植树造林成效核查多光谱相机长期监测
时间:2026-04-23
涉川
一、方案介绍
本方案面向国土绿化造林、退耕还林还草、山水林田湖草沙生态修复、防护林建设、荒漠化防治、矿山复绿、林长制考核等核心场景,采用固定站式五波段多光谱成像相机为核心,融合无人机航测校核、卫星遥感补充、北斗卫星通信、低功耗太阳能供电、AI 林草专用解译模型,构建造林全周期、全天候、无人值守、客观量化的长期在线监测体系。
方案针对传统人工造林成效核查成本高、效率低、偏远区域难到达、数据主观性强、可追溯性差、长期跟踪难、年度核查数据碎片化等行业痛点,通过多光谱成像技术,精准反演造林成活率、保存率、林木长势、植被覆盖度、郁闭度、冠层健康度等核心核查指标,自动完成造林成效等级评定、生态恢复效果量化评估、胁迫风险预警,为造林项目验收、林长制绩效考核、生态修复成效评估、国土绿化监管提供连续、客观、可追溯、符合国标规范的核心数据支撑,彻底解决造林成效核查 “测不准、核不全、跟不住” 的行业难题。

二、监测目标
-
精准核查造林核心指标:定量反演造林项目成活率、三年保存率、五年保存率,精准识别活株、死株、缺株,满足造林项目验收国标要求。
-
长期跟踪林木生长动态:连续监测林木长势等级、冠层叶绿素含量、树高 / 冠幅生长量、年际生长趋势,量化林木生长状态。
-
量化生态恢复成效:监测造林区植被覆盖度、郁闭度、群落结构变化、裸地占比,评定造林生态恢复等级。
-
早期识别风险隐患:提前预警干旱胁迫、病虫害、鼠兔害、人为破坏、森林火灾、牲畜啃食等影响造林成效的风险。
-
建立全周期监测数据库:构建造林前、造林后当年、3 年、5 年、10 年全周期时序监测数据库,数据不可篡改、全程可追溯。
-
满足监管考核需求:输出符合林草部门要求的造林成效核查报告、年度评估报告、生态修复成效报告,支撑林长制考核、项目验收、财政资金绩效评价。
-
实现野外长期稳定运行:适配偏远山区、荒漠、高原等无电无网造林区域,实现全年无人值守稳定在线监测。
三、需求分析
3.1 传统造林成效核查核心痛点
-
效率极低、成本高昂:人工核查需跋山涉水,单日核查面积不足千亩,万亩级造林项目核查需投入大量人力物力,时间周期长、人工成本极高。
-
偏远区域无法覆盖:荒山、荒漠、高原等偏远造林区交通不便,人工难以到达,存在大量监测盲区,核查数据代表性不足。
-
数据主观、可追溯性差:人工样方核查依赖人员经验,成活率、长势评定主观性强,数据无法复现、难以追溯,验收考核易出现争议。
-
长期跟踪难以实现:造林成效需跟踪 3-10 年,人工年度核查数据碎片化,无法反映林木生长全周期动态变化,难以量化长期恢复成效。
-
风险发现严重滞后:人工年度核查无法及时发现干旱、病虫害、人为破坏等问题,等到发现时已出现大面积死株,错过最佳抚育、补植窗口期。
-
验收考核缺乏客观依据:造林项目验收、财政资金绩效评价,缺乏连续、客观的第三方监测数据支撑,考核公正性不足。
3.2 国土绿化与生态修复刚性需求
-
国家政策强制要求:《造林技术规程》《退耕还林还草管理办法》《林长制督查考核办法》明确要求,造林项目必须开展成活率、保存率核查与长期成效跟踪监测。
-
造林项目验收刚需:造林项目当年验收、3 年保存率核查、5 年成效评估,必须有精准、客观的监测数据作为验收依据。
-
生态修复成效评估需求:山水林田湖草沙生态修复、荒漠化防治、矿山复绿项目,需要量化评估生态恢复成效,支撑项目验收与成果申报。
-
林长制绩效考核需求:各级林长制考核将造林绿化、森林覆盖率、植被恢复作为核心指标,需要常态化、定量化的监测数据支撑。
-
精准抚育管护需求:需要及时识别林木生长胁迫、缺株死株区域,精准指导补植、灌溉、施肥、病虫害防治等抚育作业,提升造林成活率。
