空天地一体化监测,打造自然保护地智慧监管平台

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空天地一体化监测,打造自然保护地智慧监管平台

自然保护地在中国具有极其重要的地位,是国家生态安全的核心载体,对于保护生物多样性、保存自然文化遗产、改善生态环境质量和维护国家生态安全发挥着关键作用。《关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见》、《全国自然保护地发展规划(20212035年)》都将建设智慧自然保护地作为一项重要任务,并指明了智慧自然保护地的应用场景和建设方向:建设自然保护地天空地一体化监测监管网络体系和平台,加强资源环境和生物多样性监测。

新兴数字技术打破和重构了传统的自然保护地管理方式,为解决自然保护地监管所面临的技术支撑“短板”,中安数码借助以大数据为驱动的自然保护地科学管理模式,构建了自然保护地监管平台,全方位实现保护地内生态系统的健康状况监测,包括植被、水文、土壤等要素;珍稀濒危野生植物种的数量、分布和栖息环境,防止非法狩猎和盗伐林木;非法开发、建设、采矿等违规活动,采用3S、大数据、云计算等先进技术,建立综合信息化、覆盖全面化、高效便捷化、协同一体化的自然保护地监管平台。

全方位的立体监测体系

构筑全方位、立体式、连续性监测体系,空中和地面监测相结合,实现大空间的区域监测和局部监测的适时补充。将传统与现代监控方法相结合,集成卫星遥感监测、摄像头监测、监测设备监测、人工巡查、等多种方式,真正实现空中、陆地全方位自然保护地的监管,采取“多点发力、地空协同、全线巡护、合力监测”的方法,对自然保护地实施全方位、立体式、连续性观测。

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1、卫星遥感监测

基于先进的卫星成像设备,通过遥感系统、地理信息系统和全球定位系统技术的综合应用,实现卫星对地的自然保护地监测。利用卫星遥感来监测自然保护地有关监测内容的变化,可做到大范围观测、快速确定大面积违法活动。卫星监测流程主要包括数据自动获取、提取位置信息、区域投影、大气校正、违法活动识别等。

利用遥感判读和 GIS 分析方法,提取监测范围内的各项人类活动变化的类型、面积、数量、分布和位置等初判信息,制作前后期影像对比图、自然保护地人类活动变化图斑判读属性表和相关矢量数据。

2、摄像头监测

接入自然保护地监控视频,将视频智能感知网络关联GIS应用,有效整合自然保护地相关的视频监控系统图像、现场移动端视频图像等各类相关视频监控资源,实现图像资源的可视化。

3、监测设备监测

针对典型的森林保护地,布设监测设备,对其相关参数进行重点监测,例如可选用多参数监测设备,可以收集和监测环境和天气数据,可测量多个参数:空气温度、相对湿度、气压、光强、降雨、风速和风向。实现对自然保护地的精准监测。

4、人工巡查

人工巡查主要是由工作人员亲自对相对偏远、交通不便的自然保护地,按照不同的保护等级,开展地面巡逻工作,专业的巡查人员可以到保护地深远处进行监测,可提高对人类活动的精准判断。

综合性的自然保护地监管平台

自然保护地监管平台实现统一的遥感数据分析、违法活动监测、管理调度、多维展示分析等,实现统一的自然保护地生态变化、人类活动的用户管理、数据管理、任务管理以及数据的多维浏览展示、查询检索、统计分析等。国家和地方的各级别、各角色的用户,可以根据各自权限和工作任务需求,通过网页端实现对遥感监测结果、实地核查结果、台账数据等各类数据的浏览、查询检索、统计分析以及结合APP端任务的管理调度。

1、遥感影像管理:管理接入卫星获取的遥感影像数据

该模块负责遥感影像的数据自动接入、存储、浏览、下载和更新。可以后台自动设定影像的分辨率、覆盖范围、获取时间等参数,并可以对影像进行预处理,如辐射校正、几何校正等。

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2、斑块变化管理:监测和分析自然保护地内生态斑块的变化

通过AI图像识别模型,自动检测遥感影像中斑块的变化(如植被覆盖变化、水域面积变化等),并生成变化报告,并根据需要生成变化统计图表。

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3、保护地预警预报:展示保护地根据AI图像识别结果生成预警信息

通过逐步训练的模型,能够自动识别出保护地内的生态环境(如森林、湿地、草地等植被覆盖趋势)、动植物种群数量及分布情况,以及可能的违规活动(如非法砍伐、盗猎等)的预警、报警信息,并通过系统提示管理员及时处理预警信息。在核查任务、记录核查结果等模块内,可查看预警信息及时处理的结果及进度。

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4、核查任务管理:管理对保护地内预警信息、违规信息的核查任务

可以创建、分配、追踪和关闭核查任务。每个任务都包含详细的核查内容、地点、时间等信息。系统可以根据违规活动的类型和严重程度自动分配任务优先级,并生成任务进度报告。系统自动根据自然保护地所属行政区划和管理权限等将点位分发至相关县(市、区)部门或保护地管理机构,组织保护地管理机构开展核查工作。下发数据主要包括人类活动变化图斑初判属性库、判读图斑截图、工作方案、填写说明等。

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5、核查记录管理:记录核查任务的结果和过程。

核查人员根据变化图斑位置、大小以及图斑截图等信息和文件,现地核实变化图斑现状类型,明确前后期变化原因,系统会对核查记录进行分类、归档和备份,以便后续查阅和分析。

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6、统计分析管理:对保护地内的数据进行统计和分析

该模块提供丰富的统计和分析工具,如趋势分析、空间分析、聚类分析等。管理员可以根据需要自定义统计指标和分析方法,并生成统计报表和分析报告。这些报告可以帮助管理者更好地了解保护地的生态状况、违规活动情况等信息。

多模式监管的移动端

基于各类监测发现的最新疑似问题线索、历史实地核查数据及同步的遥感影像数据,移动端(APP)提供四种监管模式,满足自然保护地不同监管业务场景的需求。

1)核查填报模式主要用于支持地方各级用户对遥感监测的问题线索进行逐级核查与填报审核;

2)监督执法模式主要用于省级对地方核查填报的数据进行巡查监管和综合执法;

3)自查模式主要用于各级用户按需自主开展自查;

4)自定制核查模式主要用于各级用户按需基于自定制的核查数据表单进行定制化的核查。

自然保护地监管平台支持便捷、高效、规范的自然保护地违规活动遥感自动AI解译分析、监测数据下发、逐级核查填报、抽样巡查、专项督察等全过程监管链条以及人类活动信息的台账化管理维护与多维展示分析,实现了“统一标准、统一数据、统一系统”和“监测与监管协同、省级与地方协同、天空地协同”的三统一、多协同、全过程的自然保护地人类活动监管目标,为自然保护地生态变化、人类活动监管提供有力技术支撑。


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