一、发展历程与定位
精准林业北京市重点实验室于 2013 年 5 月正式成立,依托北京林业大学林学院地理信息系统学科。聚焦北京市及环首都圈森林资源与生态环境及其效应问题,重点开展森林资源与生态环境信息监测、森林环境模拟与评估、多尺度森林生态环境响应等方面的研究。
二、研究方向与特色
信息监测:运用航天、航空、地面观测等技术,实现森林资源与生态环境要素精准量测和实时监测,并研发相关仪器与软件平台。
环境模拟与评估:借助 3S 技术和模型模拟方法,研究林木与森林生长过程、森林与生态环境历史演化的虚拟现实表达和四维空间可视化,探索森林环境精准评估标准和方法。
多尺度响应:结合宏观高精度遥感解译和微观精准现地量测结果,分析不同尺度森林的生态环境影响及变化对环境的响应机制。
仪器与软件研发:实验室成果丰硕,研制出电动生长锥、多种型号无人机、多功能测树枪等仪器,以及配套软件。其中,电动生长锥可自动提取树芯,设备便携且高效;多功能测树枪实现多项测量功能,提高森林调查精准度,已成为国家林业局指定调查产品。同时,研发的 4D 系列成图软件及精准林业系统平台,为研究提供技术支撑。面向精准林业的系统应用软件平台,涵盖多个关键核心林业问题,成为国内主导平台。
三、管理与运行机制
实验室与全国 60 余家林业规划设计院等单位进行业务交流,主任到访相关院所推广硬件产品、扩大软件应用领域。联系近 1000 家高校、研究院等机构,通过微信公众号联系 7000 余人,4 万余人应用自主研发的平台及 APP 服务,每年组织年会分析行业态势、表彰先进人物。
四、师资队伍与人才培养
实验室现有 24 名固定研究人员,20 人有高级职称。通过承担科研项目,培养出一批学术带头人和科研骨干,科研队伍近百人。计划在每个研究方向聘请 1 - 2 名国内外学者,增强国际合作与竞争力。每年接收博士生 5 人、硕士生 20 人左右等,重视毕业生质量。2023 年培养毕业生 40 人次,其中博士 7 人、硕士 33 人。
五、科研成果
理论成果:基于人工智能等创建主要树种生长模型、森林密度分布模型,创新森林理想分布理论,研建理想林经营理论与模型。
装备成果:研建智能测树超站仪、森林环境监测仪、森林防火复合火灾探测器、无人机森林精准经营内外业一体化系统等。
平台成果:智慧林业云计算平台包含七大模块,应用于森林经营及辅助决策;林火智能巡检管理平台采用新一代信息技术,为林业护林部门提供巡检管理系统。
六、社会服务
团队承接众多重大工程项目,涉及国家生态安全工程规划等多个领域。如宁夏回族自治区多功能林业分区与评价、国有林场 GEF 项目等。2020 年承接冬奥森林智慧防火建设项目、三北防护林第六期规划设计等,助力区域生态保护修复新格局形成。
七、国际交流
实验室通过平台公布植被数据库可共享信息,向客座研究人员开放仪器设备。2020 年 11 月,实验团队围绕智慧精准林业等主题进行研讨,专家们精彩汇报并充分交流讨论。