自动施药机器人及可变量控制系统研究(10)

自动 机器人

１．２精确林业及其研究现状

“精确林业”是在林业工程中使用频率越来越多的一个新术语，该术语与农业工程中的“精确农业”相对应。在过去２０多年中，“精确农业”概念演化成广为人们接受的定义：定点地管理农业投入，如化肥、除草剂等，以减少浪费，增加效益，并维护生态环境。

为了召集研究人员和从业人员讨论“精确林业”，第一届国际精确林业研讨会于２００１年６月在美国西雅图举行。起初，人们认为“精确林业”应该与“精确农业”有非常相似的含义。但是，随着研讨会综合当时有关精确林业的知识体系，人们发现对“精确林业”含义的理解真是仁者见仁，智者见智。尽管精确农业的许多方面适用于林业管理，但是，由于林业与农业之间存在着巨大的差别，因此需要为“精确林业”定义一个与“精确农业”不同的、内涵更丰富的定义。

既然林业与农业之间存在许多差别，那么就不能将精确农业中的所有概念直接用于林业。逐渐流行的“精确林业”定义为：计划和实施定点林业管理和操作，以提高木材质量和利用率，减少浪费，增加效益，并维护生态环境（ＳＥＴａｙｌｏｒ，

２００３）。概言之，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

业收益（郑加强，徐幼林，２００４）。

“精确林业”大致分两类：

（１）基于空间地理信息的林业管理和计划；（２）定点作业。

基于空间地理信息的林业管理和计划包括，利用空间地理信息为今后的作业做定点的管理和计划的一系列活动。事实上，它包括现在的管理和计划活动，因为许多工业和私有林场主使用空间地理工具来管理他们的林场。使用地理信息系

统（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ

Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＩＳ）是传统的例子，但定点管理才能称得

上“精确林业”。新的例子包括利用信息技术来优化将林产品从林场到最合适的

加工地的运输。无线通讯的发展使得信息可以在采伐者、运输者和加工者之间共事。

定点作业涉及使用空间地理信息技术（如ＧＰＳ和ＧＩＳ）以及许多为精确农业开发的技术，来提高作业效率并减少木材消耗。典型的技术包括利用ＧＰＳ和可变量控制器来提高除草剂和化肥的效率。这些现成的技术正在林业作业中应用。新的、为农业车辆开发的自动导航技术也可用于林业作业。

精确农业中的产量图概念还没有引进到林业，但在采伐系统中安装产品尺寸传感器在技术上是可行性的。能够测量树木尺寸的仪器已经被开发出来，而且能安装在采伐设备上。综合树木尺寸和ＧＰＳ位置信息就可以得到林业产量图。

因此，精确林业主要使用ＧＰＳ、ＧＩＳ和遥感等来定点管理、计划和作业。同时，开发和利用广泛的信息源来帮助管理和决策。这些信息包括林产品生长和产量数据、产品质量和环境条件，它们是位置和时间的函数。使用这些信息的关键

是建立反馈机制，也就是说，收集空间分布的产量数据，然后利用这些资料改善