3.3 野外环境适配需求
造林区多处于偏远山区、荒漠、高原,无市电、无公网、极端温差、强风沙、强紫外线,设备必须满足:-40℃~+60℃宽温工作、IP67 以上高防护、低功耗太阳能供电、北斗卫星通信、抗风沙、防牲畜破坏、长期免维护。
四、监测方法
4.1 核心监测指标
|
监测类别
|
具体监测指标
|
核查用途
|
|---|---|---|
|
造林成效核心指标
|
造林成活率、三年保存率、五年保存率、活株 / 死株 / 缺株占比
|
造林项目验收、合规性核查
|
|
林木生长指标
|
NDVI/NDRE 长势指数、冠层叶绿素含量、树高 / 冠幅生长量、年生长速率、长势等级
|
林木生长状态跟踪、抚育管护指导
|
|
生态恢复指标
|
植被覆盖度、林分郁闭度、裸地 / 沙地占比、群落结构变化
|
生态修复成效评定、生态效益评估
|
|
胁迫风险指标
|
干旱胁迫程度、病虫害 / 鼠兔害发生情况、人为破坏、牲畜啃食、火险等级
|
风险预警、抚育管护、灾害防控
|
|
辅助环境指标
|
空气温湿度、降水量、风速、土壤含水量
|
林木生长驱动因素分析、胁迫原因判定
|
4.2 布点布设方法
严格遵循《造林技术规程》《造林核查技术规程》,采用 **“网格化固定站为主、无人机航测为辅、卫星遥感校核”** 的空天地一体化监测模式:
-
固定站网格化布点
-
平原 / 缓坡造林区:按500~1000 亩 / 监测站均匀布设;
-
山地 / 丘陵 / 荒漠造林区:按300~500 亩 / 监测站布设,沟谷、坡顶、迎风面等关键区域加密;
-
小班精准布设:每个造林小班至少布设 1 个监测站,面积超 500 亩的小班按密度加密;
-
对照布设:每个项目区设置 1 个未造林对照区监测站,用于成效对比评估。
-
-
安装规范
-
立杆高度5~8m,相机俯角 15~30°,朝向造林小班,避开山体、高大树木遮挡;
-
支架做防风加固、防牲畜碰撞、防人为破坏处理;
-
供电通信:80W 单晶硅太阳能板 + 40Ah 宽温磷酸铁锂电池供电;4G 全网通传输,无公网区域采用北斗三号短报文通信。
-
-
多源数据校核
-
无人机航测:每年造林季、抚育季、核查期开展 1 次无人机多光谱航测,对固定站数据进行全域空间插值校核;
-
卫星遥感:采用哨兵 2 号、高分六号卫星数据,进行年度造林成效全域复核。
-
4.3 数据采集规则
-
采集时段:10:00~15:00(光照均匀,减少冠层阴影与大气干扰)。
-
采集频率
-
生长季(4-10 月):每1 小时采集 1 次;
-
非生长季(11 - 次年 3 月):每4 小时采集 1 次;
-
造林当年、核查验收期、干旱 / 病虫害高发期加密至 30 分钟 / 次。
-
-
输出内容:多光谱原图、NDVI/NDRE 指数图、植被覆盖度 / 郁闭度热力图、成活率 / 保存率定量数据、长势等级分布图,本地 + 云端双备份存储,数据不可篡改。
五、应用原理
5.1 林木光谱响应原理
健康林木叶片叶绿素含量高,在红光波段(650nm)强吸收、近红外波段(850nm)高反射,NDVI/NDRE 值显著高于死株、裸地、沙地;
林木死亡、缺株、长势衰弱时,叶绿素衰减,红光反射率升高、近红外反射率下降,NDVI/NDRE 值显著降低;
病虫害、干旱胁迫时,林木冠层光谱在红边波段(730nm) 出现显著特征变化,可实现早期胁迫识别。
5.2 核心指标反演原理
-
成活率 / 保存率反演基于像元二分模型 + AI 语义分割,将影像像元划分为健康活株、死株、裸地三类,结合地面样方数据校准,反演精度≥90%,满足国标核查要求。
-
