信息化管理在小五臺山保護區(qū)的應(yīng)用及建設(shè)

楊志梅

（河北小五臺山國家級自然保護區(qū)管理中心 河北 張家口 075700）

信息化管理在自然保護區(qū)的應(yīng)用，通過云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息化手段，充分整合利用各級各類生物物種、遺傳資源數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)，在保障生物遺傳資源信息安全的前提下實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，從而進一步完善生物多樣性調(diào)查監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，統(tǒng)籌銜接各類資源調(diào)查監(jiān)測工作，加大生態(tài)系統(tǒng)和重點生物類群監(jiān)測設(shè)備研制和設(shè)施建設(shè)力度，研究開發(fā)生物多樣性預(yù)測預(yù)警模型，實現(xiàn)長期動態(tài)監(jiān)控，以提高自然保護區(qū)的資源保護、科研監(jiān)測、科普宣教水平。

1 小五臺山保護區(qū)信息化建設(shè)現(xiàn)狀及存在問題

河北小五臺山國家級自然保護區(qū)為了建立統(tǒng)一、高效的保護地體制，使保護管理更加有效、基礎(chǔ)設(shè)施功能更加完善，管理中心先后規(guī)劃建設(shè)了一系列基礎(chǔ)性的信息化建設(shè)內(nèi)容。通過多年的應(yīng)用，有效促進了資源保護，獲得了監(jiān)測數(shù)據(jù)，但存在以下問題。

1.1 信息化缺乏統(tǒng)一規(guī)劃。信息化建設(shè)處于粗放型管理階段，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃[1]。目前保護區(qū)各信息系統(tǒng)基本以分散、獨立的形式存在于業(yè)務(wù)部門，各部門間業(yè)務(wù)流程銜接不緊密，邊界不清晰，業(yè)務(wù)平臺難以滿足各部門業(yè)務(wù)協(xié)作需求。已有軟件成果、數(shù)據(jù)成果、資源成果沒有針對動植物保護進行信息化整合，保護區(qū)尚未建立信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，缺少面向管理中心實際業(yè)務(wù)的頂層規(guī)劃。

1.2 核心業(yè)務(wù)體系亟需完善。管理中心建立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)較少，仍然需要加強動植物及資源保護信息管理與服務(wù)能力建設(shè)，提高信息管理水平，科學(xué)規(guī)劃并有效利用各級各類信息資源，拓展信息獲取渠道和手段，提高信息處理與分析水平，完善信息采集、傳輸、處理和存儲等方面的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

1.3 基礎(chǔ)支撐能力亟需完善。建設(shè)期對“打基礎(chǔ)、利長遠(yuǎn)”工作的開展考慮嚴(yán)重不足，建設(shè)期對運維期工作缺乏統(tǒng)籌考慮。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及信息安全規(guī)劃工作缺失，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、安全管理平臺、計算機運維體系等建設(shè)相對滯后。

2 小五臺山保護區(qū)信息化建設(shè)方案

2.1 建設(shè)目標(biāo)。以保護褐馬雞及其棲息地核心資源為前提，以提高各部門的業(yè)務(wù)協(xié)同能力為基礎(chǔ)，以解決保護區(qū)管理的實際問題為導(dǎo)向，牢固樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然的生態(tài)文明理念。以重點工程為抓手，以新一代信息技術(shù)為支撐[2]，以融合創(chuàng)新為動力，以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，通過本項目頂層設(shè)計規(guī)劃，力爭建成網(wǎng)絡(luò)化、智能化、便捷化、協(xié)同化的“智慧保護區(qū)”信息化體系[3]。

2.2 重點建設(shè)內(nèi)容。根據(jù)小五臺山保護區(qū)資源保護、科研監(jiān)測、科普宣教需求，結(jié)合保護區(qū)實際及信息化建設(shè)現(xiàn)狀，小五臺山國家級保護區(qū)信息化發(fā)展應(yīng)加強五方面的建設(shè)內(nèi)容，逐步形成一個管理中心、一張網(wǎng)、一個數(shù)據(jù)中心、一個平臺、一大應(yīng)用體系的信息化管理模式。

2.2.1 一個中心。即管理中心，充分考慮保護區(qū)發(fā)展規(guī)劃，整合管理中心已建的防火指揮中心以及各管護站監(jiān)控中心物理場所，以及相關(guān)硬件設(shè)施，規(guī)劃綜合運行中心業(yè)務(wù)，部署相關(guān)信息化軟件，打造保護區(qū)管理的智慧中樞，實現(xiàn)各中心、各業(yè)務(wù)的信息化支撐。

