自然保护区大数据云平台建设方案课件

自然保护区大数据云平台建设方案自然保护区1行业背景自然保护区大数据管控平台是指充分利用云计算、物联网、大数据、移动互联网等新一代信息技术，通过感知化、物联化、智能化的手段，形成自然保护区立体感知、管理协同高效、生态价值凸显、服务内外一体的自然保护区发展新模式。构建保护区“空天地”一体化全面监测感知体系，搭建了具有自主知识产权的“保护区一张图”平台；并在一张图平台的基础上，因地制宜地为各保护区定制化构建科研监测、保护管理、科普宣教、生态旅游等业务功能体系，以实现保护区的可视化生态管理保护监测及多源时空大数据的分析利用。将获取的多源时空资源和监测数据进行统一组织管理，通过二三维GIS、多媒体和VR/AR等技术实现对自然保护区生态环境、生物多样性和资源开发利用的持续可视化管理展示；围绕自然保护区管护监测、科研宣教和开发利用，通过大数据挖掘技术，获取保护区生态生境的实时变化，实现对生态系统统计评估预警，全面提升管理水平和服务质量。自然保护区大数据管控平台行业背景自然保护区大数据管控平台是指充分利用云计算、物联网、2目录页自然保护区建设背景自然保护区大数据平台顶层设计建设亮点及发展趋势自然保护区整体解决方案目录01020304目录页自然保护区建设背景自然保护区大数据平台顶层设计建设亮点3自然保护区建设背景01自然保护区建设背景014一、建设背景7国家国家环保部部保部部长陈吉宁提出构建天地一体化生吉宁提出构建天地一体化生态监测体系体系政策背景建设目标“十三五十三五规划划”指出当前保指出当前保护区各系区各系统”信息孤信息孤岛”或数据或数据“烟囱烟囱”现象象严重重国家保国家保护区局指出各区局指出各业务系系统统一一规划、划、统一平台，一平台，强化数据共享与化数据共享与应用用协同同保保护区缺乏有效的数据融合、管理和分析区缺乏有效的数据融合、管理和分析规划工具划工具通通过天空地一体化天空地一体化传感网感网络，构建保，构建保护区天空地一体化生区天空地一体化生态感知感知监测体系体系打造打造标准化数据接口共享；快速、准化数据接口共享；快速、稳定的数据入定的数据入库、实时更新与更新与维护机制机制平台化平台化设计理念，搭建理念，搭建多多业务体系集成体系集成的的保保护区区“一一张图”综合合监管管平台平台，各，各业务系系统统一一规划、划、统一平台，一平台，SOA模模块化构建、无化构建、无缝衔接，高效接，高效协同同强大的数据大的数据查询统计分析能力，分析能力，综合的合的业务管理功能管理功能国家保国家保护区局将区局将“互互联网网+”保保护区信息化列区信息化列为2017工作工作重点重点构建可感知、可互构建可感知、可互联、可管理、可分析的一体化、可管理、可分析的一体化业务体系，建体系，建设智慧保智慧保护区区一、建设背景7国家环保部部长陈吉宁提出构建天地一体化生态监测 针对保护区信息化建设，xx公司构建保护区“空天地”一体化全面监测感知体系，搭建了具有自主知识产权的“保护区一张图”平台；并在一张图平台的基础上，因地制宜地为各保护区定制化构建科研监测、保护管理、科普宣教、生态旅游等业务功能体系，以实现保护区的可视化生态管理保护监测及多源时空大数据的分析利用。感知互联：构建空天地一体化的保护区全面监测感知体系感知互联：构建空天地一体化的保护区全面监测感知体系通过天空地一体化的传感网络，包括卫星遥感、低空航摄、地基视频、生态监测设备、智能移动终端等等，实现对自然保护区透彻的感知，获取及时、准确、持续、全面的监测感知数据；综合管理：可视化生态管理保护监测综合管理：可视化生态管理保护监测将获取的多源时空资源和监测数据进行统一组织管理，通过二三维GIS、多媒体和VR/AR等技术实现对自然保护区生态环境、生物多样性和资源开发利用的持续可视化管理展示；分析评估：多源时空大数据分析利用分析评估：多源时空大数据分析利用围绕自然保护区管护监测、科研宣教和开发利用，通过大数据挖掘技术，获取保护区生态生境的实时变化，实现对生态系统统计评估预警，全面提升管理水平和服务质量。