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航天宏图自然保护地综合监管平台
解决方案
概述与优势
自然保护地是推进生态建设的核心载体，在维护国家生态安全、保护生物多样性改善生态环境质量等方面发挥着重要作用。自然保护区、国家公园、森林公园、湿地公园、地质公园、沙漠公园等都是重要的自然保护地类型。建立以国家公园为主体、自然保护区为基础、各类自然公园为补充的中国特色自然保护地体系，是贯彻习总书记生态文明思想的重大举措。
航天宏图基于卫星遥感、无人机、物联感知、大模型、数字李生等新一代信息化技术，构建自然保护地可感知、可互联、可管理、可分析的一体化业务平台，实现保护地资源监管、生物多样性保护、灾害防控、社区管理和科普宣教，实现保护地资源变化立体感知、灾害事件及时发现、生态环境高质量保护、生态价值显著提升，为全国自然保护地建设提供智慧化解决方案。
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平台特色
天空地一体化监测，实时动态感知
建设基于天基卫星、空基无人机、陆基摄像头和地面巡护人员的“关空地人”一体化感知监测网，实现对自然保护地资源全周期、全过程闭环监控。
AI智能技术，赋能保护地监管
依托多年行业算法沉淀，构建多类AI算法模型服务，为保护地林草湿资源变化监测、野生动物识别、生态环境趋势分析、森林防火监测预警、林业有害生物风险评价提供决策支持。
以业务为导向，功能强大实用
围绕自然保护地业务需求，构建集林草湿资源监管、生物多样性保护、灾害防控、科普宣教、数字孪生保护地等多功能于一体的自然保护地智慧管理平台。
平台更新维护，支持定制开发
根据自然保护地的发展、相关管理部门和用户需求，结合自然保护地业务应用，定制化升级智慧保护地平台，实现快速部署和高效运行。
集成全方位的立体 构建全域式汇聚的感知监测体系 数据管理中心山覆盖全业务体 实现全流程的系的综合监管平台 事件闭环处理机制
建设内容
自然保护地综合监管平台建设内容覆盖森林、草原、湿地、生物多样性等多业务领域，形成自然保护地“1+1+1+N”服务体系。采用四横三纵的总体架构，基础设施层、数据层、支撑层和应用层共同构成四横，标准规范体系建设、安全管理体系建设、运维管理体系建设共同构成三纵，全面赋能保护地资源监管、野生动植物保护、生态环境趋势分析、灾害防控、数字李生保护地、科普宣教等业务，为自然保护地信息化发展保驾护航。
保护地空天地一体化感知监测网
建设基于天基卫星、空基无人机、陆基摄像头和地面巡护人员的“天空地人”的一体化感知监测网，对保护地林草资源进行全方位、无死角的立体感知防护，全面监测林情、水情、火情、动物、植物、人物等各类林草生态资源，实现对自然保护地林草资源全周期、全过程闭环监控。
保护地时空大数据管理平台
接入保护地空间数据、基础数据、监测数据等资源数据，构建自然保护地时空大数据中心，实现多源异构数据采集、汇聚、分析，实现跨地域、跨组织、跨部门数据共享，满足自然保护地基础数字化管理需求。
数据存储
使用混合存储架构，将多源、异构、多尺度的资源数据进行集中式存储。
数据治理
对资源数据进行格式规整、数据清洗、数据去重、数据归类、数据编码等数据处理工作。
数据管理
对数据进行汇聚、编辑、处理、质检、查询、计算、发布、交换、监控等全生命周期操作。
共享交换
建立数据共享交换协调机制，对数据服务接口进行统一管理，消除数据流通壁垒。
保护地AI算法模型分析
