天空地一体化综合管护系统建设方案.docx

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1、天空地一体化综合管护系统建设方案（一）总体构架3（二）基础系统41 .信号传输网络42 .二三维一体化地理信息平台53 .数据存管中心扩建54 .网络安全系统6（三）资源管理系统61 .指挥中心系统62 .综合展示系统73 .应急指挥系统84 .遥感卫星监测系统95 .设备姿态监测平台116 .视频Al大数据分析117 .无人机监测系统118 .无人机监测数据分析管理129 .重要周界预警子系统1310 卡口监控系统13（四）科研监测系统131 .综合数据分析子系统132 .生境监测系统133 .重点区域科研监测系统144 .红外相机管理系统14（五）科普宣教系统141. VR系统142. A

2、R系统153. AI系统154. 1.ED信息发布系统155. 数字科普馆16（六）其他应用系统161 .办公自动化系统162 .社区共管系统17（一）总体构架整个系统是通过前端传感探测设备，对保护区生态、资源、管理等要素进行采集，并将数据汇聚中心平台，进行计算、分析、展示。分两大系统，即基础系统和应用系统。1 .基础系统含信息系统和基建系统。信息系统：为其他子系统提供数据的传输、存储、分析、展示、安全等应用服务，包含信号传输网络、二三维一体化地理信息平台、数据存管中心扩建、网络安全等子系统等。基建系统：为有效提升保护区系统效能面而进行的必要基础设施建设，如森林消防快速通道等。2 .应用系统：

3、该系统主要包括资源管理、科研监测、科普宣教、其他应用等业务。资源管理：面向资源管理方面相关工作，目标是提高资源管理的时效性和有效性。包含指挥中心、数据可视化综合展示、应急指挥、遥感卫星监测、设备姿态监测、视频Al大数据分析、无人机监测、重要周界预警、卡口监控等子系统；科研监测：面向科研监测方面相关工作，目标是通过信息化手段,及时、准确、连续获取保护区内生境、科研等数据，增强科研能力。包含生境监测、重点区域科研（如样线、样点监测研究等）、红外相机管理等子系统；科普宣教：面向宣传教育方面相关工作，目标是采用信息手段，让科普宣教工作更加贴近大众，更加有吸引力，更加有内涵。包含VR、AR、ARLED信

4、息发布、数字科普馆等子系统；其他应用：面向办公、开发利用、社区共管等相关工作，目标是通过信息技术，实现党建统领，结合“最多跑一次”改革经验，让有逻辑可重复的工作由计算机来跑，让人员有更多的时间开展更有效的工作。包含智慧党建、社区共管等子系统。(二)基础系统1 .信号传输网络天空地一体化综合管护系统建设首要工作，是搭建适合保护区地形地貌、空间布局的信号传输网络。本项目中的网络，采取有线全光网+无线网+Lora联合组网模式,根据保护区内现场地形地貌及应用需求，进行灵活配置。沿巡护路线搭建骨干网，并向重点科研区域延伸，最终实现保护区信号全覆盖。信号覆盖区域：巡护路线、重点科研区域。(1)有线光纤传输

5、网络组网根据设备数量、数据传输量的大小以及网络稳定性等方面因素考虑，在有光纤接入层的区域及市电可达且无森林火灾隐患的区域，采用有线全光网络实施传输，传输网络依托运营商现有链路实施，大大提高建设速度。系统部署：具备市电及光纤网络接入条件的区域实施部署。(2)无线网+Lora无线通信组网总体方案采用无线网桥+5.8GBTS+2.4GCPE及Lora三级网络实施无线组网。无线通信主干链路采用无线网桥以2-3Knl左右半径范围部署，实现高清视频、图片、电子围栏、设备控制信令等信号，通过无线WIFI方式以较高速率实现数据交互；5.8GBTS作为网桥下级组网核心，在无线网桥周边开展部署，由2.4GCPE系