可互联可感知可管理可分析二、建设思路二、建设思路 针对保护区信息化建设，xx公司构建保护区“空天地“五个统一”基本原则强化服务面向应用整合资源协同共享注重实用适度超前统筹筹规划划分步分步实施施利旧节约安全有序 “十三五”时期自然保护区信息化将顺应全球信息化大势，以国家信息化战略为指引，以全面支撑引领自然保护区现代化建设为目标，紧贴保护区改革发展、资源保护、生态修复、产业发展等各项事业，大力推动“互联网+”自然保护区建设。三、建设原则“五个统一”强化服务整合资源注重实用统筹规划利旧节约 大数据云平台顶层设计02大数据云平台顶层设计02801IT和网络基础设施各类传感器|图像采集终端|移动定位终端|无人机与卫星遥感感知层规范范标准准体体系系智慧自然保智慧自然保护区区总体目体目标实施施保保障障体体系系传感网|通信网|数据网|互联网网络层基础数据库|空间数据库|资源数据库|业务数据库信息层保护区“一张图”综合监管平台平台层资源共享|林区巡护|生态监测|综合管理|科普宣教|智慧旅游应用层政府管理机构|企事业单位|社会公众用户层8五官五官神神经血液血液大大脑四肢四肢标准准遵从遵从模式模式创新新一、总体框架01IT和网络基础设施各类传感器|图像采集终端|移动9卡口监控双波段摄像头防火雷达水文监测仪病虫害监测病虫害监测土地利用监测土地利用监测人员搜救人员搜救气象、土壤监测二、保护区天空地一体化生态监测感知体系二、保护区天空地一体化生态监测感知体系野保相机声学记录仪病虫害监测病虫害监测土地利用监测土地利用监测人员搜救人员搜救卡口监控双波段摄像头防火雷达水文监测仪病虫害监测气象、土壤监10天天地地人人协同同巡巡护监测作作业人工人工巡巡护机器机器巡巡护监测地面空中地面相机相机/测距距仪定位定位/智能智能识别其它其它传感器感器移移动终端端红外外/紫外紫外激光激光Lidar超声波超声波.相机相机视频监控控水文站水文站气象站气象站病虫病虫火情火情记录动植物信息植物信息记录巡巡护到位率到位率监管管巡巡护事件事件记录违规工工矿监测病虫害病虫害监测灾情信息灾情信息监测用地用地类型型监测卡口卡口动物物火情火情监测水文信息水文信息监测气象信息气象信息监测智能终端、巡护系统、执法检查系统、巡护管理平台三维可视化平台、LIDAR安全距离检测系统、多源传感器融合系统、巡护监测数据管理、可见光智能缺陷识别系统、多源传感器融合系统、巡护数据管理二、监测感知体系_天空地一体化监测天地人协同巡护监测作业人工机器相机/测距仪定位/智能识别其它11监测感知体系数据传输网络综合管控平台（含数据中心）公众服务平台监测感知体系数据传输网络综合管控平台（含数据中心）公众服务平12三、大数据可视化分析 大数据分析系统基于云计算技术，在大数据应用的背景下，充分挖掘生态保护领域的数据价值，为科学保护提供有力的数据支撑和决策依据。系统将已有监测数据，以时间、空间等不同角度进行统计汇总，同时提供多种专题计算和地理分析等专项应用，充分发掘保护区数据价值，为保护区的科研监测工作提供数据支撑和依据，提升已有监测数据的实用性，完善保护区的有害生物库、物种名录信息。