植被覆盖度 / 郁闭度反演采用行业通用像元二分模型,公式:FVC=NDVIveg−NDVIsoilNDVI−NDVIsoil式中:NDVIsoil为纯裸地 NDVI 值,NDVIveg为纯林木冠层 NDVI 值。
-
长势等级评定原理以 NDVI/NDRE 为核心指标,结合冠层叶绿素含量,将林木长势划分为优、良、中、差、枯死5 个等级,符合《造林技术规程》长势评定标准。
-
AI 智能识别原理基于林草专用 AI 模型,通过光谱特征 + 图像纹理 + 时空变化三重判别,自动识别死株、缺株、病虫害、人为破坏、火险隐患,识别准确率≥92%。
-
造林成效评定原理严格遵循《造林成效核查技术规程》,以成活率、保存率、郁闭度、长势等级为核心指标,将造林成效划分为合格、待补植、不合格三个等级,自动生成核查结论。
六、功能特点
-
造林核查全指标覆盖同步实现成活率 / 保存率核查、长势跟踪、郁闭度监测、成效评定、风险预警,覆盖造林项目验收、考核、管护全流程需求。
-
客观量化、公正可追溯光谱数据客观量化,全程加密存储、不可篡改,彻底解决人工核查主观性问题,数据可复核、可追溯、可用于司法举证,完美支撑项目验收与绩效考核。
-
无电无网全场景适配低功耗设计 + 大功率太阳能供电 + 北斗双模通信,完美适配偏远山区、荒漠、高原等无电无网造林区,-40℃~+60℃宽温、IP67 高防护,抗风沙、防暴雪,可全年无人值守稳定运行。
-
全周期长期连续监测固定站式连续监测,完整记录造林前、造林后当年、3 年、5 年、10 年全周期变化,彻底解决人工年度核查数据碎片化问题,实现造林成效全生命周期跟踪。
-
AI 智能解译、直接输出核查结果内置林草专用 AI 模型,自动完成成活率 / 保存率计算、成效等级评定、风险识别,直接输出符合国标要求的核查结果,无需专业人员进行复杂遥感数据处理。
-
风险早期预警、精准指导抚育红边波段高敏感监测,比人工巡查提前 15~30 天识别干旱、病虫害等胁迫,精准定位死株、缺株区域,指导补植、灌溉、病虫害防治等抚育作业,大幅提升造林成活率。
-
多源数据融合、精度满足国标要求固定站 + 无人机 + 卫星多源数据融合,成活率反演精度≥90%,完全满足《造林核查技术规程》精度要求。
-
远程全生命周期管理支持远程查看数据、参数配置、设备状态监控、固件升级,无需频繁现场维护;PC 端、手机 APP 同步访问,数据、图表、核查报告一键导出。
-
合规性强、无缝对接监管平台严格遵循国家造林核查、林草监测相关标准,数据格式符合林草部门要求,可无缝对接全国林草生态综合监测平台、林长制监管平台。
七、硬件清单(单站标准配置)
|
序号
|
设备名称
|
单位
|
数量
|
核心用途
|
|---|---|---|---|---|
|
核心监测设备
|
|
|
|
|
|
1
|
五波段多光谱成像相机
|
台
|
1
|
蓝 / 绿 / 红 / 红边 / 近红外同步采集、光谱指数计算
|
|
2
|
低功耗边缘采集终端
|
台
|
1
|
数据处理、AI 解译、无线传输、本地加密存储
|
|
供电通信设备
|
|
|
|
|
|
3
|
太阳能供电套装(80W+40Ah)
|
套
|
1
|
野外无电场景持续供电,抗低温、防过充
|
|
4
|
4G / 北斗双模通信模块
|
套
|
1
|
数据无线传输,无公网区域自动切换北斗通信
|
|
防护与辅助设备
|
|
|
|
|
|
5
|
防风加固金属立杆(5~8m)
|
套
|
1
|
设备安装固定,抗强风、防牲畜碰撞、防人为破坏
|
|
6
|
野外专用防护套件
|
套
|
1
|
防尘、防雨、防沙、防暴雪、遮阳护罩、防盗锁
|
|
7
|
气象五参数传感器(可选)
|
台
|
1
|
监测气温、湿度、风速、降水、气压
