指任课老师选择与专业密切相关的具体案例，让学生在一种模拟环境中，应用所学专业理论知识解决生产实际问题，从而在比较短的时间内，让学生获取相关专业的心智技能和动手操作技能，大幅度提高大学生的工作方法和实践经验。农林高校大学生的实训教学有各种类型，如从程度上分类，有单项实训和综合实训；从结构上分类，有岗位训练、过程训练、项目和任务训练、仿真训练等模式。实训教学是高等教育的核心内容，课程设计、毕业设计、职业技能训练应贯穿于农林院校学生学历教育的全过程之中，全面提高大学生的综合素养，最终培养社会和企业真正需要的高素质人才。
3.实习教学。实习教学是指在教师指导下，让学生运用某一技术基础或专业基础课程的知识与实际相联系，以增强感性认识、验证某些理论、提高某些技能、了解与本专业有关的基本操作方法和在生产劳动中接受思想教育的实践教学形式。高等农林院校的实习教学常常包括认知实习和毕业实习，除此而外，还经常有到农业生产实践中的社会实践、调研等多种活动。实习教学是高等院校实践教学最重要的环节，只有通过实习教学，才能使学生将理论知识技能应用到生产实践当中，从而获得职业岗位所需要的实际工作能力。
三、实践教学体系的构建
（一）实践教学内容体系的构建
近年来，西北农林科技大学林学院教授委员会对森保专业岗位能力进行了分析，确立了实践教学的内容体系，构建了基于学生创新能力培养的通识、专业和综合技能实践教学新体系。该实践教学体系以培养大学生的职业素养和岗位技能为宗旨，三个层次的技能按照知识体系互相紧密衔接，凸显了森林保护学实践教学体系的科学性和合理性，有效解决了高等林业教育与林业生产实践相脱节的实际问题。
1.森林保护学专业通识技能。西北农林科技大学森林保护学专业实践教学体系中的通识技能有两个组成部分：即通识类课程实践技能和学科大类课程实践技能。前者主要涵盖“公共必修课”、“通识类选修课”、“创新技能和素养”、“数理化基础”和“人文社会科学”等五个通识技能模块，旨在培养大学生的通识类实践技能；后者主要涵盖植物科学类课程模块，学校每年设置生物学综合大实习，旨在培养低年级大学生的学科大类平台课程实践技能。其教学与专业基础理论课教学结合在一起。
2.森林保护学专业专项技能。该专业技能包括资源昆虫学饲养、森林害虫防治、森林病害防治、生物防治技术、化学防治技术、森林有害生物检疫技术、园林植物保护技术、鼠害防治技术等八项专业技能。上述技能主要结合农林业生产实践，于每年的6～8月期间集中安排在秦岭国家生态定位站，即学校火地塘教学实验林场进行，实训和实习时间不少于2个月，充分保证了大学生森林保护学专项技能的获得，为将来走向林业生产奠定了坚实基础。
3.森林保护学专业综合技能。主要由森林病虫鼠害监测调查技术能力、防治技术能力、森林植物检疫综合能力、农药药效试验能力、森林防火应急预案制定能力、乡镇林场森林防火规划能力等森林保护专业综合技能和毕业论文设计组成，实训持续时间不少于4～5个月。每项实训力求运用适合高等农林教育的项目任务教学模式，既有对项目任务的描述，又有可操作性的实训设计与指导，体现了教、学、做的一体化。
（二）实践教学保障体系的构建
高等农林院校的森林保护学实践教学保障体系包括软件保障和硬件保障两个方面。软件保障是指拥有一支政治坚定、思想过硬、知识渊博、业务精湛、品格高尚、勤于育人的高素质师资队伍；实践教学硬件保障指的是实验、实训和实习基地。西北农林科技大学林学院非常重视大学生实践教学保障体系的建设。近年来，林学院充分利用社会力量和资源，与陕西华山景区、黄帝陵古树名木保护中心等校外企事业单位联合建立了多个森林保护学教学实习和实训基地。利用企业的先进生产手段、技术装备和经营管理方式，建立了大学生校外实践教学基地，极大地丰富了学生实践教学的内容，既促进了产学研的紧密结合，也加强了学校和社会的联系，有效地提升了森林保护学人才的培养质量。