三、大数据可视化分析 大数据分析13 基于保护区二三维GIS平台，整合保护区现有的本底资源等基础数据并基于各类感知设备所获取的监测数据，利用数据管理和挖掘技术，实现各类数据标准化接入、规范化管理、智能化分析评估和可视化展示，因地制宜地为大桂山保护区定制构建科研监测、管理保护、监测预警、社区管理、旅游管控和应急指挥调度等业务应用。综合管控平台（综合管控平台（Web Web端）端）综合管控平台（综合管控平台（APP APP端）端）四、保护区综合管控平台四、保护区综合管控平台 基于保护区二三维GIS平台，整合保护区现有的本底资源14科研监测体系科研监测体系资源管理体系科普宣教体系智慧旅游体系本底资源管理林区巡护管理社区发展管理应急预警管理物种名录管理协作共享管理基基础资料信息料信息组织机构信息机构信息设备资产信息信息.基础数据库基础数据库影像影像图DEM图道路水系矢量道路水系矢量图动植物位置数据植物位置数据居民点居民点线缆矢量矢量图.空间数据库空间数据库物种名物种名录资源源库本地生物本地生物资源源库宣教旅游宣教旅游资源源库资源数据库资源数据库巡巡护轨迹数据迹数据视频影像数据影像数据生境生境监测数据数据项圈定位数据圈定位数据.业务数据库业务数据库监测数据管理监测数据管理监测分析评估监测分析评估科研成果管理科研成果管理自助游APP景区管理系统景区电子商务多多业业务务应应用用一一张张图图平平台台4个个数数据据仓仓储储数字宣教中心互联网宣教宣教资料管理保护区保护区“一张图一张图”综合监管平台架构示意图综合监管平台架构示意图科研监测体系资源管理体系科普宣教体系智慧旅游体系本底资源管理15矢量地图地理编码基础地理信息数据库为自然保护区应用提供基础地理空间数据支撑，可支撑空间定位，地名检索，影像发布等服务地形地貌遥感影像气象数据自然保护区资源数据库为自然保护区核心数据库，是智慧保护区应用体系建设的基础。森林资源湿地资源生物多样性生态红线防火资源自然保护区专题数据库为自然保护区另一重要业务数据库，是自然保护区向互联网+自然保护区延伸的基础。保护区产业保护区企业保护区科技保护区宏观经济保护区基础设施五、三大基础库建设矢量地图地理基础地理信息数据库为自然保护区应用提供基础地理空营造林管理电子商务资源监管生态红线扑火指挥野生动植物种苗管理森林病虫害古木名木退耕环林碳汇1.基础地理信息共享服务平台2.保护区资源数据共享服务平台3.保护区资源卫星遥感监测平台4.保护区移动应用平台5.保护区大数据分析平台六、五大基础平台建设基础设施、云平台大数据基础地理服务平台营造林管理电子商务资源兴趣点搜索地图服务接口服务地图窗口提供基础的矢量数据服务，遥感影像服务和地理编码服务及服务的管理。6.1、基础地理信息平台兴趣点搜索地图服务接口服务地图窗口提供基础的矢量数据服务，遥18卫星遥感数据应用平台提供保护区资源综合监测所需的不同卫星、不同时相、不同级别的遥感影像数据，具备遥感数据自动化处理、存储、分析及发布的能力，作为客观的、不可抵赖的保护区资源监管手段，可大幅提高保护区监测效率。6.2、卫星遥感监测平台卫星遥感数据应用平台提供保护区资源综合监测所需的不同卫星、不19该地区2016年6月林地面积相较2013年8月减少了20.6公顷！