四川省古树名木智慧管理系统设计的思考与建议
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智慧森林系统设计方案智慧森林系统设计方案1. 系统概述智慧森林系统是基于物联网技术和人工智能算法的一种森林管理系统。
通过监测森林内的环境数据和生物信息,利用数据分析和算法模型来实现对森林生态环境和生物多样性的监测与保护,提高森林管理的效率和精确度。
2. 系统组成智慧森林系统由以下几个模块组成:2.1 传感器节点:将安装在森林中的各类传感器组成的传感器网络,用于监测森林的温度、湿度、光照强度、土壤湿度等环境参数,同时还可以监测森林中的动物数量、活动轨迹等生物信息。
2.2 数据传输模块:负责将传感器节点采集到的环境数据和生物信息通过无线通信网络传输给数据中心。
2.3 数据中心:接收并存储传感器节点采集到的数据,并通过数据分析和算法模型对数据进行分析和处理,生成各类报告和预测结果。
2.4 决策支持模块:根据数据中心生成的报告和预测结果,提供给森林管理人员决策参考,包括森林火险预警、病虫害防治建议等。
3. 系统工作流程智慧森林系统的工作流程如下:3.1 传感器节点采集数据:传感器节点根据预定的采集频率和参数,在森林中采集环境数据和生物信息,例如温度、湿度、动物数量等。
3.2 数据传输:传感器节点将采集到的数据通过无线通信模块传输给数据中心,采用指定的数据传输协议和安全机制。
3.3 数据处理和分析:数据中心接收到传感器节点传输的数据后,对数据进行处理和分析,例如对环境数据进行统计和趋势分析,对生物信息进行分类和识别。
3.4 报告生成:根据数据分析结果,生成各类报告和预测结果,包括环境报告、生物多样性报告、森林火险预警报告等。
3.5 决策支持:将报告和预测结果提供给森林管理人员,作为决策参考,例如提醒进行森林防火、疫情预警等。
4. 系统优势智慧森林系统具有以下优势:4.1 高精度监测:通过传感器节点对森林环境和生物信息的实时监测,可以提供更精确的数据支持,为科学决策提供更准确的依据。
4.2 高效管理:通过数据分析和算法模型,可以实现森林管理的智能化和自动化,提高管理效率和精确度。
智慧林业方案智慧林业解决方案目录一、方案概述1.1 方案背景智慧林业解决方案是针对传统林业存在的问题,通过技术手段进行改善和升级,实现林业的智能化管理。
该方案的背景是传统林业管理存在的问题,如信息不及时、效率低下、资源浪费等。
1.2 方案意义智慧林业解决方案的意义在于提高林业管理的效率和质量,减少资源浪费,实现可持续发展。
通过采用先进的技术手段,如物联网、大数据、人工智能等,实现对林业生态系统的全方位监测和管理。
1.3 编制依据智慧林业解决方案的编制依据包括国家相关政策、行业标准、技术规范等。
同时,还参考了国内外先进的林业管理经验和技术手段,结合实际情况进行了定制化设计。
二、技术方案2.1 设计原则智慧林业解决方案的设计原则包括可靠性、实用性、可扩展性、安全性等。
在设计方案时,需要充分考虑用户需求和实际情况,确保方案的可行性和可操作性。
2.2 整体目标智慧林业解决方案的整体目标是实现对林业生态系统的全方位监测和管理,包括对森林资源、气象环境、野生动植物等方面进行监测和分析。
通过数据分析,提高林业管理的效率和质量,实现可持续发展。
2.3 方案框架2.3.1 前端采集端前端采集端是智慧林业解决方案的重要组成部分,用于采集林业生态系统的各种数据。
采集原理包括传感器监测、摄像头监控等多种方式。
核心部分框架包括数据采集、数据传输、数据处理等模块。
2.3.2 传输系统传输系统是智慧林业解决方案的数据传输通道,包括无线网络传输系统和光纤网络传输系统。
通过传输系统,将采集到的数据传输到主监控中心进行处理和分析。
