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国家级自然保护区场景下的信息化建设方案

研究

作者：刘俊蒋友文孟斌

来源：《中国信息化》2022年第02期

国家级自然保护区现多为人工管理，缺少系统的信息化建设体系。信息化技术的快速发展

的今天，我国的国家级自然保护区迫切需要由传统的人工管理模式走向智慧化管理模式，通过

信息化手段实现自然保护区全方位监测，促进保护区相关科研成果的产出和转化，改善保护区

宣教条件，发挥保护区的社会服务功能。

自然保护区是为保护各种重要的生态系统及其相关环境、拯救各种濒危的生物物种、保护

自然历史遗产等而划定的进行保护和管理的特殊地域。自然保护区的首要功能是重要自然生态

系统的原真性、完整性保护，同时兼具科研、教育、游憩等综合功能。在我国，保护区多有地

势偏远、地形复杂、覆盖面大、资源监测和保护任务重的特点。

自然保护区的建设需要通过对现有保护基础设施设备的整合和优化，使国家级自然保护区

的基础设施设备设置更加科学合理；采取形式多样的保护措施，最大限度地保护好保护区内自

然环境、自然资源和自然景观，使其免遭破坏和污染，维护区域生态系统的原真性和完整性；

并且通过各项保护工程的实施，使正在退化或已遭破坏的生态系统得到恢复，使自然保护区的

生态系统更加稳定，结构更加合理，各物种种群数量不断增加，使正在流失的人文资源得到保

护和恢复，自然保护区生态质量得到进一步提高；建立健全的自然保护区管理体制和运行机

制，形成较为完善的保护管理体系。全面保护好现有的自然和人文资源；探索保护与利用协调

发展的有效途径，为科学地管理自然、保护自然、实施可持续发展战略提供样板、最终达到人

与自然和谐共处。

本文通过构建保护监测、科研工作和宣教工作三大体系，形成自然保护区的信息化监测体

系，从而实现自然保护区全方位监控覆盖，促进保护区建设与管理相关科研成果的产出和转

化，进一步改善保护区宣教条件，发挥保护区的社会服务功能，使保护区成为科普教育、生态

文明教育基地。

（一）人工管理效能低下

在我国，保护区多有地势偏远、地形复杂、覆盖面大、资源监测和保护任务重的特点，且

信息化建设较为滞后，多为人工管理。人工管理则存在巡护监测情况掌握不清楚、监管效率

低、管护压力大等问题。

（二）灾害预警和突发情况下快速响应能力偏低

在人工管理模式下，这些数据需要人定期到现场进行观察和手工记录，数据来源不够及

时、准确，这大大降低了保护区在灾害预警和突发情况下快速响应的能力。

（三）数据资源综合利用率偏低

在人工管理模式下、各项数据的收集和整理是以手工填写和纸质存档的方式进行的。这种

方式不仅很难将多项关联指标相对比，更不能及时将数据进行分享，大大降低了数据的利用

率。

（四）宣教工作不到位

自然保护区宣传教育设施缺乏、设备落后，以及保护区管理人员的不足，使保护区宣教范

围不广、力度不够，也未起到更加全面有效的作用。

（一）保护监测体系

构架保护监测体系，通过先进技术与设备，对整个保护区布下完整的监控覆盖网络，提高

管护效率与准确度，缓解管护压力，解决保护区灾害预警和突发情况下快速响应能力不足的问

题，实时对保护区进行全方位监控覆盖，建立高效畅通的保护管理沟通渠道，使保护区能更加

全面有效地开展管护工作。总体架构如图所示。

前端感知1.设备

根据保护区生态特点，前端设备建设包括：建设具备可靠的烟火识别算法及引擎的火情监

测智能终端，实现火情早期发现、有效降低烟火识别误报率、提高烟火识别的准确度等特点，

从而解决保护区内森林防火预警问题；建设基于长焦高清的视频监控设备，实现对野生动物及

栖息地、人为活动等进行视频实时监控，大大提高保护区的监管能力；建设基于无线红外自动

触发照相机，通过网格化部署，实现野生动物视频监控数据的实时回传，降低设备数据采集难

度，避免巡护人员及外业调查人员频繁进出重点野生动物活动区域，减少人类干扰，避免人兽

冲突，从而实现对野生动物种群数据的监测和调查；在关键道路、出入卡口、重点区域等主要

区域，部署卡口监控智能终端，对进出保护区的车辆、人员进行7×24小时监控和录像。

传输2.及基础设施

保护监测体系采用运营商现有网络及无线网桥等技术，实现整个保护区内设备及网络的联

通。

根据需要，部署包括服务器、存储、安全及网络设备等，用于支撑整个系统前端及后端的

应用。

全面的人类活动监管、野生动物种群监测业务应用系统3.

结合野生动物监测和人类活动监测