背景

生物多樣性是人類生存和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，是生態(tài)文明建設(shè)和民族永續(xù)發(fā)展的保障；生物多樣性科學(xué)也被稱為“關(guān)于人類未來(lái) 的科學(xué)”。對(duì)生物多樣性的監(jiān)測(cè)與研究是生態(tài)學(xué)研究的國(guó)際前沿之一，是21世紀(jì)亟待突破的自然科學(xué)領(lǐng)域，也是支撐我國(guó)生態(tài)文明 和“美麗中國(guó)”建設(shè)的科學(xué)基礎(chǔ)。目前，在氣候變化、人為干擾等多重的環(huán)境壓力下，我國(guó)正面臨生物棲息地喪失、生物多樣性下 降的嚴(yán)峻局面。 

在此背景下，對(duì)我國(guó)關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)類型以及重要棲息地的生物類群進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)期、全方位、多類群的多樣性監(jiān)測(cè)，對(duì)于摸清國(guó)家 公園、保護(hù)區(qū)、濕地生物多樣性的資源家底、時(shí)空動(dòng)態(tài)、威脅因子和保護(hù)現(xiàn)狀具有重要的戰(zhàn)略意義，也將為我國(guó)生物多樣性及重要 生物資源的保護(hù)管理和有效利用提供科技支撐。

政策法規(guī) 

《國(guó)家林業(yè)處關(guān)于印發(fā)<國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃審批管理辦法>的通知》(林規(guī)發(fā)[2015]55號(hào))； 

《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》(中華人民共和國(guó)主席令第9號(hào)，2014)； 

《濕地保護(hù)管理規(guī)定》(國(guó)家林業(yè)處令第32號(hào)，2013年3月28日)； 

《中華人民共和國(guó)自然保護(hù)區(qū)條例》(2011)； 

《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于做好自然保護(hù)區(qū)管理有關(guān)工作的通知》(國(guó)辦發(fā)[2010]63號(hào))； 

《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快林業(yè)發(fā)展的決定》(中發(fā)[2003]9號(hào))； 

《中華人民共和國(guó)森林法》(第九屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二次會(huì)議，1998)； 

《中華人民共和國(guó)野生植物保護(hù)條例》(中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第204號(hào)，1997)； 

《中華人民共和國(guó)陸生野生動(dòng)物保護(hù)實(shí)施條例》(1992年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn))； 

《森林和野生動(dòng)物類型自然保護(hù)區(qū)管理辦法》(1985年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn))。

方案概述

生物多樣性監(jiān)測(cè)監(jiān)管平臺(tái)依靠前端音視頻采集設(shè)備、環(huán)境因子監(jiān)測(cè)設(shè)備、以及紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)到系統(tǒng) 后端進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、匯總分析、AI物種識(shí)別、個(gè)體識(shí)別在平臺(tái)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，為研究者提供科學(xué)、智能、可持續(xù)的重要 數(shù)據(jù)來(lái)源，為生物多樣性的研究更有效率的方式和手段。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

標(biāo)準(zhǔn)性原則 

系統(tǒng)建設(shè)遵循國(guó)家、地區(qū)野生動(dòng)物保護(hù)管理法規(guī)、條例。 

擴(kuò)展性原則 

系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，統(tǒng)一協(xié)議，預(yù)留接口，降低模塊的耦合度，加強(qiáng)系統(tǒng)適應(yīng)變化的能力。 

安全性原則 

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，把安全性放在重要位置，既考慮到信息共享又考慮到信息保護(hù)和隔離，設(shè)定嚴(yán)格的權(quán)限管理機(jī)制，設(shè)置 系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的訪問(wèn)控制，使不同的崗位和角色有不同的權(quán)限，從而安全的使用系統(tǒng)。通過(guò)健全的日志系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)的使 用進(jìn)行跟蹤和恢復(fù)，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。

可靠性和穩(wěn)定性原則 

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用可靠、勻衡、容錯(cuò)、備份等技術(shù)，系統(tǒng)各環(huán)節(jié)具備故障分析、切換、恢復(fù)能力。同時(shí)在安全、網(wǎng)絡(luò)、 解決方案等各方面考慮周全，方案切實(shí)可行，把系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行產(chǎn)生的可靠性和穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)降到最低。 

先進(jìn)性原則 

在系統(tǒng)軟件技術(shù)選型上采用國(guó)際先進(jìn)、成熟穩(wěn)定的技術(shù)框架，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程遵循軟件工程開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，采用面向 服務(wù)、分布式部署、集群應(yīng)用、組件共享等先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，集成人工智能算法、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線自組網(wǎng)通信等科 技前沿技術(shù)。 

易用性原則

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮系統(tǒng)的易用性，即要滿足功能的實(shí)現(xiàn)，又要使用起來(lái)簡(jiǎn)單明了，提示準(zhǔn)確，流程清晰。

系統(tǒng)架構(gòu) 

系統(tǒng)整體框架分?jǐn)?shù)據(jù)、管理、服務(wù)和應(yīng)用四個(gè)層次，以及相關(guān)的政策法規(guī)、管理制度、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和信息安全保障，整體架 構(gòu)如下圖所示：

平臺(tái)功能設(shè)計(jì) 

生物多樣性監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、圖片分析管理、巡護(hù)調(diào)研管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、生態(tài)監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、物種庫(kù)等多種 應(yīng)用。該系統(tǒng)作為保護(hù)烏禽嶂穿山甲的智能化監(jiān)測(cè)體系，是烏禽嶂保育中心與上級(jí)野生動(dòng)物救護(hù)中心監(jiān)測(cè)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)的綜合監(jiān)測(cè)監(jiān)管 中心，同時(shí)也可作為林業(yè)科學(xué)研究監(jiān)測(cè)綜合系統(tǒng)，部分軟硬件設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器等與生物多樣性監(jiān)測(cè)調(diào)查指揮其他系統(tǒng)可共享。通過(guò)建立生物多樣性監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)，可以同時(shí)顯示監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)抓拍采集到的各類野生動(dòng)物信息，供保育中心及野生動(dòng)物救護(hù)中心 監(jiān)測(cè)人員參考、決策，并可以通過(guò) AI 智能識(shí)別對(duì)重點(diǎn)保護(hù)的物種進(jìn)行識(shí)別分析，有效形成監(jiān)測(cè)保護(hù)機(jī)制。

優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

(1) 對(duì)生態(tài)保護(hù)區(qū)內(nèi)的動(dòng)植物生長(zhǎng)氣象環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄; 

(2) 對(duì)生態(tài)保護(hù)區(qū)內(nèi)的土壤溫濕度及水分含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄;

(3) 對(duì)生態(tài)保護(hù)區(qū)內(nèi)的大型動(dòng)物進(jìn)行紅外視頻監(jiān)測(cè); 

(4) 對(duì)生態(tài)保護(hù)區(qū)內(nèi)災(zāi)害(火災(zāi)、旱災(zāi)、水災(zāi))情況進(jìn)行不間斷視頻監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)防災(zāi)害發(fā)生; 

(5) 自動(dòng)化實(shí)時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)記錄，數(shù)據(jù)完整真實(shí)，及時(shí)預(yù)警，各項(xiàng)記錄完整圖表豐富; 

(6) 大幅度減少了人工作業(yè)，極大的提高了工作效率，為決策分析提供完整的數(shù)據(jù)支撐; 

(7) 生態(tài)大數(shù)據(jù)為研究生態(tài)環(huán)境變化和預(yù)防災(zāi)害提供了巨大的數(shù)據(jù)價(jià)值。