|
|
8
|
土壤水分传感器(可选)
|
台
|
1
|
监测土壤含水量,分析干旱胁迫
|
|
平台与软件
|
|
|
|
|
|
9
|
造林成效核查监测云平台
|
套
|
1
|
数据存储、成效核查、等级评定、预警、报表、考核评估
|
|
10
|
移动端监测 APP / 小程序
|
套
|
1
|
实时查看、预警推送、现场核查、数据导出
|
八、硬件参数(量程、精度)
|
项目
|
参数指标
|
|---|---|
|
图像传感器
|
工业级 CMOS,500 万像素
|
|
光谱波段
|
蓝 450nm、绿 550nm、红 650nm、红边 730nm、近红外 850nm
|
|
NDVI 测量范围
|
-1~1,精度 ±0.02
|
|
成活率 / 保存率反演精度
|
≥90%(与地面样方校准后)
|
|
植被覆盖度 / 郁闭度反演精度
|
±5%
|
|
长势等级识别准确率
|
≥92%
|
|
工作温度
|
-40℃ ~ +60℃
|
|
防护等级
|
IP67(防尘防水防沙)
|
|
供电方式
|
DC12V,太阳能 + 宽温磷酸铁锂电池
|
|
续航能力
|
连续阴雨 / 极夜环境续航≥60 天
|
|
通信方式
|
4G 全网通 + 北斗三号短报文双模
|
|
采集模式
|
定时采集、手动触发、异常触发
|
|
本地存储
|
≥64G,加密存储,可保存≥5 年原始数据
|
|
防盗防破坏
|
内置震动报警、防盗锁、防拆结构
|
九、方案实现
9.1 实施总流程
本方案严格遵循《造林技术规程》《造林核查技术规程》《林草生态综合监测技术规范》,分为前期勘查与方案设计、点位布设与设备安装、系统调试与模型校准、平台搭建与数据对接、系统试运行、验收交付、长效运维七大阶段,全程符合造林项目管理要求,最大程度减少对造林区生态的扰动。
9.2 分阶段实施细节
-
前期勘查与方案设计(10 个工作日)
-
对接林草部门、项目建设单位,收集造林作业设计、小班分布图、验收标准、项目区地形、交通、通信供电条件等基础资料;
-
完成现场实地勘查,划定造林小班、核查分区、布设点位,确认地形、遮挡、人为 / 牲畜活动情况;
-
编制监测方案、布点图、核查标准、预警方案,通过专家评审与主管部门审批;
-
完成设备采购、实验室校准、林草专用 AI 模型预训练、低温环境测试。
-
-
点位布设与设备安装(15 个工作日)
-
按审批方案完成监测点位放样,避开生态敏感区、易受洪水 / 风沙破坏区域,最大程度减少对造林苗木的扰动;
-
立杆浇筑与加固,做好防风、防碰撞、防盗、防倾覆处理;
-
安装多光谱相机、采集终端、太阳能供电系统、通信模块,完成接线与防水密封处理;
-
同步安装气象、土壤水分等辅助传感器,做好埋入与防护。
-
-
系统调试与模型校准(7 个工作日)
-
通电调试,完成单设备校准、对焦、波段标定、通信测试,确保数据采集与传输稳定;
-
开展地面标准样方调查,采集造林成活率、保存率、苗高、地径、冠幅、健康状况等地面真值数据,校准成活率反演模型、长势评定算法;
-
完成北斗通信测试、低功耗模式调试、本地加密存储测试,确保无公网环境下稳定运行。
-
-
平台搭建与数据对接(7 个工作日)
-
部署造林成效核查监测云平台,配置 GIS 底图、造林小班边界、监测点位、项目信息、责任人员信息;
-
配置数据质控规则、成活率 / 保存率计算模型、造林成效评定标准、预警阈值、绩效考核指标;
-
完成与林草部门监管平台、林长制考核平台、全国林草生态综合监测平台的数据对接,实现数据同步上报;
-
调试移动端 APP,确保数据查看、预警接收、现场核查功能正常。
-
-
系统试运行(30 个自然日)