该地区2016年6月林地面积相较2013年8月减少了20.620设施层保护区数据挖掘大数据平台大数据应用标准规范体系安全与综合管理体系计算资源存储资源网络资源保护区云平台分布式文件系统分布式数据库分布式消息系统实时计算ZooKeeper大数据管理和监控关系型数据库离线计算在线K/V系统联机分析数据挖掘推荐系统BigQuery保护区预测分析保护区环境智能模拟保护区智能化处理保护区资源数据库保护区专题数据库基础地理信息数据库数据层6.3、保护区大数据平台设施层保护区数据挖掘大数据大数据标准规范体系安全与综合管理体21整体解决方案03整体解决方案0322 针对XXX自然保护区信息化建设，XX公司通过构建保护区“天空地”一体化全面监测感知体系，搭建“保护区综合管控平台”；并在平台的基础上，因地制宜地为XXX保护区定制构建科研监测、管理保护、监测预警、社区管理、旅游管控、应急指挥调度等业务应用，并通过搭建保护区公众服务平台，实现线上线下的科普宣教与生态智慧旅游服务。监测感知体系监测感知体系监测感知体系监测感知体系公众共享平台公众共享平台公众共享平台公众共享平台数据传输网络数据传输网络数据传输网络数据传输网络综合管控平台综合管控平台综合管控平台综合管控平台公共服务平台公共服务平台公共服务平台公共服务平台一、建设内容一、建设内容 针对XXX自然保护区信息化建设，XX公司通过构建生态保护区应用体系建设是智慧保护区建设与运营核心以保护区云提供的基础设施资源为依托，以三大核心数据库为数据源，以平台提供的服务为支撑，形成业务应用全覆盖、一体化、智能化的保护区管理体系。生态管理保护区资源监管、生态修复工程、灾害应急管理等保护区智能办公、林权交易、保护区站群、保护区行政审批等民生保护区保护区管理民生智慧生态旅游、森林碳汇、电子商务等应用体系规划生态保护区应用体系建设是智慧保护区建设与运营核心生态管理保护241 1、资源信息规范化、资源信息规范化管理系统管理系统7 7、社区管理、社区管理 应用系统应用系统2 2、保护区综合展、保护区综合展示系统示系统3 3、智能巡护监测、智能巡护监测应用系统应用系统4 4、监测数据管理、监测数据管理与分析系统与分析系统5 5、保护区监测预警、保护区监测预警6 6、应急指挥调度、应急指挥调度8 8、红外相片、红外相片 管理系统管理系统1111、日常行政、日常行政 应用系统应用系统9 9、名木古树、名木古树 管理系统管理系统1010、林区病虫害、林区病虫害 管理系统管理系统1212、保护区执法、保护区执法 检查系统检查系统二、保护区综合管控平台二、保护区综合管控平台_ _平台应用功能平台应用功能因地制宜地为大桂山保护区定制构建科研监测、管理保护、监测预警、社区管理、旅游管控和应急指挥调度等业务应用。1、资源信息规范化管理系统7、社区管理2、保护区综合展示系统25三、综合管控平台_资源信息规范化管理系统保护区资源信息规范化管理是运用数据库和二三维一体化GIS平台等技术，建设保护区信息资源平台，建成服务于各应用系统的集中数据中心和专题数据库，实现数据的集成和共享，在此基础上建立保护区二三维一体化的可视化综合管理平台，实现保护区各类信息资源的可视化呈现、查询和管理。如：保护站用房、监测站、瞭望塔、标识牌、物种分布、公益林分布、林火灾害分布、样线样地等相关信息进行综合展示、更新管理。三、综合管控平台_资源信息规范化管理系统 保护26自然保护区野外智能巡护监测应用，是以保护区信息资源数据库为基础，在GIS技术、GPS/北斗定位技术、无线数据传输技术的支持下，将巡护人员与巡护对象落实到具体的样线、样地等山头地块，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，加强保护区管理，提升保护区内动植物的生长状况监控能力，杜绝非法捕猎、乱砍乱伐和破坏保护区生态环境的行为，加强保护区防火和病虫害防治工作，保护生态环境，并为管理部门在巡护网络、巡护人员、巡护设备设施、巡护信息采集和巡护绩效考核等方面提供全面支持。