2.3.3 主监控中心主监控中心是智慧林业解决方案的核心部分,用于对采集到的数据进行处理和分析。
主监控中心需要具备良好的机房环境设计,确保设备的安全性和稳定性。
同时,还需要配备专业的技术人员进行管理和维护。
2.监控指挥中心存储控制和数据分析在智慧林业系统中,监控指挥中心是一个重要的组成部分。
它通过存储控制和数据分析,实现对整个林区的实时监控和管理。
用智慧管理系统设计方案智慧管理系统(Smart Management System)是一种集成多种技术和应用软件的系统,旨在提高管理效率、降低管理成本、优化资源配置、增强数据分析能力,从而实现智能化管理。
在这篇文章中,我们将介绍一个智慧管理系统的设计方案。
一、需求分析为了设计一个适合的智慧管理系统,我们首先需要进行需求分析。
根据不同的管理场景和需求,我们可以确定以下几个主要功能要求:1. 数据采集与实时监控:系统需要能够采集各种设备和传感器的数据,并实时监控设备运行状态。
通过数据采集和实时监控,管理人员可以及时发现设备故障或异常情况,并采取相应的措施。
2. 数据分析与决策支持:系统需要具备数据分析能力,可以对采集到的数据进行处理和分析,从中获取有价值的信息。
这些信息可以帮助管理人员做出决策和制定管理策略,以优化资源配置和提高效率。
3. 可视化展示和报表生成:系统需要提供可视化的数据展示和报表生成功能,方便管理人员直观地查看数据,并通过报表生成功能生成相应的管理报告。
4. 远程控制和操作:系统需要支持远程控制和操作,管理人员可以通过系统远程监控和控制设备运行,减少人力资源的开销。
5. 安全管理和权限控制:系统需要具备安全管理能力,确保管理数据的安全性和机密性。
同时,系统还需要具备权限控制功能,以限制不同用户对系统的访问和操作权限。
二、系统架构设计根据需求分析,我们可以设计一个基于云计算和物联网的智慧管理系统。
系统的整体架构如下:1. 传感器和设备:系统通过安装各种传感器和设备,采集相关的数据并实时监控设备的运行状态。
例如,温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
2. 数据采集与传输:采集到的数据通过物联网技术传输到云平台。
物联网技术包括传感器连接、数据传输协议等。
3. 云平台:云平台是整个系统的核心。
它负责接收传感器数据,并进行存储、处理和分析。
云平台可以使用云计算技术,具备弹性伸缩、高可用性和高性能等特点。
智慧园林管理系统解决方案设计方案智慧园林管理系统解决方案设计方案一、引言随着城市化的进程加快,城市园林的管理愈发重要。
传统的园林管理方式存在效率低、信息不全面等问题,需要引入智慧园林管理系统来提升管理效率和服务质量。
本方案设计一个智慧园林管理系统,结合物联网技术、云计算技术等,通过实时数据采集、智能分析和自动化控制,实现对园林的综合管理。
二、系统需求1. 数据采集:系统需要对园林内的各种设备和传感器进行数据采集。
包括温湿度传感器、空气质量传感器、土壤湿度传感器等。
数据需要实时上传到云端进行存储分析。
2. 数据分析:系统需要对采集到的数据进行分析,包括对园林环境的实时监测、异常预警和数据统计分析等。
同时,系统还需要自动化地进行数据分析和推送报表。
3. 自动化控制:系统通过控制中心对园林设备进行自动化控制,如自动浇水、自动灌溉、自动控制灯光等。
同时,系统可以实现对设备的远程监控和控制。
4. 移动终端支持:系统需要提供移动终端支持,通过手机或平板等移动设备,用户可以实时查看园林的环境数据、设备状态和进行远程控制。
5. 安全性和稳定性:系统需要具备良好的安全性和稳定性,要保证数据的安全性,防止被非法侵入和篡改。
同时,系统需要具备故障自动恢复功能,确保系统的稳定性和可用性。
三、系统架构1. 传感器层:采用物联网技术,通过各种传感器对园林内的环境数据进行实时采集,包括空气质量、温湿度、土壤湿度等。