-
系统全功能连续试运行,持续监控设备在线率、数据上传完整性、模型识别准确率;
-
每周开展地面样方复核,持续优化反演模型、评定算法、预警阈值;
-
完成建设单位、监理单位、基层管护员的系统操作培训,确保相关人员熟练使用。
-
-
验收交付阶段(3 个工作日)
-
整理项目竣工资料、设备清单、校准报告、操作手册、模型验证报告、监测样方数据等全套验收材料;
-
组织主管部门、建设单位、监理单位、专家开展项目竣工验收;
-
验收合格后正式交付使用,移交平台账号、系统知识产权、全量加密数据档案。
-
-
长效运维阶段(全监测周期)
-
提供 7×24 小时技术支持,实时监控设备在线状态,故障 24 小时响应,72 小时内现场处置;
-
每季度开展一次现场巡检,完成设备清洁、校准、维护,排查风沙、积雪、人为破坏隐患;
-
每年造林季、核查期出具《造林成效核查报告》《年度生态恢复成效评估报告》;
-
持续优化 AI 模型与算法,根据林木生长情况动态调整监测方案与评定标准。
-
十、数据分析
本方案构建 **“多源数据融合 - 质量控制 - 指标反演 - 成效评定 - 趋势分析 - 风险识别 - 报告输出”** 全流程专业数据分析体系,完全符合国家造林核查、林草监测相关规范。
10.1 核心数据分析内容
-
造林成活率 / 保存率核查分析自动计算造林区 / 小班的成活率、三年保存率、五年保存率,识别活株、死株、缺株区域与占比,对照《造林技术规程》判定是否合格,输出小班级、项目区级核查结果。
-
林木长势动态分析生成日 / 旬 / 月 / 年 NDVI/NDRE 时序曲线,分析林木返青、生长、落叶全周期变化,对比历年同期长势,评定林木长势等级(优、良、中、差、枯死),识别长势衰退区域。
-
生态恢复成效分析反演植被覆盖度、林分郁闭度、裸地占比的年际变化,对比造林前基线数据,量化生态恢复程度,对照《生态修复成效评估规范》评定恢复等级(优秀、良好、一般、较差)。
-
生长量与生长趋势分析基于冠幅、树高反演结果,计算林木年生长量、生长速率,预测未来 3 年生长趋势,评估造林项目长期效益。
-
胁迫风险识别分析基于光谱异常与空间特征,自动识别干旱胁迫、病虫害、鼠兔害、人为破坏、牲畜啃食等风险,量化胁迫程度与影响范围,定位风险区域。
-
时序对比与成效评估完成造林前 - 造林后当年 - 3 年 - 5 年 - 10 年时序对比,量化造林成效变化,分析影响造林成效的关键因素,输出抚育管护优化建议。
-
标准化报告自动生成自动生成符合国标要求的《造林项目成活率核查报告》《造林保存率年度核查报告》《造林成效年度评估报告》《生态修复成效评估报告》,可直接用于项目验收、林长制考核、财政资金绩效评价。
十一、预警决策
11.1 四级预警体系
严格遵循《造林技术规程》《林业有害生物防治条例》,建立蓝色关注、黄色预警、橙色警报、红色紧急四级预警体系,可根据造林类型、区域特点个性化调整。
|
预警等级
|
预警颜色
|
核心触发条件
|
处置建议
|
|
|---|---|---|---|---|
|
一级预警
|
蓝色
|
1. 林木长势较同期偏低 10%~20%,出现轻度干旱胁迫;2. 零星死株 / 缺株,成活率接近合格线
|
关注级
|
基层管护员 72 小时内现场核查,轻度灌溉 / 抚育
|
|
二级预警
|
黄色
|
1. 林木长势较同期偏低 20%~30%,中度胁迫;2. 斑块状死株,成活率低于合格线 5% 以内;3. 零星病虫害 / 鼠兔害发生
|
预警级
|
乡镇林业站 48 小时内现场核查,开展补植、针对性抚育、病虫害防治
|
|
三级预警
|
橙色
|