6、统对上级网络实施补盲，满足巡护系统、手机的入网对接需求，Lora低功耗无线网络系统对传输速率要求较低区域实施布网，如水文系统、气象系统、土壤监测、温湿度等传感器的数据交互。该组网模式大大提高整套网络的适应性和灵活性。同时无线网系统网关支持LTE有线网络等通信协议，可对接运营商网络，实现所有数据传输至布署于局机关的综合平台。2 .二三维一体化地理信息平台该平台将为工作人员全面展示保护区内各类资源的状态、位置及各项数据分析统计等实时信息，同时对设备进行配置、对数据进行统一输入，为各项决策提供参考建议。平台将在数字保护区二三维平台基础上进行功能开发和数据更新，包括自然保护区二维地图、三维地理信息数据

7、地图服务及其相关操作。本次目标为：（1）开发三维地图基础上的测距、测面、测高功能；（2）在三维地图上对地名、路名、河道名标注；（3）对管理站、显著区域告示牌、界碑界桩、农民房等实施精细建模，并与原有三维地图进行融合，可展现文字等细节内容；（4）各数据层可同时在二、三维地图上进行加载、叠加；并实现快速切换；（5）通过提升服务器能力等手段，提高三维基础地图数据加载速度。3 .数据存管中心扩建数据存管中心目标为保存保护区地图等基础数据、红外相机相片及影像资料、本底资源数据、巡护上传数据、办公系统相关管理数据及其他保护区所有数据，并对各种类型数据库进行统一标准的管理，同时为其他子系统提供数据调用服务。

8、由于数据量较大，为能够保证存储空间容量，本次建设将通过一台FCSan设备实施存储及管理，计划设备容量96T,采用主备同存，避免数据灾难发生。本底资源数据：动植物、真菌资源图像、影像、物理地址、公文资料类数据；巡护系统：上传文字数据、照片、视音频数据；三维地图系统：三维地图数据影像等遥感卫星数据库：遥感影像数据；巡护系统：巡护监测数据；红外相机数据：红外相机照片、影像；公文系统：Word等办公文件、文件照片、工作影像等。4 .网络安全系统天空地一体化系统包含了保护区地理信息、科考成果等重要数据，均属非对外数据，只可内部人员通过内网进行调阅与使用，但根据系统设想，部分数据将提供给数字科普馆系统，向

9、处于公共网络上的大众进行展示，这形成了与外网存在互通的情况，为确保数据的安全，减少因网络攻击造成的损失，网络安全系统需建设以下内容：(1)入网规范管理系统：控制内网准入，杜绝非法外联；(2)日志审计：安全等级保护，所有设备日志保存6个月；(3)数据库安全防护平台：数据库实施安全防护；(4)数据库安全审计：针对内部所有数据库，访问，查询，修改等规范内容进行审计；(5)防病毒网关：提供保护区内网防病毒网关；(6)堡垒机：外协单位维护人员及内部管理人员运维审计过程，可以追溯运维人员操作内容记录。(三)资源管理系统1.指挥中心系统指挥中心建设包含了指挥中心及数据机房的建设，指挥中心是各类信息数据的处理

10、调度中心，而数据机房则是所有数据的存储、分析等软硬件设备运行场所，是整个系统的心脏，指挥中心及数据机房建设必须遵循设备对温度、湿度、洁净度、电性能、防火性、防静电能力、抗干扰能力、防雷、接地等各项指标的要求，同时随着设备增加,UPS也将进行同步扩容，以保证机房的正常供电，本次系统建设完全按照国家机房建设标准进行设计实施。2 .综合展示系统(1)系统概述建立综合展示系统，以数据存管中心为基础，汇聚各个应用系统数据，统一呈现、按需汇聚、融合分析。系统包括业务总览、视频AI分析结果、保护地基本信息、本底资源数据分析、巡护监测数据分析、红外相机数据分析、本地资源数据分析、综合数据分析子系统等内容。(2

11、)系统功能A总览展示保护区基本要素，含保护区区位、成立时间、整体面积、平均海拔、保护区分区图及各区面积、保护区大事记、宣传视频播放、物种名称展示、本地调查物种统计、各子系统部署位置、各物种分布情况、巡护成果以图表形式展示等。基本信息展示展示保护区内管理站位置、监控系统位置及运行状态、保护区内所有设备运行状态，异常设备告警显示、森林防火系统部署位置及运行状态、链路布设路径、链路节点设备运行状态、界碑界桩及警示牌部署位置等。本底资源数据分析展示保护区本地资源调查结果，动植物等物种数量、分布等情况,资源调查大事记，每年物种数量变化趋势等；巡护监测数据分析巡护监测路线展示，巡护人员在线情况及位置显示，