27日常巡护、防火巡护、病虫害监测、生态监测、公安执法等多业务集成四、综合管控平台_智能巡护监测应用系统 自然保护区野外智能巡护监测应用，是以保护区信息资五、综合管控平台_监测数据管理与分析系统 大数据分析系统基于云计算技术，在大数据应用的背景下，充分挖掘生态保护领域的数据价值，为科学保护提供有力的数据支撑和决策依据。系统将已有监测数据，以时间、空间等不同角度进行统计汇总，同时提供多种专题计算和地理分析等专项应用，充分发掘保护区数据价值，为保护区的科研监测工作提供数据支撑和依据，提升已有监测数据的实用性，完善保护区的有害生物库、物种名录信息。五、综合管控平台_监测数据管理与分析系统 28林区火情监测预警 通过在林区野外制高点或潜在灾害防范区域布设远距双波段视频监控设备，建立了森林火灾/病虫害远程视频监测预警系统，从而达到对森林火灾、森林病虫害、森林资源的实时动态监控的目的，提高对重大森林火灾和林区病虫害的感知预警能力地质灾害监测预警 通过在保护区旅游活动、动物活动密集的地质灾害潜在区域安装山体位移形变监测设备、雨量计、土壤水分仪；通过在后台监测系统设定形变位移报警值、降雨量预警值、土壤水分预警值，来实现山体位移或滑坡的灾前预警与防控。洪涝灾害监测预警通过水文监测传感器，实时获取当前米仓山保护区内各个河道的水文、流量、降水量信息，当水文信息超过设定警戒值，系统自动报警。六、综合管控平台_保护区监测预警系统林区火情监测预警 通过在林区野外制高点或潜在 社区基本信息管理包括社区自然地理概况、社区人口情况、社区资源利用现状、社区居民收入来源及状况、社区耕地情况、社区农作物种植和牲畜家禽养殖情况、社区公路状况、野生动物危害情况。系统自带关联工具；对涉嫌破坏干扰保护区发展与保护的社区人员通过系统标识后进行重点跟进。七、综合管控平台_社区管理应用系统种植示范项目管理种植示范项目管理养殖示范项目管理养殖示范项目管理节能示范项目管理节能示范项目管理人为活动干扰管理人为活动干扰管理基础设施管理基础设施管理人口信息管理人口信息管理技能培训管理技能培训管理农家旅游项目管理农家旅游项目管理 社区基本信息管理包括社区自然地理概况、社区人口情况、30远距离探测全天候探测一体化设计多光谱林火监测系统可可见光与光与热成像探成像探测方式互方式互补，二次火情，二次火情识别，提高准，提高准确性确性超远距离探测超远距离探测探测距离可达探测距离可达3km/5km/10km一体化设计，集成度高，稳一体化设计，集成度高，稳定性好，抗风能力强定性好，抗风能力强24小时全天候监测，不受小时全天候监测，不受天气，环境等影响天气，环境等影响八、综合管控平台_保护区应急指挥调度系统远距离探测全天候探测一体化设计多光谱林火可见光与热成像探测方火点自动定位/人工输入火点坐标依据气象条件，模拟火势蔓延趋势调度周边扑火资源火点自动定位/人工输入火点坐标依据气象条件，模拟火势蔓延趋势32 通过建设保护区微信公众号、门户网站、景区自助游APP等新媒体平台，结合保护区的宣教中心（博物馆）构建面向公众提供科普宣教与智慧旅游服务的保护区公众服务平台。九、保护区公众服务平台九、保护区公众服务平台 微信公众号微信公众号微 博景区APP门户网站 通过建设保护区微信公众号、门户网站、景区自助游APP33分辨率对比0.1米分辨率0.2米分辨率2米分辨率0.5米分辨率十、监测感知系统_航空航天监测分辨率对比0.1米分辨率0.2米分辨率2米分辨率0.5米分辨34自然保护区大数据云平台建设方案课件35卫星遥感影像可快速获取大面积影像信息，可以直观地反应出调查地块的林地情况，高分辨的卫星影像底图可以合为大比例尺的外业调查用图.u小班信息划分、更新在调查违法使用林地情况时，对某个地块的原始地类判定只能参考当地林改和二类资源调查数据，由于技术原因和历史原因等，原始数据可能存在误差现地调查时，可以利用卫星影像调取不同时期影像数据，对比后可以得出相对准确的结论。