1. 林木长势较同期偏低 30%~50%,重度胁迫;2. 大面积死株,成活率低于合格线 5%~20%;3. 病虫害 / 鼠兔害扩散蔓延;4. 人为破坏 / 牲畜啃食频发
|
警报级
|
县级林草部门 24 小时内现场核查,全面开展补植、抚育、灾害防控,启动应急预案
|
|
四级预警
|
红色
|
1. 林木大面积枯死,成活率低于合格线 20% 以上;2. 病虫害 / 火灾 / 人为破坏造成造林区大面积损毁;3. 造林成效严重不达标
|
紧急级
|
市 / 省级林草部门立即启动应急处置,开展全面核查、救灾补救、责任认定
|
11.2 核心预警类型
-
成活率不达标预警、保存率不达标预警、林木长势衰退预警
-
干旱胁迫预警、病虫害 / 鼠兔害爆发预警、人为破坏 / 牲畜啃食预警
-
森林火险预警、造林成效不合格预警
-
推送方式:平台弹窗、短信、电话、微信、APP、基层管护员手持终端多渠道同步推送,确保预警信息 100% 触达责任主体。
11.3 智能决策输出
-
抚育管护方案:针对长势衰退、胁迫区域,输出精准补植、灌溉、施肥、修枝等抚育作业建议,明确作业区域、作业方式、作业窗口期。
-
灾害防控方案:针对病虫害、鼠兔害、干旱等风险,输出防控区域、防控方法、药剂 / 措施建议、作业优先级。
-
造林成效核查报告:小班级、项目区级成活率 / 保存率核查结果、成效等级评定、整改建议,直接用于项目验收。
-
年度评估报告:造林项目年度生长情况、生态恢复成效、存在问题、优化建议,用于林长制考核、财政资金绩效评价。
-
长期管护规划:基于林木生长趋势、立地条件,输出 3-5 年长期抚育管护、林分优化规划建议。
十二、方案优点
-
直击核查痛点,完全满足国标验收要求核心指标、评定标准完全贴合《造林技术规程》《造林核查技术规程》,成活率反演精度≥90%,直接输出合规的核查结果,彻底解决人工核查 “测不准、核不全” 的难题。
-
客观公正,数据可追溯可举证光谱数据客观量化、加密存储、不可篡改,彻底解决人工核查主观性强、争议大的问题,数据可复核、可追溯,完美支撑项目验收、绩效考核、审计核查。
-
全周期长期监测,完整记录造林成效固定站式连续监测,完整覆盖造林全生命周期,彻底解决人工年度核查数据碎片化的问题,实现造林成效从 “当年验收” 到 “长期跟踪” 的全流程管控。
-
全场景适配,偏远区域全覆盖太阳能 + 北斗双模通信,完美适配偏远山区、荒漠、高原等无电无网造林区,彻底解决人工难以到达的监测盲区问题,实现造林区全域覆盖。
-
效率质的提升,成本大幅降低单站可覆盖上千亩造林区,一套系统可覆盖上百平方公里项目区,监测效率是人工核查的 100 倍以上,年度监测运维成本降低 80% 以上。
-
预警前置,大幅提升造林成活率比人工巡查提前 15~30 天识别胁迫风险,精准指导抚育管护,及时补植、灌溉、防治病虫害,造林成活率提升 20% 以上,避免大面积死株造成的经济损失。
-
AI 智能解译,基层易用易操作内置林草专用 AI 模型,自动完成指标计算、成效评定、风险识别,直接输出可用结果,无需专业遥感技术人员,基层管护员可轻松使用。
-
合规性强,无缝对接监管平台严格遵循国家林草行业标准,数据格式符合监管要求,可无缝对接各级林草监管平台、林长制考核平台,助力数字化林草建设。
-
生态友好,最小化环境扰动固定站式非接触监测,无需频繁进入造林区开展人工调查,最大程度减少对造林苗木、林下生态、野生动物栖息地的人为扰动,符合生态保护要求。
十三、应用领域
-
国土绿化工程:全国大规模国土绿化行动、人工造林、封山育林项目成效核查与长期监测。
-
退耕还林还草工程:新一轮退耕还林还草项目验收、保存率核查、生态成效评估。
-
生态修复工程:山水林田湖草沙一体化保护和修复工程、荒漠化防治、石漠化治理项目监测与成效评估。