面向自然保护地智能化业务应用需求，将云计算、大数据挖掘、建模仿真、人工智能等新技术与保护地业务深度融合，实现林草湿资源变化、珍稀野生物种识别、林火监测等业务所需模型产品与数据快速生成与应用，为保护地业务场景提供算法、服务支撑，充分发挥“数据 + A l ^ { \prime \prime } 技术支撑效能。
保护地业务应用场景
利用卫星遥感、无人机、物联网、大数据、人工智能等技术，实现对保护地内林草湿资源、生态环境、野生动植物等各类资源的动态监管；对林草火灾、有害生物、人为破坏等灾害事件的预警监测，对碳汇变化、科普宣教等业务进行技术赋能，全面助力自然保护地资源监测、资源保护与生态价值提升。
1.保护地资源监管
面向保护地森林、草地、湿地、水资源等各类自然资源特性、业务需求，基于林草湿资源一张图数据及多时相遥感影像数据，结合外业调查、造林绿化落地上图等成果数据，构建资源动态变化监测模型，实现保护地林草湿资源变化动态监测。支持对保护地植被与土地、物种信息、物种新发现、景观资源、勘界立标等自然资源的信息化管理，使管理部门及时掌握保护地资源现状与消长变化情况，全面提升保护地资源监测监管水平。
2.保护地生境监测
配备前端各种传感器硬件监测设施，结合物联网技术对空气质量、水文水质、气象、土壤等生态要素进行长期监测和数据接入，并对监测数据进行统计分析，分析消涨变化趋势及变化原因，对生态环境质量的变化进行预测和评估，为自然保护地生态管理与决策提供科学依据。
监测指标
空气质量
水文信息
负氧离子、PM2.5、PM10、空气温度、空气湿度等信息进行实时监测、历史数据查询、数据分析
水位、平均流速、平均流量、累计流量等信息进行实时监测、历史数据查询、数据分析
水质信息
水温、PH值、溶解氧、电导率、浊度、悬浮物等信息进行实时监测、历史数据查询、数据分析
气象信息
空气温度、空气湿度、风向、风速、雨量、太阳辐射、气压、光照度等信息进行实时监测、历史数据查询、数据分析
土壤信息
土壤墒情、土壤温度、土壤电导率、土壤PH、土壤含水量、土壤养分、土壤蒸渗等信息进行实时监测、历史数据查询、数据分析
3.野生动植物监管
应用大数据、AI识别、空间分析等技术，结合深度学习算法，对野生动物的位置、行为、生理及活动等相关数据信息进行精准监测，实时监控、识别、分析野生动植物情况。通过构建野生动植物栖息地生态环境趋势分析大模型，实现对栖息地生态环境动态变化预测，加强生物多样性保护。
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4.森林防火监测预警
依托生态感知监测体系，构建“天空地人”一体化森林防火监测预警系统，实现对森林火情全方位、无死角的智能监测。系统提供林火预警、火点识别、火点定位、火情研判、扑救指挥、辅助决策、灾后评估等服务，为保护地森林防灭火工作的科学化、信息化、规范化、高效化提供技术支撑。
应用热成像双光谱设备，辅以GIS地理信息技术和影像识别技术，对森林进行全天候、立体化监控。
基于深度学习的烟火识别算法以及人工智能、大数据分析等技术，对监控视频进行逐帧烟火识别，对烟雾、火点进行双重判别，使火情发现更快速、报警更准确、误报率更低。此外，系统支持火情处置、救援力量查找、预案管理等，实现森林火情的“打早、打小、打了”。
5.林业有害生物监管
应用遥感、物联网、大数据、AI识别等技术，实现病虫害（如娥蝶类、松褐天牛和马尾松毛虫）智能分析识别，实现智能识虫、数虫。结合气象数据、树种数据，通过随机森林回归算法，构建有害生物发生发展预测模型，对病虫害的发生、发展、成灾进行预测，为病虫害的预防与除治提供数据支撑。
虫情测报灯、诱捕器智慧监测
遥感技术实施有害生物监测
应用诱捕器及智能识虫数虫技术、有效基数预测法、数理统计预测法等，结合气象、树种、病虫害繁衍模型对虫害成灾情况进行监测。
