現(xiàn)在山林管控存在諸多問題，比如下列情況：

（1）人為火險高

近年來，嚴(yán)格控制進(jìn)山人員攜帶火種、防火宣傳和火種控制力度不夠，在林區(qū)步道、祭英區(qū)存在吸煙、用火等情況，火災(zāi)隱患十分突出，可以說是防不勝防。

（2）巡護(hù)壓力大

大多數(shù)林區(qū)目前主要依靠人工巡查宣傳及管控。林區(qū)面積較廣、道路較多，人工巡查難于做到嚴(yán)防死守，更不可能24小時值守。若存在天干物燥、風(fēng)力較大等氣候條件，極容易造成重大林區(qū)火災(zāi)。

（3）人工管控難

現(xiàn)代化科技手段不足，火災(zāi)防控、應(yīng)急響應(yīng)、處置指揮都主要采取電話呼叫的方式進(jìn)行，但應(yīng)急處置組織指揮較為國難，總體防火管控，應(yīng)急響應(yīng)和處置指揮都相對被動，完全依靠人工方式開展工作，總體效率較低，且人工投入較大。

智慧林業(yè)實(shí)景三維動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)以林業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求以及信息化建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以成熟穩(wěn)定的電子政務(wù)平臺和工作流引擎為依托，以實(shí)現(xiàn)林業(yè)高度信息化為目的，以系統(tǒng)集成的模塊化、流程化處理機(jī)制為手段，解決了林業(yè)信息化發(fā)展過程中的信息化管理、智慧化防治及一體化服務(wù)等問題，深化信息技術(shù)在林業(yè)業(yè)務(wù)中的集成應(yīng)用，可為各級林業(yè)部門的資源監(jiān)管、災(zāi)害防治與其他業(yè)務(wù)管理提供一體化解決方案。

1.數(shù)字孿生系統(tǒng)架構(gòu)

感知層：感知層主要包括物理實(shí)體中搭載先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的各類新型基礎(chǔ)設(shè)施。

數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層主要包括保證運(yùn)算準(zhǔn)確性的高精度的數(shù)據(jù)采集、保證交互實(shí)時性的高速率數(shù)據(jù)傳輸、保證存取可靠性的全生命周期數(shù)據(jù)管理。

運(yùn)算層：運(yùn)算層是數(shù)字孿生體的核心，其充分借助各項(xiàng)先進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)對下層數(shù)據(jù)的利用，以及對上層功能的支撐。

功能層：功能層是數(shù)字變生體的直接價值體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)認(rèn)知、系統(tǒng)分析、故障診斷、預(yù)測推演功能，從而起到輔助決策作用。系統(tǒng)認(rèn)知，數(shù)字孿生體能夠真實(shí)描述及呈現(xiàn)物理實(shí)體的狀態(tài)，它是實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生體其它高級和智能化功能的基礎(chǔ)。系統(tǒng)分析可實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生體的狀態(tài)監(jiān)測功能，發(fā)揮對物理實(shí)體的早期預(yù)警作用。故障診斷，通過分析物理實(shí)體的運(yùn)行狀態(tài)，了解現(xiàn)象背后的原因。預(yù)測推演，是利用仿真技術(shù)來預(yù)見物理實(shí)體未來的狀態(tài)演變，從而指導(dǎo)當(dāng)前的運(yùn)行決策。

應(yīng)用層：應(yīng)用層是面向各類場景的數(shù)字孿生體的最終價值體現(xiàn)，具體表現(xiàn)為不同行業(yè)的各種產(chǎn)品，能夠明顯推動各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

2.數(shù)字孿生系統(tǒng)的典型特征

等價映射：數(shù)字孿生體是對物理實(shí)體的等價描述，是對物理實(shí)體進(jìn)行數(shù)字化而松建的模型數(shù)字孿生體的變化能夠真實(shí)反映現(xiàn)實(shí)世界中的物理實(shí)體的變化。數(shù)字孿生體能夠?qū)崿F(xiàn)雙向映射、數(shù)據(jù)連接和狀態(tài)交互，起到“數(shù)化”、“保真”效果。