u用地类型变化监管十、监测感知系统_航空航天监测 卫星遥感影像可快速获取大面积影像信息，可以直观地36 保护区资源监管信息系统以GIS为基础，实现保护区空间数据、属性数据动态更新、浏览展示、定位查询、统计分析、辅助决策与共享应用，为保护区资源数据集成化、业务流程化、系统智能化和管理精细化提供支持。十一、保护区资源监管系统 保护区资源监管信息系统以GIS为基础，实现保护区空37违法建筑占用林地森林病虫害监测违法建筑占用林地森林病虫害监测38利用多源遥感影像数据构建天地一体化的监测体系，分析和提取某地区湿地景观的变化情况，并结合大数据分析方法挖掘其变化原因。从2002年至2014年的12年间，该地区滩涂湿地面积减少46%十二、湿地资源监管系统利用多源遥感影像数据构建天地一体化的监测体系，分析和提取某地39运用“3S”和大数据分析等技术，建立起从灾前预警预报、现场扑救指挥、灾后评估的全流程森林防火体系。3H2H1H十三、森林防火应急指挥 运用“3S”和大数据分析等技术，建立起从灾前预警预报40运用视频监控手段，实时采集监测区域内的视频流数据，并基于大数据平台做视频分析，发现火情并定位火点位置。十四、森林防火视频监控 运用视频监控手段，实时采集监测区域内的视频流数据，并项目建设亮点及信息化进度04项目建设亮点及信息化进度0442通过整合保护区的静态资源数据和天空地一体化实时动态监测感知数据，打造异构信息资源规范、标准化更新管理共享机制。搭建多业务体系集成的保护区综合监管平台，按照各业务统一规划、统一平台，SOA模块化构建、无缝衔接，高效协同的理念；予以每个业务应用强大的数据查询统计分析能力；构建可感知、可互联、可管理、可分析的智慧保护区。保护区信息化通通过过天天空空地地一一体体化化传传感感网网络络，构构建建保保护护区天空地一体化生态感知监测体系区天空地一体化生态感知监测体系全覆盖监测，物联网监测全覆盖监测，物联网监测各各业业务务应应用用中中心心统统一一规规划划、统统一一平平台台，SOA模块化构建、无缝衔接，高效协同模块化构建、无缝衔接，高效协同统一平台，数据共享建建立立保保护护区区二二三三维维一一体体化化的的资资源源规规范范化化管管理理系系统统，实实现各类信息资源的可视化呈现、查询和管理现各类信息资源的可视化呈现、查询和管理标准规范化管理智智能能识识别别、自自动动过过滤滤、智智能能分分析析与与预预警警、安安全风险评估、灾害预警监测、应急指挥调度全风险评估、灾害预警监测、应急指挥调度智能识别、智能分析，提前预警管管理理保保护护信信息息化化与与智智慧慧旅旅游游信信息息化化同同步步建建设设，优优化化保保护护区区自自我我造造血血功功能能，通通过过智慧旅游的发展，反哺生态保护事业智慧旅游的发展，反哺生态保护事业管理保护与自我造血并进管理保护与自我造血并进0102030405一、项目建设亮点一、项目建设亮点 通过整合保护区的静态资源数据和天空地一体化实时资源管理2科普宣教3智慧旅游4价值时间“一张图”综合监管平台物联网前端监控体系本底资源管理林区巡护管理宣教中心野外宣教点自然课程互联网宣教可感知可互联可管理可分析智慧自然保护区生态监测1二、信息化建设演进路线二、信息化建设演进路线资源管理2科普宣教3智慧旅游4价值时间“一张图”综合监管平台44THANKS谢谢聆听THANKS谢谢聆听45