背景

生物多樣性是人類生存和社會發(fā)展的基礎，是生態(tài)文明建設和民族永續(xù)發(fā)展的保障；生物多樣性科學也被稱為“關于人類未來 的科學”。對生物多樣性的監(jiān)測與研究是生態(tài)學研究的國際前沿之一，是21世紀亟待突破的自然科學領域，也是支撐我國生態(tài)文明 和“美麗中國”建設的科學基礎。目前，在氣候變化、人為干擾等多重的環(huán)境壓力下，我國正面臨生物棲息地喪失、生物多樣性下 降的嚴峻局面。 

在此背景下，對我國關鍵生態(tài)系統(tǒng)類型以及重要棲息地的生物類群進行長時期、全方位、多類群的多樣性監(jiān)測，對于摸清國家 公園、保護區(qū)、濕地生物多樣性的資源家底、時空動態(tài)、威脅因子和保護現(xiàn)狀具有重要的戰(zhàn)略意義，也將為我國生物多樣性及重要 生物資源的保護管理和有效利用提供科技支撐。

政策法規(guī) 

《國家林業(yè)處關于印發(fā)<國家級自然保護區(qū)總體規(guī)劃審批管理辦法>的通知》(林規(guī)發(fā)[2015]55號)； 

《中華人民共和國環(huán)境保護法》(中華人民共和國主席令第9號，2014)； 

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

《中華人民共和國自然保護區(qū)條例》(2011)； 

《國務院辦公廳關于做好自然保護區(qū)管理有關工作的通知》(國辦發(fā)[2010]63號)； 

《中共中央國務院關于加快林業(yè)發(fā)展的決定》(中發(fā)[2003]9號)； 

《中華人民共和國森林法》(第九屆全國人民代表大會常務委員會第二次會議，1998)； 

《中華人民共和國野生植物保護條例》(中華人民共和國國務院令第204號，1997)； 

《中華人民共和國陸生野生動物保護實施條例》(1992年國務院批準)； 

《森林和野生動物類型自然保護區(qū)管理辦法》(1985年國務院批準)。

方案概述

生物多樣性監(jiān)測監(jiān)管平臺依靠前端音視頻采集設備、環(huán)境因子監(jiān)測設備、以及紅外相機監(jiān)測設備，通過4G網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)到系統(tǒng) 后端進行數(shù)據(jù)存儲、匯總分析、AI物種識別、個體識別在平臺中對數(shù)據(jù)進行可視化呈現(xiàn)，為研究者提供科學、智能、可持續(xù)的重要 數(shù)據(jù)來源，為生物多樣性的研究更有效率的方式和手段。

系統(tǒng)設計原則

標準性原則 

系統(tǒng)建設遵循國家、地區(qū)野生動物保護管理法規(guī)、條例。 

擴展性原則 

系統(tǒng)設計中充分考慮系統(tǒng)的可擴展性，統(tǒng)一協(xié)議，預留接口，降低模塊的耦合度，加強系統(tǒng)適應變化的能力。 

安全性原則 

系統(tǒng)設計時，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和隔離，設定嚴格的權(quán)限管理機制，設置 系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的訪問控制，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)。通過健全的日志系統(tǒng)對系統(tǒng)的使 用進行跟蹤和恢復，增強系統(tǒng)的安全性。

可靠性和穩(wěn)定性原則 

系統(tǒng)設計時采用可靠、勻衡、容錯、備份等技術，系統(tǒng)各環(huán)節(jié)具備故障分析、切換、恢復能力。同時在安全、網(wǎng)絡、 解決方案等各方面考慮周全，方案切實可行，把系統(tǒng)實際運行產(chǎn)生的可靠性和穩(wěn)定性風險降到最低。 

先進性原則 

在系統(tǒng)軟件技術選型上采用國際先進、成熟穩(wěn)定的技術框架，軟件開發(fā)過程遵循軟件工程開發(fā)標準和規(guī)范，采用面向 服務、分布式部署、集群應用、組件共享等先進的設計理念，集成人工智能算法、物聯(lián)網(wǎng)技術、無線自組網(wǎng)通信等科 技前沿技術。 

易用性原則

在系統(tǒng)設計時充分考慮系統(tǒng)的易用性，即要滿足功能的實現(xiàn)，又要使用起來簡單明了，提示準確，流程清晰。

系統(tǒng)架構(gòu) 

系統(tǒng)整體框架分數(shù)據(jù)、管理、服務和應用四個層次，以及相關的政策法規(guī)、管理制度、技術標準規(guī)范和信息安全保障，整體架 構(gòu)如下圖所示：

平臺功能設計 

生物多樣性監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、圖片分析管理、巡護調(diào)研管理、實時監(jiān)測、生態(tài)監(jiān)測、監(jiān)測數(shù)據(jù)、物種庫等多種 應用。該系統(tǒng)作為保護烏禽嶂穿山甲的智能化監(jiān)測體系，是烏禽嶂保育中心與上級野生動物救護中心監(jiān)測應急聯(lián)動的綜合監(jiān)測監(jiān)管 中心，同時也可作為林業(yè)科學研究監(jiān)測綜合系統(tǒng)，部分軟硬件設備、應用服務器等與生物多樣性監(jiān)測調(diào)查指揮其他系統(tǒng)可共享。通過建立生物多樣性監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)，可以同時顯示監(jiān)測現(xiàn)場抓拍采集到的各類野生動物信息，供保育中心及野生動物救護中心 監(jiān)測人員參考、決策，并可以通過 AI 智能識別對重點保護的物種進行識別分析，有效形成監(jiān)測保護機制。

優(yōu)勢特點

(1) 對生態(tài)保護區(qū)內(nèi)的動植物生長氣象環(huán)境進行監(jiān)測并記錄; 

(2) 對生態(tài)保護區(qū)內(nèi)的土壤溫濕度及水分含量進行監(jiān)測并記錄;

(3) 對生態(tài)保護區(qū)內(nèi)的大型動物進行紅外視頻監(jiān)測; 

(4) 對生態(tài)保護區(qū)內(nèi)災害(火災、旱災、水災)情況進行不間斷視頻監(jiān)測，及時預防災害發(fā)生; 

(5) 自動化實時不間斷監(jiān)測記錄，數(shù)據(jù)完整真實，及時預警，各項記錄完整圖表豐富; 

(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)境變化和預防災害提供了巨大的數(shù)據(jù)價值。