利用高分遥感、无人机等影像数据和样本数据，监测由松毛虫、松褐天牛、美国白蛾等虫害引起的林木光谱变化信息，提取病虫害发病区域，在多期监测结构的基础上分析病虫害的扩散蔓延情况。
6.保护地巡护管理
利用无人机、手持移动终端等监测手段开展保护地日常巡护，实现数据实时交互，在第一时间通过图像、动画、声音等信息直观了解现场监测实况。通过位置监控、实时图传、巡护里程进行绩效考评统计，充分解决巡护人员责任心不强、巡护不到位、监督不及时的问题。
巡护信息管理
接收移动巡护终端上报的巡护数据，根据巡护路径、巡护时间及事件“发现”数据，确定巡护计划任务的完成情况。
巡护计划管理
选取巡护规划中的路线、人员、方式、任务重点及要求完成的日期，生成任务，并下发给移动巡护终端，同时建立巡护任务列表。
巡护信息对比
提取巡护结果中的“发现”信息，与资源历史监测信息进行比对，由资源业务主管部门确定是否更新资源监测数据。
7.保护地科普宣教
以全景展示、数字沙盘等形式向公众全方位、立体化展示自然保护地的自然、生态、文化、科研内容，发挥自然保护地生态宣教功能，丰富科普宣教信息化内容和方式，促进保护地的宣教能力建设，为社会公众了解自然保护地相关文化提供1扇窗。
数字宣教中心
即
野外宣教 二一 自然课程
. 生态宣教频道 A 野生动植物课程1一
人文遗迹体验区 一 五 生态环境课程
数字孪生保护区
数字孪生保护区展示系统以直观立体的角度展示林业资源分布、地形起伏、资源类型等属性，对于重要建筑及保护珍稀资源，建立高精度三维模型叠加展示，便于保护地资源多维度管理。
720全景展示
将保护地的各个景点借助无人机拍摄高清晰度的全景三维，展示保护地的优美环境，给观众一个身临其景的体验，结合游览图导览，可以让观众自由穿梭于各景点之间，更好的宣传保护地。
数字化宣教馆
通过沉浸式投影技术、AR增强现实技术、MR混合现实技术等元宇宙新型技术手段，将保护地相关历史事件进行数字化呈现，实现科学技术与艺术文化完美融合，让用户体验以真三维数据驱动的真实场景，提升数字文旅科普宣教效果。
8.保护地产业服务
运用信息化手段，借助物联网、遥感、大数据等技术，面向林草碳汇、林下经济、森林旅游等产业，提供发展规划、平台建设、市场拓展等技术支撑，为保护地产业发展赋能科技力量，充分发挥保护地生态优势，提升保护地GEP。
9.保护地社区管理
通过在保护地出入口设立24小时高清视频监控点，采集进出区域的人员、车辆图像，利用视频人车识别算法进行智能识别，对进出林区的人员数量、车辆流向、停留时间及活动区域热力分布进行统计分析，对可疑目标侦测结果向管理人员发出预警信息，方便管理人员掌握林区人员情况。此外，支持对保护地常住人口、动产和不动产、生产经营、林权（土地）权属、生产经营设施等信息进行统计；对社区生产与生态保护的协调发展和矛盾冲突情况进行分析，综合评估社区居民生态保护意识变化情况。
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人为干扰因子数据分类统计与查询
·非法盗猎、非法砍伐、非法野外烧火等人为违法干扰事件告警；
·黑名单车辆、重点关注人员信息查询；
·保护地内车辆及人员热力分布；
·热点区域监测信息查询与发布。
人为干扰因子监测设施设备管理
·电子围栏位置及数量统计；
·保护地视频监控位置分布及数量统计；
·历史影像查询回放。
保护地规划设计
航天宏图可开展自然保护地相关规划设计方案编制，如保护地总体规划、保护地信息化建设专项规划、保护地森林防火专项规划、保护地自然教育专项规划、保护地有害生物防治专项规划、保护地林地利用保护专项规划、保护地生态旅游专项规划等方案编写。
经典案例
湖南林业大数据平台