-
防护林建设:三北防护林、沿海防护林、长江防护林体系建设工程成效核查与长期监测。
-
矿山生态修复:矿山地质环境恢复治理、矿山复绿、尾矿库生态修复项目成效核查。
-
林长制考核:各级林长制造林绿化、森林资源保护、生态修复成效考核监测。
-
自然保护地建设:国家公园、自然保护区、森林公园生态修复、植被恢复监测。
-
林业碳汇项目:林业碳汇造林项目基线监测、碳汇量核算、项目核证与备案。
十四、效益分析
14.1 生态效益
-
提升造林成活率,加快植被恢复早期预警与精准抚育,造林成活率提升 20% 以上,加快造林区植被覆盖度、郁闭度提升,快速发挥水土保持、防风固沙、涵养水源、固碳释氧等生态功能。
-
遏制生态退化,守护生态屏障及时识别造林区退化风险,采取针对性修复措施,有效遏制土地沙化、石漠化、水土流失,守护国家生态安全屏障。
-
提升森林碳汇能力,助力双碳目标精准指导林木抚育管护,提升林分质量与生长量,增强森林生态系统碳汇能力,助力国家 “双碳” 目标实现。
-
保护生物多样性,维护生态系统稳定减少人为监测活动对造林区生态的扰动,精准防控病虫害、鼠兔害,保护原生植被与野生动物栖息地,维护森林生态系统健康与生物多样性。
14.2 社会效益
-
提升造林核查公正性,规范项目管理客观、可追溯的监测数据,彻底解决造林项目验收、考核中的争议问题,规范造林项目管理,提升财政资金使用效益,保障国家造林绿化政策落地。
-
推动林草治理现代化推动造林绿化监测从 “人工粗放式” 向 “数字化、智能化、精准化” 转型升级,提升林草行业治理能力与治理现代化水平,助力数字林草建设。
-
减轻基层工作负担大幅降低人工核查的人力、物力投入,缓解基层林业站人员不足、工作任务重的压力,让基层管护人员从繁重的外业核查中解放出来,聚焦抚育管护核心工作。
-
提升全民生态保护意识可视化的监测数据与成效评估报告,让公众直观了解造林绿化成效,提升全社会生态保护与国土绿化意识。
14.3 经济效益
-
大幅降低监测核查成本替代大量人工样方核查,年度监测运维成本降低 80% 以上,尤其针对大面积、偏远区域造林项目,降本效果极为显著。
-
减少造林损失,提升项目效益早期预警风险,及时采取抚育措施,避免大面积死株、造林失败造成的苗木、人工、财政资金损失,万亩级造林项目单次灾害防控可挽回损失数百万元。
-
提升林业碳汇收益精准指导林分抚育,提升林木生长量与碳汇量,增加林业碳汇项目交易收益,助力生态产品价值实现。
-
保障项目顺利验收,避免资金收回精准把控造林成活率、保存率,确保项目符合验收标准,避免因验收不合格导致的财政资金收回、项目整改等经济损失。
十五、国标规范
本方案设计、设备选型、实施、数据分析全过程严格遵循以下国家现行法律法规与标准规范:
-
GB/T 15776-2016 造林技术规程
-
GB/T 26424-2010 造林绿化核查技术规程
-
GB/T 38377-2019 草原遥感监测技术规程
-
GB/T 37344-2019 退耕还林工程建设效益监测评价
-
GB/T 41280-2022 卫星遥感影像植被覆盖度产品规范
-
GB/T 35406-2017 植被指数遥感监测技术规范
-
LY/T 2908-2017 造林成效评价技术规范
-
LY/T 2243-2014 防护林体系生态效益评价规范
-
LY/T 1820-2020 营造林工程监理规范
-
《中华人民共和国森林法》(2019 修订)
-
《退耕还林还草管理办法》(2020 修订)
-
《林长制督查考核办法》(2022)
十六、参考文献
[1] GB/T 15776-2016, 造林技术规程 [S]. 北京:中国标准出版社,2016.