2. 网络层:将传感器采集到的数据通过网络传输到云端服务。
可以使用无线网络或有线网络进行数据传输。
3. 云端服务层:数据在云端进行存储和处理。
可以借助云计算技术,实现数据的实时分析和存储。
同时,云端服务也提供移动终端的接口,方便用户进行数据查询和远程控制。
4. 移动终端层:用户通过移动设备访问云端服务,可以查看园林的实时数据、设备状态和进行远程控制。
四、关键技术和实现方法1. 物联网技术:选用合适的物联网技术,如LoRa、NB-IoT等,实现传感器数据的实时采集和传输。
智慧林业信息化建设方案随着科技的不断进步,智慧林业已成为当前林业发展的一个重要方向。
智慧林业是在现代信息技术和网络技术的支持下,通过对森林资源进行智能化处理和可视化监控,从而实现森林信息化的全过程,并且能够提高森林经营的效率和降低经营成本,因此对于推进现代林业建设、实现森林资源的可持续利用具有重要意义。
本文从基础设施、数据管理、应用系统三方面分别进行探讨,提出智慧林业信息化建设方案。
一、基础设施建设1.全网覆盖的无线传输网络建设。
基础设施建设的第一步是搭建较为完善的网络传输系统,全面覆盖森林管理区域。
具体可采用先建立网格化布局,再逐步完善的建设方式,主要包括光纤传输与无线传输相结合的方式,通过拉设光纤,建设无线网络,并采用物联网技术,实现对森林信息的即时采集和传输。
2.现代化数据中心建设。
为了便于信息采集、分析和管理,必须建设一套现代化的数据中心,对所有森林信息进行统一的存储、管理和分析。
数据中心可采用分布式架构,多节点分布在各管理区域,以保证数据安全性和可靠性。
同时,为了满足高性能、高可用性和可扩展性要求,数据中心需采用大数据、云计算技术。
3.物联网技术的引入。
物联网技术可以将森林资源的监测和管理实现在线化、数字化。
为此,可以利用相关传感器,通过数据采集器,将现场数据直接发送到云服务上,实现对森林信息的在线采集、管理及处理,并与云计算结合,实现对数据的实时分析和处理。
二、数据管理1.数据整合与标准化处理。
为能够对各类森林数据进行统一管理,应首先进行数据整合,并对数据进行标准化处理。
这里包括各类地图数据、森林植被数据、气象数据、土地利用数据等多种数据,对数据进行一致标记,以便后续梳理和维护。
2.数据的存储与备份。
对于不同类型的数据,应制定不同的存储方案。
对于数据量大、易变化或重要的数据,应建立相对应的存储方案,同时应定期进行数据备份,以防止数据丢失造成的损失。
3.数据分析与研判。
针对不同的数据,建立相应的分析模型,利用数据挖掘技术、人工智能等相关技术,进行数据的分析与研判,为森林资源管理人员提供决策支持。
森林智慧系统设计方案森林智慧系统设计方案1. 引言森林是地球的重要资源,具有重要的生态功能和经济价值。
随着人口的增长和社会经济的发展,森林面临着许多威胁,如森林火灾、非法砍伐和乱倒垃圾等问题。
为了保护和管理森林资源,我们需要开发一种森林智慧系统,该系统可以通过监测、预警和管理森林,以保护和改善环境质量。
2. 系统架构森林智慧系统主要由以下几个组成部分构成:2.1 传感器网络在森林中布设传感器网络,用于实时监测森林的环境条件,如温度、湿度、风速等。
传感器节点通过无线网络将数据传输到数据中心。
2.2 数据中心数据中心用于接收和处理传感器网络中的数据。
它可以使用云计算技术来存储和处理海量数据。
数据中心还可以使用人工智能算法来分析数据,发现异常情况并生成预警信号。
2.3 预警系统预警系统根据数据中心分析的结果,发出相应的预警信号。
预警信号可以通过手机短信、邮件或App等形式发送给相关人员,以便他们及时采取措施。
2.4 后台管理系统后台管理系统用于管理和监控整个森林智慧系统。
管理员可以通过后台管理系统查看传感器数据、处理预警信号和发布通知等。