12、巡护人员巡护完成率显示，巡护特勤统计等。红外相机数据分析静态展示：一是展示拍到物种的统计数据(分科统计图、数量统计图、主要物种统计图等)，二是展示资源库信息，某个物种的点位、生境信息、图片等。动态展示：一是实时布点信息，二是数据实时回传，可单点数据回传，可定时数据回传，数据回传后自动进入识别库，由Al实施第一轮自动识别，其间可以人工干预看图，自动生成分类统计表。三是发现明星物种、新物种的提醒功能。3 .应急指挥系统(1)应急指挥系统概述应急指挥系统主要针对在保护区内通过信息化设备自动采集和人员巡护采集到的地质、气象、森林火灾等灾害发生或即将发生时，自动生成灾害应对辅助决策建议，通过系统APP、

13、手机短信、微信，应急广播等实时发布应急指令，本系统享有最高优先级。(2)应急指挥系统信息采集及联动应急指挥系统没有自身的信息采集设备，通过综合管护平台统一协调、各种类型信息采集及联动的相关系统，分配如下：森林火灾灾害：无人机系统、天眼森林防火系统、巡护系统、北斗定位系统、指挥中心人工获取；地质灾害：无人机系统、环境因子监测系统、天眼森林防火系统、巡护系统、LED信息发布系统、北斗定位系统、指挥中心人工获取；气象灾害：气象预报、气象监测站、巡护系统、LED信息发布系统、北斗定位系统、指挥中心人工获取；人员求救处置：无人机系统，北斗定位系统、巡护系统、视频监控系统、卡口系统；非法入侵：无人机系统，

14、视频监控系统、卡口监测系统、重要周界预警子系统、自组网系统、红外相机系统；(3)应急决策辅助系统根据灾害类型及所处区域，周边人员及装备布置情况，制定应急处置预案，含信息上报、对应的人员及车辆调配、所处区域监控等子系统报警联动等功能，并以弹框的形式第一时间将预案信息及周边人员及装备情况显示在系统界面上，使指挥员能掌握现场情况，了解所能动用的资源，并作出正确的部署。(4)应急决策信息发布应急指挥系统被触发后，通过系统手机APP,PC界面，手机短信等方式，第一时间发布应急信息。在指挥员确定应急方案后，通过应急广播、手机电话、短信等手段，向相关人员同时发布行动指令，尽可能将灾害带来的损失降到最低。(5

15、)系统部署系统将与数据存管中心共同部署在一台服务器上，有利于在最短时间内调取所需数据，系统采用7*24小时运行机制，保证应急处置的时效性。4 .遥感卫星监测系统自然保护区遥感卫星监测主要是利用遥感的大范围空间数据获取能力,对保护区生物及环境的时空特征进行监测和分析。围绕自然保护区不同阶段的建设和管理任务,开展以下3个方面监测调查工作：植被监测、保护区变化监测、自然灾害监测。(1)遥感影像数据库建立遥感影像数据库，采用非关系型数据库MongoDB进行开发设计，设计三个子系统，每个子系统由若干个功能模块组成，各个功能模块相对独立，耦合度低，通过标准接口和流程，贯穿整个业务系统,覆盖系统所有功能需求。每个子系统的主要功能如下：(1)数据入库子系统负责整理自然区遥感卫星影像数据，根据产品的标准化和规范化要求进行统一整理，并入库管理。同时负责接收其他数据源的数据，进行整理后入库统一管理。(2)数据管理子系统负责对收集到的遥感卫星元数据、浏览数据以及产品数据进行统一管理，向其他子系统提供统一数据库访问接口和数据的统一访问服务，负责优化数据库访问，数据库备份和恢复,保证系统数据库的高效、可靠、稳定、安全的运行。(3)用户服务与数据分发子系统是面向