實(shí)時交互：基于實(shí)時傳感等多元數(shù)據(jù)的獲取，孿生體可全面、精準(zhǔn)、動態(tài)反映物理對象的狀態(tài)變化，包括外觀、性能、位置、異常等。“實(shí)時”體現(xiàn)數(shù)字孿生體所處狀態(tài)是物理實(shí)體狀態(tài)的實(shí)時虛擬映射;“交互”體現(xiàn)數(shù)字孿生體與物理實(shí)體間存在數(shù)據(jù)及指令互動。

共生演進(jìn)：“共生”體現(xiàn)在數(shù)字孿生體與物理實(shí)體同步構(gòu)建，在全生面周期中相互依存，孿生體隨著孿生對象的生長而不斷演變。共智體現(xiàn)在三個層面:孿生體與孿生對象間共享智慧(包括:數(shù)據(jù)、算法)、孿生體內(nèi)部各種孿生模型間共享智慧、不同生命周期階段的孿生體間共享智慧。

預(yù)測優(yōu)化：根據(jù)物理實(shí)體的各項(xiàng)真實(shí)數(shù)據(jù)，通過數(shù)字孿生體進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)對物理實(shí)體未來狀態(tài)的預(yù)測，預(yù)先知曉未來狀態(tài)能夠輔助用戶做出更合理的決策。根據(jù)物理實(shí)體的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)，通過數(shù)字孿生體進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)不穩(wěn)定狀態(tài)的預(yù)測，預(yù)先覺察即將可能發(fā)生的不穩(wěn)定狀態(tài)，使用戶更從容地處理該問題。

建立數(shù)字孿生體的最終目的，是通過描述物理實(shí)體集合內(nèi)在機(jī)理，分析規(guī)律、洞察趨勢，基于分析與仿真對物理世界形成優(yōu)化指令或策略，實(shí)現(xiàn)對物理實(shí)體決策優(yōu)化功能的閉壞。根據(jù)數(shù)字孿生的典型特征，可以得出數(shù)字孿生的體系架構(gòu)。

3.智慧林業(yè)實(shí)景三維動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)功能

（1）林業(yè)資源管理：數(shù)字孿生技術(shù)可以對林業(yè)資源進(jìn)行精確建模和仿真，從而實(shí)現(xiàn)對資源的動態(tài)監(jiān)測和管理。通過采集和分析大數(shù)據(jù)，可以實(shí)時更新數(shù)字模型，反映資源變化情況，并通過算法分析和優(yōu)化實(shí)現(xiàn)資源的合理配置和利用。

（2）林業(yè)病蟲害預(yù)防與治理：數(shù)字孿生技術(shù)可以對林業(yè)病蟲害進(jìn)行模擬和預(yù)測，幫助提前制定防治方案。通過與實(shí)際情況的數(shù)據(jù)交互，數(shù)字模型可以不斷優(yōu)化，提高病蟲害防治的精細(xì)化管理水平，減少病蟲害對林業(yè)資源的損害。

（3）林業(yè)生態(tài)恢復(fù)和保護(hù)：數(shù)字孿生技術(shù)可以模擬林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行和演化過程，通過數(shù)據(jù)交互和模型優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和保護(hù)。同時，數(shù)字模型還可以用于評估和分析不同干預(yù)措施的效果，為林業(yè)生態(tài)管理提供科學(xué)依據(jù)。

（4）林業(yè)作業(yè)規(guī)劃與決策支持：數(shù)字孿生技術(shù)可以對林業(yè)作業(yè)進(jìn)行模擬和優(yōu)化，提供作業(yè)規(guī)劃和決策支持。通過對作業(yè)過程進(jìn)行數(shù)字化建模和仿真，可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)流程的可視化和優(yōu)化，提高作業(yè)效率和質(zhì)量。