3. 系统功能森林智慧系统具备以下功能:3.1 环境监测通过传感器网络实时监测森林的环境条件,包括温度、湿度、风速等。
这些数据可以帮助我们了解森林的生态环境状况,以及预测和防范可能发生的灾害。
3.2 火灾预警通过分析传感器数据,系统可以检测到火灾的蔓延情况,并发出相应的预警信号。
预警信号可以帮助救援人员及时采取措施,以防止火灾蔓延和减少火灾损失。
3.3 非法砍伐和乱倒垃圾监测通过图像识别技术,系统可以监测森林中的非法砍伐和乱倒垃圾行为。
一旦发现异常行为,系统可以发出预警信号,并通知相关部门及时进行处理。
4. 系统优势森林智慧系统具有以下优势:4.1 实时监测通过传感器网络实时监测森林的环境条件和异常情况,帮助我们及时采取措施,以降低灾害风险和减少损失。
4.2 自动预警系统可以通过分析传感器数据自动发出预警信号,减少了人工操作的需求,提高了处理效率和准确性。
四川省古树名木智慧管理系统设计的思考与建议 作者:李守剑 王钰 来源:《安徽农业科学》2021年第07期 摘要 针对四川省古树名木保护和管理工作现状以及古树名木主管部门保护管理工作实际需求,对四川省建设古树名木智慧管理系统的必要性进行了分析,在古树名木智慧管理系统的设计和功能开发方面进行了探讨。
关键词 古树名木;智慧管理系统;功能;建议 中图分类号 TP311.52 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2021)07-0245-03 Abstract According to the current status of ancient and rare trees protection and management of Sichuan Province and the actual demand of protection and management of administrative department for ancient and rare trees, we analyzed the necessity of intelligent management system of ancient and rare trees in Sichuan Province, and discussed the design and function development of intelligent management system of ancient and rare trees.
Key words Ancient and rare trees;Intelligent management system;Function;Suggestion 作者简介 李守剑(1971—),男,四川彭州人,教授级高级工程师,硕士,从事林业调查规划、古树名木保护工作。
古树名木是中华民族悠久历史和文化的象征,是时代文明的象征,是绿色文化、活的化石,是自然界和前人留给我们的无价之宝[1-2]。四川省植物资源丰富,古树名木作为优秀的植物种质资源和有價值的遗传资源,对科研和人类的生产生活都具有十分重要的意义[3],记载着民族悠久的历史和灿烂的文化,具有丰厚的文化内涵,是维系乡情、乡愁的重要纽带,也是社会发展、历史变迁、气候条件、地理环境变化的直接见证者,蕴藏着丰富的政治、历史、人文资源,具有重要的科学、文化、经济价值[4-8]。近年来,四川省制定了《四川省古树名木保护条例》,各级古树名木主管部门加大古树名木保护管理力度,不断加强保护和管理力度,古树名木保护管理工作取得了明显成效。但是,传统古树名木的管理方式效率低下,很容易出现数据混乱、丢失等问题,给及时掌握、统计和分析古树名木信息都带来很大不便。因此,构建一个标准化、规范化、信息化、数据共享的动态信息管理系统显得