建设湖南林业大数据“一中心（数据资源服务中心）、一平台（应用支撑服务平台）、三体系（标准规范、安全保障、运维管理体系）及16重点应用”体系，推进湖南林业资源与地理空间数据统一汇聚共享交换、用户登陆统一门户认证、应用系统统一优化整合、项目和审批统一落地上图、各类资源统一在线动态监测评估更新感知预警调度指挥，建成湖南林业智慧感知平台大屏端、网页端、移动端门户，构建“省管建、市县管用”的林业信息化新模式。
浙江瑞安“智慧感知”森林防护平台
利用现代信息技术，实现森林火灾、林地破坏、森林病虫害、国土绿化、自然保护地、古树名木等的智能化动态监测。由过去的扁平化单一监测向立体化动态监测转变，对森林防护事件采取基于卫星大尺度不间断监测、低空无人机重点区域机动监测和摄像头重点区域固定监测，构成的“天空地”联动的监测体系；对古树名木基于固定摄像头和物联传感器进行实时监测；此外，对地面管护人员配备手持终端进行大范围移动巡护监测，从而构建智慧“天空地林人”五位一体的森林资源保护系统。
广西大明山国家级自然保护地智慧管护系统
系统实现了自然保护地管护监管、科研监测、灾害防控、科普宣教、综合管理、数据管理等功能，一张图总览保护地范围、功能区划、历史沿革、森林资源、动植物监测、物种统计、病虫害监测、巡护路线等信息，为广西大明山国家级自然保护地提供智慧化管护平台。并建设保护地三维虚拟现实科教与生态互动教育场景，将虚拟与现实、技术与人文进行深度融合，助力保护地科普宣教。
广西红树林监测与管理平台
建设红树林“天空地”一体化物联监测网和资源数据中心，形成兼具“生态、经济、社会”效益的高质量红树林生态资源保护模式。建设红树林智慧监测管理平台，通过红树林营造修复管理、养殖塘监测管理、海岸带工程监控管理、红树林有害生物防治、濒危红树树种保护、智慧巡护管理等多种手段和方式，充分发挥智慧效力，提升红树林生态保护能力及生态价值。
抚州市林长制5G+AI感知识别系统
公司首个无人机在林业方向应用的试点示范项目；为无人机、5G、AI等新兴技术应用于智慧林业打下基础；业务覆盖“乱砍滥伐、乱采滥挖、乱征乱占、乱捕滥猎”，“火情管理、松材线虫病管理”，“林业资源监测”的多种林业业务场景于一体的、四打两防一监测的抚州5G林长制监管平台。
湖北林业资源动态监测平台
与湖北林业厅合作，以省内28个自然保护地为试点开展基于遥感的林业资源动态监测，打造集数据管理、遥感数据预处理、专题信息提取和产品共享分发于一体的湖北林业资源动态监测平台。重点针对28个自然保护地开展森林变化监测、病虫害监测和蓄积量估测应用示范。
林业专利及软著
林业专利
一种林火蔓延预测方法、装置、电子设备及存储介质
一种基于视频的火情监测方法和装置
一种火情监测方法和装置
一种林业有害生物的预测方法和装置
一种森林病虫害的遥感监测评估方法及装置
遥感影像变化检测方法、装置、设备及存储介质
林业软著
林业大数据管理平台V1.0 森林防火综合监测预警平台V1.0
山水林田湖草沙一体化保护和修复工程智慧管理平台V1.0 森林有害生物防治管理系统V1.0
自然保护地及国家公园管理系统V1.0 生物多样性监管平台V1.0
林草湿资源管理系统V1.0 森林火灾北斗导航智能APPV1.0
草原禁牧禁垦管理系统V1.0 森林火灾遥感监测软件V1.0
林业资源监测系统V1.0 森林资源遥感调查软件V1.0
林长制智慧管理平台V1.0 林业一张图系统V1.0
林长制智慧管理APPV1.0
国土绿化立体感知综合监测系统V1.0
林业碳汇生态监测评估平台V1.0
PIESAT
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