林业有害生物预警监测系统建设方案及功能需求

林业有害生物预警监测系统建设方案及功能需求

目录

1.有害生物管护监控系统总体构成 (3)

1.1病虫害目前现状 (3)

1.2信息化管护原理 (3)

2.有害生物超远程监控系统 (5)

3.有害生物巡护管理 (13)

4.有害生物平台功能需求 (17)

4.1有害生物管理 (17)

4.2有害生物预警 (19)

4.3有害生物报警 (22)

4.4专家识别 (23)

4.5预警报警查询 (26)

4.6有害生物调查 (31)

4.7小班有害生物查询 (33)

4.8有害生物分布 (35)

4.9有害生物统计 (35)

1.有害生物管护监控系统总体构成

1.1病虫害目前现状

森林病虫害是继人为破坏、森林火灾之后，又一个影响林业可持续发展的障碍，而且近年来其造成的损失已经远远超过森林火灾，给我国的林业生产和生态环境建设带来巨大影响。我国可引起森林灾害的生物种类超过8000种，其中有害昆虫5000种以上，真菌、细菌等病原物约3000种，鼠类160余种主要的有害生物，即影响我国林业可持续发展的有害生物有100余种；重大的有害生物，即严重制约我国林业可持续发展的有害生物种类约50种，大规模频繁发生的森林病虫害有200余种，这其中造成严重经济损失，直接破坏森林生态环境，毁坏造林绿化成果的有害生物约20余种；发生频率高、后果严重，经济损失大的有害生物超过100种。20年来，森林病虫害年均发生面积667万亩，受灾林区损失木材蓄积量达1500万亩，经济损失达 2.5亿美元。中国现在森林覆盖率只有12.7％，在世界上居第120位。森林病虫害是影响林业发展的一大难题。森林病虫害防治是国家减灾工程的重要组成部分，对保护森林资源，改善生态环境，促进国民经济和社会可持续发展具有十分重要的意义。

1.2信息化管护原理

随着计算机应用的不断普及和新的数学分析预测理论、技术、方法的产生，病虫害的计算机分析预测、系统分析预测、计算机模拟预测等在病虫害测报工作中的比重逐渐增加。信息技术的突破性进展为病虫害测报技术的飞跃发展带来了契机。对缩短数据传输周期，为管理者及时提供决策依据，落实“预防为主，科学防控，依法治理，促进健康”的林业有害生物防治方针。起到十分重要的作用。

林业有害生物预警监测系统是专门针对病虫害的管护系统，平台集有害生物、防盗、防病害监测为一体的立体监控网，通过在森林保护区部署有害生物监控、防盗抓拍或监控、病虫害监测等前端监测设备，通过传输网络将前端有害生

物视频监控、林预警信号及位置信息、进出林区车辆以及人员信息的图片或视频监控以及所在位置信息、病虫害现场视频或图片及位置信息等数据接入统一的后台GIS管理平台，实现同一平台的有害生物、防盗、防病虫害管理。大幅简化后端管理平台复杂性，为用户提供简单易操作的统一管理界面，可根据不同的业务使用不同功能，也可以使用全部功能，只需较少的工作人员即可实现全部业务的监控管理。系统结构如图所示：

有害生物管护系统架构包含以下三个部分组成：

➢超远程监控管理

超远程监控室通过定点的远程视频监控系统完成远程病虫害监控，采用摄像机和长焦镜头对基站附近8-10公里范围林区进行视频监控图像采集，后端管理人员发现采集到的病虫害图片后，可以将受灾情况下发给护林人员在进行现场确认。

➢单兵护林巡护管理

护林员配备专业的巡护设备，按照巡护路径在规定的行程上管理林区情况。有巡护路劲管理，人员定位管理，视频上传，图片上传，数据上报，PTT对讲，具有多网段有信号没信号都可以使用，具备三防功能，

➢后端预警综合管理平台

后端监控中心由无线数字网桥系统、视频联网监测管理平台软件、GIS管理平台软件、森林有害生物应急指挥决策系统、病虫害管理系统、PC服务器、存储服务器、监控及报警计算机、指挥中心大屏幕构成，是实现工作人员日常在指挥中心对森林资源进行远程集中监测，通过传输网络实现森林资源管护智能监测的数据采集、分析、林火定位、自动报警、指挥调度等功能。

2.有害生物超远程监控系统

有害生物监控系统主要针对高山站远距离监控和半山腰或位置较低的山顶中距离监控。

针对远距离监控系统前端智能监测系统是采用摄像机和长焦镜头对基站附近数公里范围林区进行视频监控图像采集，采用重型数字云台对摄像机和镜头实现方位角360°、俯仰角-45°到+45°全方位监控，一旦发现疑似有害生物图样，管护人员就可以直接上报，配置一台视频编码器将前端监控的视频图像经编码器压缩后，采用有限或无线数字微波系统将基站的监控视频图像和各种控制信号传回监控中心；由于基站所处位置在野外，需要考虑防水、防腐、保温等措施，所以对摄像机和长焦镜头采用全天候防护罩进行保护，对智能识别处理器以及其它控制设备采用一体化集成基站控制系统，确保系统长时间稳定可靠运行。

由于基站所处位置离监控中心较远，并且附近无电源可取，所以需要采用太阳能发电系统或者太阳能和风光互补的发电系统为基站设备提供电力保障，同时由于基站所处位置为野外林区，需要考虑基站设备自身的防盗和基站设备的防雷接地安全措施。

为了获得更好更广泛的监控视野范围，需要在基站所在位置修建铁塔，所需高度根据监控视野范围和四周植被的实际情况决定。

超远程有害生物视频监控前端基站主要包括以下部分：

1)视频采集系统

2)供电系统

3)防盗系统

4)防雷接地系统

5)铁塔基建系统

以上五个子系统是构成前端基站的组成部分，以下为对各个子系统做详细描述远距离前端基站系统构成如图所示：

2.1.超远程有害生物视频监控系统

森林资源有害生物视频采集根据远距离监控和中距离监控不同所采用的视频采集设备不同，其中远距离监控视频采集主要包括摄像机、长焦镜头、野外大型防护罩、重型数字云台、前端传输网络等；中距离监控视频则内置视频采集系统。

森林有害生物智能监控系统视频图像采集的要求是：

➢全天候24小时实时监测；

➢在夜间极低的光线照明度下获得监控图像；

➢日夜24小时拍摄清晰的图像

➢远距离有害生物监控半径8-10公里；中距离有害生物监控半径3-5公里⏹远距离有害生物监控视频采集系统