尤为迫切和重要,从而更好地适应古树名木保护和管理工 作的需求。鉴于此,笔者针对四川省古树名木保护和管理工作现状以及古树名木主管部门保护管理工作实际需求,对四川省建设古树名木智慧管理系统的必要性进行了分析,对古树名木智慧管理系统的设计和功能开发方面进行了探讨。
1 建设古树名木信息管理系统的必要性 1.1 科学调查的需要 四川省第二次古树名木资源普查于2016年5月底启动,2018年12月底结束,历时2年多,除了资金短缺等因素外,普查方式落后也是重要原因。普查期间,全省各县(市、区)均采用野外调查时填写纸质调查卡片、室内录入Excel表的传统普查方式,主要有成本相对较高、不利于环境保护、节能减排、工作量大、准确性差等弊端。建立古树名木智慧管理系统,直接使用手机、平板电脑等移动终端调查,不需要使用纸张、墨盒、硒鼓等材料,在降低成本的同时有利于环境保护、节能减排,可以减少工作量并避免很多传统调查方式容易犯的错误(表1)。
1.2 档案管理的需要 古树名木资源档案数量庞大、占据空间大,且纸质档案难以保存和不易统计、查询、更新,各县录入的纸质档案电子化数据主要由各级古树名木主管部门具体办事人员存放于电脑,但电脑硬盘故障、人员岗位调整变动等都是资源数据遗失、损坏的主要隐患。调研中发现,2018年至今仅2年时间内,部分县、市已经出现纸质档案部分遗失、电子化数据损坏等情况。建立古树名木智慧管理系统,将数据备份于服务器可以有效解决以上档案管理的问题。
1.3 统一数据、规范数据的需要 Excel软件不便于逻辑检查,数据质量与工作人员技术水平、责任心直接相关。2018年四川省古树名木调查数据统计汇总时,就多次发现多个地方上报的Excel数据出现不符合技术规范要求、胸围与树高等因子严重违背常识、过程数据被当作最终数据使用、不同时间上报的同一因子数据不一致等问题,而且对出现问题的数据存在追溯困难、人员推脱责任等现象。建立古树名木智慧管理系统,设置必要的逻辑检查可以充分统一和规范数据,避免使用多版本数据情况,并实现数据实时同步,让“粗放型管理”成为“精准化管理”。
1.4 直观展示古树名木信息的需要 智慧管理系统可以针对数据分析、视频资料等进行展示,包括宣传片展示、GIS展示、虚拟现实或全景展示、大数据展示、树王展示和科普展示等。生动多彩的展示方式可以直观展示古树名木、古树群以及各种分类统计数据分析结果,便于相关部门、领导及社会公众查询。
1.5 提高古树名木管理工作水平的需要 古树名木保护管理工作涉及档案管理、日常管护、抢救复壮、移植与砍伐管理等,构建1套集图像、表格、文字、视频为一体的智慧数据管理系统,建立古树名木电子档案,实现树木档案资料的录入、修改以及古树名木的增加与删除;及时更新、查询古树名木信息;可以加快信息在部门、人员间的传递,加快不同地域、不同级别人员之间信息共享;遇突发事件可快速上报,实时应急响应。智慧管理系统可以加强并促进日常事务管理,提高当地古树名木保护和管理工作的成效。
1.6 鼓励公众参与古树名木保护的需要 发挥行业优势,提供古树名木特色专题服务,如通过网站发布最美古树名木评选、古树名木认养等最新活动信息,进一步丰富市民的休闲和文化生活,提供古树名木专题电子地图查询服务,古树名木兴趣点(POI)标记、古树名木全景照片等,使保护和管理工作更顺畅。在智慧管理系统平台上开通捐资、认养通道,可以鼓励社会各界人士和企事业单位以捐资、认养古树名木等形式参与古树名木保护管理。开通公众交流通道,鼓励社会各界人士实时发布所拍摄的古树名木照片、视频,实时举报发现的古树名木违法行为等。
1.7 资源积累、共享的需要 在智慧管理系统平台记录古树名木资源、抢救复壮、病虫害防治、认养等信息,发布古树名木养护复壮等相关标准、技术规定,最新的科研成果,相关的法律法规,最新的保护政策等,推动资源共享,相关部门和人员及时掌握古树名木保护与管理信息,了解、学习古树名木养护复壮等保护与管理最新技术与动态。
