背景

生物多样性是人类生存和社会发展的基础，是生态文明建设和民族永续发展的保障；生物多样性科学也被称为“关于人类未来 的科学”。对生物多样性的监测与研究是生态学研究的国际前沿之一，是21世纪亟待突破的自然科学领域，也是支撑我国生态文明 和“美丽中国”建设的科学基础。目前，在气候变化、人为干扰等多重的环境压力下，我国正面临生物栖息地丧失、生物多样性下 降的严峻局面。 

在此背景下，对我国关键生态系统类型以及重要栖息地的生物类群进行长时期、全方位、多类群的多样性监测，对于摸清国家 公园、保护区、湿地生物多样性的资源家底、时空动态、威胁因子和保护现状具有重要的战略意义，也将为我国生物多样性及重要 生物资源的保护管理和有效利用提供科技支撑。

政策法规 

《国家林业处关于印发<国家级自然保护区总体规划审批管理办法>的通知》(林规发[2015]55号)； 

《中华人民共和国环境保护法》(中华人民共和国主席令第9号，2014)； 

《湿地保护管理规定》(国家林业处令第32号，2013年3月28日)； 

《中华人民共和国自然保护区条例》(2011)； 

《国务院办公厅关于做好自然保护区管理有关工作的通知》(国办发[2010]63号)； 

《中共中央国务院关于加快林业发展的决定》(中发[2003]9号)； 

《中华人民共和国森林法》(第九届全国人民代表大会常务委员会第二次会议，1998)； 

《中华人民共和国野生植物保护条例》(中华人民共和国国务院令第204号，1997)； 

《中华人民共和国陆生野生动物保护实施条例》(1992年国务院批准)； 

《森林和野生动物类型自然保护区管理办法》(1985年国务院批准)。

方案概述

生物多样性监测监管平台依靠前端音视频采集设备、环境因子监测设备、以及红外相机监测设备，通过4G网络传输数据到系统 后端进行数据存储、汇总分析、AI物种识别、个体识别在平台中对数据进行可视化呈现，为研究者提供科学、智能、可持续的重要 数据来源，为生物多样性的研究更有效率的方式和手段。

系统设计原则

标准性原则 

系统建设遵循国家、地区野生动物保护管理法规、条例。 

扩展性原则 

系统设计中充分考虑系统的可扩展性，统一协议，预留接口，降低模块的耦合度，加强系统适应变化的能力。 

安全性原则 

系统设计时，把安全性放在重要位置，既考虑到信息共享又考虑到信息保护和隔离，设定严格的权限管理机制，设置 系统各环节的访问控制，使不同的岗位和角色有不同的权限，从而安全的使用系统。通过健全的日志系统对系统的使 用进行跟踪和恢复，增强系统的安全性。

可靠性和稳定性原则 

系统设计时采用可靠、匀衡、容错、备份等技术，系统各环节具备故障分析、切换、恢复能力。同时在安全、网络、 解决方案等各方面考虑周全，方案切实可行，把系统实际运行产生的可靠性和稳定性风险降到最低。 

先进性原则 

在系统软件技术选型上采用国际先进、成熟稳定的技术框架，软件开发过程遵循软件工程开发标准和规范，采用面向 服务、分布式部署、集群应用、组件共享等先进的设计理念，集成人工智能算法、物联网技术、无线自组网通信等科 技前沿技术。 

易用性原则

在系统设计时充分考虑系统的易用性，即要满足功能的实现，又要使用起来简单明了，提示准确，流程清晰。

系统架构 

系统整体框架分数据、管理、服务和应用四个层次，以及相关的政策法规、管理制度、技术标准规范和信息安全保障，整体架 构如下图所示：

平台功能设计 

生物多样性监测监管系统包括数据统计分析、图片分析管理、巡护调研管理、实时监测、生态监测、监测数据、物种库等多种 应用。该系统作为保护乌禽嶂穿山甲的智能化监测体系，是乌禽嶂保育中心与上级野生动物救护中心监测应急联动的综合监测监管 中心，同时也可作为林业科学研究监测综合系统，部分软硬件设备、应用服务器等与生物多样性监测调查指挥其他系统可共享。通过建立生物多样性监测监管系统，可以同时显示监测现场抓拍采集到的各类野生动物信息，供保育中心及野生动物救护中心 监测人员参考、决策，并可以通过 AI 智能识别对重点保护的物种进行识别分析，有效形成监测保护机制。

优势特点

(1) 对生态保护区内的动植物生长气象环境进行监测并记录; 

(2) 对生态保护区内的土壤温湿度及水分含量进行监测并记录;

(3) 对生态保护区内的大型动物进行红外视频监测; 

(4) 对生态保护区内灾害(火灾、旱灾、水灾)情况进行不间断视频监测，及时预防灾害发生; 

(5) 自动化实时不间断监测记录，数据完整真实，及时预警，各项记录完整图表丰富; 

(6) 大幅度减少了人工作业，极大的提高了工作效率，为决策分析提供完整的数据支撑; 

(7) 生态大数据为研究生态环境变化和预防灾害提供了巨大的数据价值。