智慧林業(yè) | 三維可視化技術(shù)助力碳匯監(jiān)測(cè)

導(dǎo)語(yǔ)

智慧林業(yè)三維可視化充分整合基礎(chǔ)信息資源，應(yīng)用空間信息管理與分析方法，建立資源高效融合的全時(shí)空屬性一體化林業(yè)信息支撐體系。將森林資源、動(dòng)物資源、生態(tài)文化、古樹(shù)名木、生態(tài)資源監(jiān)測(cè)整合為林業(yè)資源一張圖，對(duì)林業(yè)碳匯、林火、氣象、有害生物、野生動(dòng)物疫源疫病等災(zāi)害進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)及管理，通過(guò)視頻監(jiān)測(cè)等物聯(lián)網(wǎng)手段實(shí)時(shí)感知林業(yè)動(dòng)態(tài)，對(duì)碳匯量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理。

三維可視化技術(shù)簡(jiǎn)介

三維可視化技術(shù)是使用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)，依托于衛(wèi)星遙感（RS）、地理信息（GIS）、全球定位（GNSS）等3S數(shù)字空間技術(shù)及三維建模手段，將地球表面某一地域的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為三維圖形或圖像的形式在屏幕上顯示出來(lái)，并進(jìn)行交互式處理的一種新技術(shù)。三維可視化技術(shù)的應(yīng)用非常的契合我國(guó)智慧林業(yè)所提出的“天空地一體化”碳監(jiān)測(cè)體系。

三維可視化技術(shù)在碳匯監(jiān)測(cè)中的意義

01 直觀呈現(xiàn)碳匯數(shù)據(jù)

三維可視化技術(shù)能夠?qū)⑻紖R監(jiān)測(cè)中收集的大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀、易于理解的圖形或模型。通過(guò)三維圖形，研究人員和決策者可以清晰地看到生態(tài)系統(tǒng)中的碳儲(chǔ)量、碳流動(dòng)和碳交換過(guò)程，以及這些過(guò)程如何受到環(huán)境變化和人類(lèi)活動(dòng)的影響。

02 提高監(jiān)測(cè)效率

統(tǒng)的碳匯監(jiān)測(cè)方法往往需要大量的現(xiàn)場(chǎng)采樣、實(shí)驗(yàn)室分析和數(shù)據(jù)處理工作，耗時(shí)耗力。而三維可視化技術(shù)通過(guò)模擬和模擬現(xiàn)實(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)生成高質(zhì)量的碳匯監(jiān)測(cè)結(jié)果，大大提高了監(jiān)測(cè)效率。

03 支持決策制定

三維可視化技術(shù)可以將復(fù)雜的碳匯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以直觀的形式呈現(xiàn)出來(lái)，有助于決策者更好地理解碳匯的時(shí)空分布、動(dòng)態(tài)變化和影響因素?；谶@些信息，決策者可以制定更加科學(xué)、合理的碳匯管理和減排政策。

04 促進(jìn)碳匯交易

三維可視化技術(shù)還可以用于碳匯交易中的碳匯量計(jì)量和溯源。通過(guò)對(duì)樹(shù)木等植物進(jìn)行三維建模和可視化，可以更加準(zhǔn)確地測(cè)量單株植物的碳匯量，為碳匯交易的公平性提供保障。同時(shí)，可視化技術(shù)還可以揭示碳匯量的動(dòng)態(tài)變化，為碳匯交易的長(zhǎng)期可持續(xù)性提供支持。

05 推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新

隨著三維可視化技術(shù)的不斷發(fā)展，其在碳匯監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用也將不斷拓展和深化。例如，通過(guò)結(jié)合遙感技術(shù)、無(wú)人機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)手段，可以實(shí)現(xiàn)更大范圍、更高精度的碳匯監(jiān)測(cè)；通過(guò)引入人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)碳匯數(shù)據(jù)的智能分析和預(yù)測(cè)。

三維可視化技術(shù)在碳匯監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

01 精確監(jiān)測(cè)和定位

利用三維可視化技術(shù)，可以精確地監(jiān)測(cè)和定位林業(yè)碳匯資源。無(wú)論是小至每一個(gè)小班、每一個(gè)造林作業(yè)面，還是細(xì)到每一個(gè)山頭坡面，甚至大到每個(gè)林區(qū)和總轄區(qū)，都可以利用三維可視化技術(shù)將每一個(gè)地塊的林業(yè)碳匯資源精確到具體的空間位置。

02 林業(yè)碳匯項(xiàng)目空間管理數(shù)據(jù)庫(kù)