森林保护学专业在国家林业局重点专业建设经费和教育部“985工程”专项经费的支持下，先后投入300多万元的实验室专项经费，对原有的森林保护学实验室设备进行了改造升级，目前已经建成具有先进技术设备的森林保护学教学实验中心。近年来，学校也十分重视森林保护学校内外实习基地的建设。学校合并组建以后，先后投入5000多万元，建成包括国家级秦岭生态定位站、林学院试验苗圃、西安市植物园、宝鸡市植物园、太白林业局苏家沟林场等多个校内外教学实习基地；同时学院还建成了山阳核桃板栗试验示范站、清涧红枣试验示范站、凤县花椒试验示范站、镇安板栗试验示范站、安康北亚热带经济林果树试验示范站、陇县和黄龙核桃试验示范基地以及渭河试验站、杨凌教学试验苗圃2个教学基地。上述实验、实训和实习基地的建设，为提高森林保护学实践教学质量提供了良好的硬件条件。
（三）实践教学管理体系的构建
为规范实践教学管理，西北农林科技大学林学院建立了一套科学的森林保护学实践教学管理体系。该体系主要包括实践教学质量评价体系、监控体系、考核体系和反馈体系四个组成部分。
1.实践教学质量评价体系的构建。森林保护学的实践教学质量评价比较复杂，既涉及到实践教学的过程评价，也涉及到实践教学的结果评价。同时，森林保护学实践教学质量评价的主体包括了课程指导老师、学生和实践单位，因此，学校和学院教学管理部门完善了相关教学管理文件，组织教授委员会制订了森林保护学实践课程的教学计划、教学大纲、实践教学指导书和实践课程的质量标准。如在综合性实验教学过程中，从实验内容的筛选、实验材料的准备、实验课的提前预习，教学过程的组织与指导、实验报告的撰写批阅到考核方式，都有一整套评价标准和量化指标；而在生产实习和实训过程中，从实习实训计划、实习报告、职业技能考核表到实习实训成绩的评定，质量评价贯穿于每个环节当中；而在毕业设计实践过程中，从毕业论文题目的筛选、科研资助项目的等级、指导教师的职责与任务、毕业论文的撰写、评审、答辩与论文等级评定标准的制定，均有一系列严格的量化指标体系。森林保护学实践教学质量评价体系的建立，具有较强的可操作性，有力地促进了实践教学质量的稳步提升。
2.实践教学质量监控体系的构建。质量监控是对森林保护学实践教学的各个环节进行的规划、检查、评价、反馈和调控过程，是切实提高实践教学质量的重要保证。西北农林科技大学在实践教学质量监控中采用了由林学院、森保系、指导教师组成的三级教学监控管理模式，即学院教学管理办公室会同教学质量督导组监控森保系和指导老师的教学状态，森保系监控实践课程指导教师的教学状态并形成对林学院教学状态的反馈、指导教师监控学生的学习状态并形成对学院教学办公室的反馈。同时，学院积极完善班级信息员制度，在每个班级挑选两名品学兼优的学生作为教学信息员，实现学生对林学院、指导教师的反馈。通过以上的教学质量监控，我院实现了二级学院、指导教师、学生之间相互监督的封闭式监控流程。较大地提高了我院森林保护学实践教学的质量。
3.实践教学考核体系的构建。实践教学成绩评定是根据教学目的，对学生在实践学习成就（知识、技能、习惯、态度等）上的变化做出估价的过程，评定结果正确与否，对实践教学效果有直接影响。传统的森林保护学教学考核体系主要注重理论知识的考核，实践教学成绩即使占有一定比例，也是以各项实验、实习报告来评定，而学生在实际操作中的基本技能、动手能力并未完全列入实践课成绩中。为使学生的实践成绩能够客观地反映学生对实验、实训、实习基本知识、基本技能的掌握程度，森林保护学实验中心在制定科学的实践教学绩评定方法的基础上，对森林保护学实践教学考核体系进行了探索与创新，创建了实践教学成绩综合测评体系。如实验课成绩评定指标的选择原则与方法，改革了考试的方式和学生成绩的评定方法。学生总的实验成绩为百分制。实验设计20%，实验操作20%，学习态度10%，实验结果20%，实验闭卷考核30%。在对学生成绩评定中，教师根据学生对实验操作技能的掌握程度和实验报告结果的准确度、精确度以及在实验过程中表现出来的能力等，对学生进行全面考核。在考核方式上，力求灵活、新颖、多样。在操作考核中采取随机即兴口试与实际操作相结合的方法。从近3年的实践结果来看，运用实践教学综合测评体系，有利于提高专业人才的培养质量。