2 古树名木智慧管理系统设计思考 古树名木智慧管理系统建设应以提高四川省古树名木保护和管理水平为目标,以“互联互通、信息共享和业务协同”为原则,以大数据、云计算技术为手段,以省林草局数字林草数据资源整合为主线,强化数据资源规划、整合、共享、开放、利用;以服务为根本,面向古树名木主管部门以及相关部门和社会公众提供大数据信息综合服务,实现政务信息统一管理,跨平台数据对接,跨行业数据分析,为四川省古树名木保护和管理工作决策提供数据依据。
2.1 系统设计的主要原则 2.1.1 实用性原则。系统的技术指标、产品模式、数据库模式等方面的设计应围绕古树名木保护和管理工作,系统的结构、功能和界面应友好、美观,符合用户的使用习惯且操作方便灵活。系统应提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面,操作简便、灵活、易学易用,便于管理和维护。在快速操作处理突发事件上有较高的时效性[9]。
2.1.2 标准化、规范化原则。系统的内容,数据分类,数据精度,系統中采用的控制协议、编解码协议、接口协议、媒体文件格式、传输协议等应符合有关的国家标准、行业标准和地方标准,保证系统具有良好的兼容性和互联互通性[10]。
2.1.3 可行性原则。系统应与人力、财力、现行技术水平相适应,并具有稳定可靠的数据源,以及适宜的建设周期。系统应尽快开发、建设,满足主管部门的急切需求。
2.1.4 可扩充、可交换原则。系统具备良好的输入输出接口,可为各种增值业务提供接口。同时,系统可以进行功能的定制开发,具有与其他信息系统互联互通、进行数据交换和数据共享的能力。数据汇聚整合是今后的发展趋势,古树名木智慧系统应与四川数字林草系统有机融合;系统应符合向上兼容性、向下兼容性、配套兼容和前后版本转换等功能;应充分考虑系统的容量及功能的扩充,方便系统扩容及平滑升级,系统的数据编码和系统功能、数据、应用领域和软硬件配置应可扩充;系统对运行环境(硬件设备、软件操作系统等)应具有较好的适应性,不依赖于某一特定型号计算机设备和固定版本的操作系统软件。
2.1.5 先进性原则。系统的设计应充分利用当前先进、实用的技术手段。采用成熟的设计方案,技术标准、硬件平台和软件环境,保障系统稳定可靠地运行。在满足现期功能的前提下,系统设计应具有前瞻性,在今后较长时间内保持一定的技术先进性。
2.1.6 安全性原则。系统采取全面的安全保护措施,具有高度的安全性和保密性。系统支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施,有较强的容错和系统恢复能力,确保系统长期正常运行[11]。
2.1.7 经济性原则。在满足系统功能及性能要求的前提下,尽量降低系统建设成本,采用经济实用的技术和设备。
2.1.8 可维护性原则。系统操作简单、实用性高,具有易操作、易维护的特点,方便维护。
2.2 系统组成结构设计 系统组成结构应根据系统建设目标以及需要实现的业务需求,进行整个信息管理系统的结构规划,分为网页端、手机端、微信公众号。
2.2.1 网页端(web端)。 网页端是整个系统的核心后台管理,它将包揽所有的功能模块,可以实现所有的业务操作和数据分析。用户只要在任意浏览器键入IP地址,即可访问、登录,所有的业务包括业务操作以及数据分析、数据可视化展示,都在网页端进行并呈现。
主要使用对象:由系统分配账户的用户,一般为古树名木管理的内部工作人员、内部领导。
2.2.2 手机端(APP端)。 手机端APP主要是实现2部分功能,一是业务操作的移动采集功能,移动采集包括古树名木、古树群、养护复壮信息、病虫害防治信息等野外作业的登记;二是实现古树名木保护工作对外宣传的功能,包括树王推荐、附近查找、古树名木美文推送等模块。