2.2.2 一張網(wǎng)。是覆蓋整個保護區(qū)現(xiàn)場的感知網(wǎng)，由延伸到監(jiān)測點、風(fēng)險源、重要設(shè)施、重點目標(biāo)的物聯(lián)網(wǎng)、自組網(wǎng)通信系統(tǒng)、北斗通信網(wǎng)和計算機數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)共同構(gòu)成，是保護區(qū)整體運行狀態(tài)監(jiān)測的主要數(shù)據(jù)來源，是支撐保護區(qū)日常業(yè)務(wù)開展、安全態(tài)勢感知、應(yīng)急分析研判的基礎(chǔ)。整合已有的森林防火監(jiān)控、生物多樣性監(jiān)控等監(jiān)測系統(tǒng)，形成全局性、柔性可拓展的視頻監(jiān)控體系。具體包括整合動物野外視頻監(jiān)測系統(tǒng)、植物視頻監(jiān)控、卡口視頻監(jiān)測、森林防火視頻監(jiān)測，補充建設(shè)前端道路卡口視頻監(jiān)測與自然災(zāi)害綜合監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)。

2.2.3 一個數(shù)據(jù)中心。是集空間數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合為一體的時空大數(shù)據(jù)中心，為生態(tài)業(yè)務(wù)智能決策與科學(xué)管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。通過不同數(shù)據(jù)獲取方式獲取保護區(qū)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、靜態(tài)資源數(shù)據(jù)、動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)及應(yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)，統(tǒng)一時空基準(zhǔn)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)治理，通過匯聚、處理、融合、分析，形成標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)大數(shù)據(jù)中心，為平臺及應(yīng)用層提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2.4 一個平臺。即大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺和一張圖服務(wù)平臺，將已建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進行匯聚、篩選和綜合整治，形成保護區(qū)大數(shù)據(jù)資源池，結(jié)合統(tǒng)計分析、大數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)等先進工具庫，實現(xiàn)對上層應(yīng)用的數(shù)據(jù)服務(wù)支撐，并實現(xiàn)“一張圖”的可視化展示。

2.2.5 一大應(yīng)用體系。是根據(jù)設(shè)計優(yōu)化歸納的包括生態(tài)保護、生態(tài)修復(fù)、災(zāi)害防治、生態(tài)管理等的應(yīng)用體系。整合在建的防火指揮會議系統(tǒng)、多個站(場)視頻會商系統(tǒng)，形成一套共網(wǎng)運行的視頻會商系統(tǒng)；針對小五臺山國家級保護區(qū)管理中心多個科室、多級護林員的業(yè)務(wù)，組合相關(guān)數(shù)據(jù)、模塊、功能資源，新建多個職能域的應(yīng)用，形成面向不同應(yīng)用目的的場景系統(tǒng)。

3 信息化管理應(yīng)用成效

3.1 提高對保護區(qū)內(nèi)褐馬雞種群的保護能力。通過在保護區(qū)建設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對森林資源數(shù)據(jù)和野生動植物數(shù)據(jù)等進行集中處理、分析、管理，全面掌握試點區(qū)野生種群動態(tài)、生境，預(yù)測分析野生動物疫病源，有效管控人為活動，提高對褐馬雞種群的保護能力。

3.2 維持保護區(qū)內(nèi)的生物多樣性。通過信息化建設(shè)，對保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)開展定位監(jiān)測，研究整個森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、演替過程，計算能量、物質(zhì)循環(huán)，評估生態(tài)系統(tǒng)功能，監(jiān)測人類干擾、氣候變化、恢復(fù)措施對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響以及生物多樣性變化。

3.3 減少人的生存發(fā)展與野生動物繁衍棲息之間的沖突。在保護區(qū)內(nèi)建設(shè)指揮平臺，安裝必要的野生動物種群監(jiān)測設(shè)備，建立對應(yīng)的智能監(jiān)測方式，及時掌握野生動物活動信息，設(shè)立警示和指示牌；安裝管控人為活動的監(jiān)控設(shè)施，嚴(yán)格控制行人和車輛進入野生動物重要棲息地，可以避免或減少野生動物對人畜的傷害，減少人為活動對野生動物的影響，有利于實現(xiàn)人與自然和諧共生。

3.4 創(chuàng)新信息共享機制，優(yōu)化資源利用率。各類生物資源管理、巡護、監(jiān)測等業(yè)務(wù)工作中涉及到大量的數(shù)據(jù)資源，通過大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺的建設(shè)實現(xiàn)對海量資源的存儲管理和檢索，按需、在線、高效處理，為上下級業(yè)務(wù)部門或區(qū)內(nèi)相關(guān)部門提供信息共享服務(wù)[4]，最大限度保證數(shù)據(jù)交換的簡便、可靠、透明和安全，為提升保護區(qū)管理和野生動物保護工作提供技術(shù)支持和保障。