4.实践教学质量反馈体系构建。森林保护学实践教学体系是一个不断完善的过程。换句话说，即便目前农林高校所培养的大学生的技能和素养满足社会上林业企事业单位的需求，那么这种情况也只是短暂的过程，因为这种过程会随着社会对林业高级人才需求的变化而不断被打破。为了使得森林保护学实践教学体系的质量得到保证，必须综合教学过程中各种相关信息，进行动态地反馈与调整。因此，信息的有效反馈对提高实践教学质量非常重要。森林保护学实践教学质量反馈体系构建主要依赖于三个方面：首先是借助于学生评教活动。因为在校学生是实践教学质量的最直接感受着，他们对教学质量也最有话语权；除此之外，森林保护学专业的高年级毕业生或参加工作的大学生的评价往往也很重要，通过他们的反馈意见，可以获得对森林保护学实践教学体系的客观评价，以确保其教学质量的不断改进与完善；最后是借助于社会上用人单位的评价。用人单位最看重的就是高等学校所培养的大学生的创新能力和综合素质能否满足其需要。因此，社会上广大林业企事业用人单位对森林保护学实践教学体系的合理性最有发言权。来自用人单位的反聩信息往往有助于学校及时调整森林保护学实践教学体系和人才培养方案。为了客观、全面、准确地反映森林保护学实践教学的水平及效果，近年来，西北农林科技大学在实践教学质量反馈体系构建中，建立了基于学生评教、毕业生和用人单位信息反馈的关联动态调整评价体系，从而形成了关于实践教学客观、准确的质量反馈体系，从而提高了森林保护学实践教学的质量，毕业生专业技能受到用人单位的普遍好评。
四、总结与建议
实践证明，我校围绕高等林业院校森林保护学实践教学体系的构建和完善，分别从实践教学内容体系的构建、保障体系的构建、管理体系的构建等方面的职业教育课程教学改革，使教学效果得到了很大的提升，学生自主学习能力得到了进一步的培养。92%以上的毕业生完全符合森林保护学工程师及相关职业岗位要求，扎实掌握森林病理学、森林昆虫学、农药学以及有害生物综合管理等方面的基础理论，具有较宽的知识面和较强的适应性；并且有60%以上的学生了解森林保护学的发展方向，初步具有独立从事科学研究工作或独立负担森林保护技术工作的能力，基本上能够达到森林保护专业工程师中等水平，学生的创新意识、创新能力、自主学习能力和职业素养均得到了较大幅度的提高。培养应用型技能人才已经成为当前高等学校的战略使命。在建设创新型国家的时代背景和国际人才竞争的大格局下，高水平农林高校如何积极适应我国农业现代化发展需要，肩负起培养和造就具有农林学科特色的应用型人才的重任，闯出一条适合人才培养的新路子，是大家都在努力思考并且积极探索的问题。西北农林科技大学在建设世界一流农业大学进程中，主动顺应高等教育改革趋势和农业科技发展要求，积极探索农科应用型人才培养模式和途径，建设教学团队，创体体制机制，培育创新文化，取得了良好成效。但是，我们也遇到了一些问题和困惑：传统的实践教学只能让学生得到初步的实践经验，已经远不能满足培养学生实践能力的需要。如何依托校内实训室、校外实训基地和企业，使学生能够在仿真或真实的情境中学习，使得教学体系从封闭转向开放，从以理论教学为中心，转变为以实践教学为中心，使整个实践教学的目标、内容、标准变得清晰、明确，创新出适应我国高等农林院校的实践教学体系，将成为今后研究的一个新趋势。
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