[2] GB/T 26424-2010, 造林绿化核查技术规程 [S]. 北京:中国标准出版社,2010.
[3] LY/T 2908-2017, 造林成效评价技术规范 [S]. 北京:中国标准出版社,2017.
[4] 彭道黎,等。中国营造林质量评价与监测 [M]. 北京:中国林业出版社,2022.
[5] 基于多光谱遥感的造林成活率监测方法研究 [J]. 林业科学,2023, 59 (4):89-98.
[6] 红边波段在人工林长势遥感监测中的应用进展 [J]. 世界林业研究,2022, 35 (3):47-52.
[7] 退耕还林工程生态效益监测与评估规范 GB/T 37344-2019 [S]. 北京:中国标准出版社,2019.
[8] 国家林业和草原局。全国林草生态综合监测技术规范 [R]. 2024.
[9] 基于地面多光谱成像的林木健康状态监测研究 [J]. 北京林业大学学报,2024, 46 (2):1-10.
[10] 山水林田湖草沙生态修复成效评估技术指南 [R]. 自然资源部,2023.
十七、案例分享
案例 1:黄土高原延安退耕还林成效长期监测项目
-
项目背景:延安是全国退耕还林示范市,数百万亩退耕还林项目需要开展长期成效核查与生态恢复评估,传统人工核查覆盖不足、成本高、数据不连续。
-
实施方案:在吴起、志丹等核心退耕还林区,按 500 亩 / 站布设 86 套多光谱监测站,搭配北斗双模通信与太阳能供电,同步监测造林成活率、保存率、植被覆盖度、郁闭度,搭建退耕还林成效监测平台,对接陕西省林草局监管平台。
-
应用效果:系统实现了退耕还林成效的全周期在线监测,成活率 / 保存率核查精度达 92%,完全满足国标验收要求;提前预警了干旱、病虫害引发的林木衰退,及时指导抚育管护,退耕区植被覆盖度平均提升 32%,生态恢复成效显著;监测效率提升 100 倍以上,年度核查成本降低 85%,成为全国退耕还林成效数字化监测示范项目。
案例 2:内蒙古库布齐沙漠荒漠化造林成效核查项目
-
项目背景:库布齐沙漠荒漠化防治造林区地处荒漠,交通不便、无电无网,人工核查难度极大,造林成活率、保存率核查困难,亟需建立长期在线监测体系。
-
实施方案:在 20 万亩防沙治沙造林区,按 300 亩 / 站布设多光谱监测站,采用太阳能 + 北斗短报文通信,监测造林成活率、保存率、植被覆盖度、固沙成效,搭建荒漠化造林成效核查平台。
-
应用效果:系统在无电无网的荒漠环境全年稳定运行,精准核查了不同造林模式的成活率与保存率,为治沙造林技术优化提供了核心数据支撑;提前预警了干旱、鼠兔害风险,造林成活率提升 25%,造林区植被覆盖度平均提升 28%,有效遏制了沙漠化扩张,成为荒漠化防治智慧监测示范项目。
案例 3:安徽马鞍山矿山复绿造林成效核查项目
-
项目背景:马鞍山露天矿山生态修复项目,需要对矿山复绿造林成效进行验收与长期监测,满足矿山地质环境恢复治理验收、生态修复绩效考核要求。
-
实施方案:在 12 个矿山复绿区,每个矿区布设 2-3 套多光谱监测站,同步监测造林成活率、植被覆盖度、长势、生态恢复成效,自动生成核查报告,对接安徽省自然资源厅生态修复监管平台。
-
应用效果:系统精准完成了各矿区造林成活率核查与成效评定,为矿山修复项目竣工验收提供了客观、可追溯的数据支撑,所有矿区全部顺利通过验收;通过早期预警与精准抚育,复绿区植被覆盖度平均提升 45%,矿山生态环境得到显著改善,成为长三角矿山生态修复智慧监测标杆项目。
上一篇:荒漠化、石漠化光谱相机监测