通過(guò)三維可視化技術(shù)建立的“林業(yè)碳匯項(xiàng)目空間管理數(shù)據(jù)庫(kù)”，能夠便捷地管理林業(yè)碳匯數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)不僅管理便捷，使用GIS軟件可以隨時(shí)調(diào)用空間數(shù)據(jù)庫(kù)，而且具有可視化程度高、空間定位精準(zhǔn)、林業(yè)碳匯數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。

03 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管理

三維可視化技術(shù)還可以幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)碳匯資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管理。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中的多個(gè)字段，如林業(yè)碳匯資源的社會(huì)屬性、管理屬性和自然地理屬性，GIS系統(tǒng)能夠以空間矢量圖形式直觀立體地通過(guò)計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)這些信息，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域碳匯資源數(shù)量、林木碳匯量、后期碳排放量等的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管理。

04 可視化展示

技術(shù)通過(guò)圖表、地圖等形式直觀展示林業(yè)碳匯數(shù)據(jù)和評(píng)估結(jié)果，為林業(yè)碳匯項(xiàng)目的管理和決策提供科學(xué)依據(jù)。這有助于優(yōu)化林業(yè)碳匯項(xiàng)目的布局和規(guī)劃，提高項(xiàng)目的效益和可持續(xù)性。

05 技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

在林業(yè)匯監(jiān)測(cè)中，如“句芒號(hào)”衛(wèi)星的使用，展現(xiàn)了三維可視化技術(shù)在碳匯監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。該衛(wèi)星通過(guò)集成激光雷達(dá)和遙感相機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)森林植被的多維立體監(jiān)測(cè)，為我國(guó)的碳中和目標(biāo)提供了數(shù)據(jù)支撐。

三維可視化技術(shù)碳匯監(jiān)測(cè)案例

01 安徽省績(jī)溪縣林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

績(jī)溪縣，作為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)和首批全國(guó)生態(tài)文明建設(shè)示范縣，近年來(lái)積極試點(diǎn)開(kāi)展林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)工作，加快構(gòu)建林業(yè)碳匯計(jì)量體系。為了更精準(zhǔn)地掌握林業(yè)碳匯資源的情況，績(jī)溪縣與籮筐遙感技術(shù)有限公司合作，采用了三維可視化技術(shù)來(lái)開(kāi)展林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)工作。

通過(guò)多源數(shù)據(jù)和優(yōu)勢(shì)技術(shù)，構(gòu)建起“時(shí)空+雙碳”自然資源監(jiān)測(cè)與碳匯核算服務(wù)模式，

利用三維可視化技術(shù)，快速精準(zhǔn)地摸清了全縣的碳匯本底。數(shù)據(jù)顯示，績(jī)溪縣的森林覆蓋率達(dá)78.35%，擁有穩(wěn)定森林面積8.87萬(wàn)公頃。借助激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，績(jī)溪縣建立了林業(yè)三維模型，實(shí)現(xiàn)了山、林要素的三維空間一體化，真實(shí)展現(xiàn)了自然資源在地理空間的分布，為自然資源全要素立體管理奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

績(jī)溪縣的“碳匯本底計(jì)量”和“實(shí)景三維森林”兩項(xiàng)成果均系全國(guó)首例，為林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)領(lǐng)域樹(shù)立了新的標(biāo)桿。這些成果不僅有助于績(jī)溪縣更好地管理林業(yè)資源，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，還為其他地區(qū)開(kāi)展林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和參考。

02 四川萬(wàn)源國(guó)家儲(chǔ)備林項(xiàng)目

四川是國(guó)家儲(chǔ)備林項(xiàng)目大省，中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行四川分行通過(guò)三維可視化技術(shù)，綜合使用衛(wèi)星遙感（RS）、地理信息（GIS）、全球定位（GNSS）等3S數(shù)字空間技術(shù)及三維建模手段，打造了業(yè)界首個(gè)三維智慧林場(chǎng)。

三維智慧林場(chǎng)通過(guò)遙感技術(shù)采集、識(shí)別樹(shù)木面積、品種等信息，并通過(guò)三維建模技術(shù)構(gòu)建“孿生數(shù)字林場(chǎng)”，對(duì)林地類(lèi)型及分布、林木生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行沉浸式展示和數(shù)字化解讀，一圖就能了解林業(yè)項(xiàng)目碳匯量等信息，能更加全面、準(zhǔn)確、及時(shí)地進(jìn)行林區(qū)監(jiān)測(cè)，助力業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。

三維智慧林場(chǎng)在四川分行的成功試點(diǎn)，將為助力林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)和綠色發(fā)展提供有力支撐。

結(jié)語(yǔ)

隨著三維可視化技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其在林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛和深入。未來(lái)通過(guò)三維可視化技術(shù)，構(gòu)建并打造出三維智慧林場(chǎng)，我們可以更精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)和管理林業(yè)碳匯資源，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)作出積極貢獻(xiàn)，助力于美麗中國(guó)建設(shè)。