DB50-T 1849-2025 自然公园生态环境智能监测技术规范

自然公园生态环境智能监测技术规范2025-08-15发布2025-11-15实施重庆市市场监督管理局发布本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分标准化文件的结构和起草规则》的规定起请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由广联达数字科技(重庆)有限公司提出。本文件由重庆市经济信息化委员会归口。本文件起草单位：广联达数字科技(重庆)有限公司、重庆华地资环科技有限公司、重庆市林业科学研究院、重庆建筑工程职业学院、重庆大学、控环科技集团有限公司、重庆科技大学、重庆信息通信研究院、重庆对外经贸学院、重庆市物联网产业协会、重庆经开区生态环境和建设管理局。本标准主要起草人：谢刚、曾立民、宋英石、尹航、别牧、马可、曲垚、赵琨、李蒙、司洪涛、朱冬雪、徐召雷、王科、陈本文、师贺雄、万里、肖继攀、李剑峰、晏致涛、谭桃川、谢金凤、张刘玲、王雨朦、胡陶、张晓、陆生军、纪建华。自然公园生态环境智能监测技术规范本文件规定了自然公园生态环境智能监测技术的系统架构、技术要求、下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB3096-2008声环境质量标准HJ664-2013环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)HJ194-2017环境空气质量手HJ633-2012环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)QX4-2015气象台(站)防雷技术规范指经国务院及其部门依法划定或确认，对具有生态、观赏、文化和科所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源包括陆地、海洋和其他水生[来源：HJ623-2011术语和定义3.1]工2接收土壤、水体、空气、噪声、生物多样性等自然生态环境监测传感器组的具备接收智能终端发送的实时监测数据、逻辑判断数据，且用于由土壤、水体、空气、噪声以及生物多样性等自然生态环境监测传感器AI:人工智能(ArtificialIntelligence)Docker:基于操作系统层级的虚拟化JTAG:用于系统仿真、调试及芯片内部测试国际标准测试协议((JointTestActionGroup)Socket:网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的套接字TPS:软件系统每秒处理的事务数(TransactionsPer由感知部件、智能终端及网关、监测平台构成。用于实现对自然公园土壤、水体、空气、噪3应应用层支撑层数据层传输层感知层生态实时监控应用生态预警告警应用生态日常监管应用检索管理服务可视化服务组件数据应用接口服务网络及信息安全防护网络及信息安全防护图1自然公园生态环境智能监测系统架构5.2系统组成5.2.1系统架构分为感知层、传输层、数据层、支撑层和应用层。其系统架构层次应满足如下要求：a)感知层由土壤、水体、空气、噪声、生物多样性前端传感器组、无人机遥测、生态环境监测智能终端及网关组成；b)传输层由承载4G/5G/NB无线网络和有线网络的数据通讯网络组成，实现自然生态监测智能终端与监监测系统的数据交互；c)数据层由自然生态基础数据、自然生态指标数据、自然生态实时监控数据、自然生态管理业务数据以及相应大数据分析组件组成；d)支撑层由支撑监测系统运行所需的物联管理组件、电子地图、任务调度、安全服务、日志管理、检索服务、可视化服务以及数据接口组件和中间件等组成；e)应用层由支持自然生态实时监控、预警告警、日常监管和综合评估等功能模模块或组件组成。6技术要求6.1智能终端要求6.1.1工作条件要求工作条件要求如下：a)工作温度：应满足在-10℃~70℃温度范围内正常工作；b)环境湿度：应满足在20%～95%湿度范围内正常工作；4c)电源：智能终端应优先采用太阳能供电方式，一般情况采用220V,50Hz交流电源或者采用与智能终端匹配的直流电源。d)防雷等级：符合QX4-2015中4.3条要求；e)防护等级≥IP65。6.1.2安全性要求工况安全应满足如下要求：a)泄漏电流≤0.5mA;b)绝缘电阻(冷态)≥2MΩ;c)电气强度(冷态):应能承受50Hz,1250V交流电压，历时1min,无击穿闪烁现象。6.1.3可靠性要求智能终端在工作条件下的平均无故障工作时间(MTBF)应不小于5000小时。6.1.4通讯要求通讯应满足如下要求：a)具备4G/5G/NB无线或有线通讯功能，且能与生态监测平台进行实时数据交互；b)具备心跳、校时、配置、状态、告警、应答等报文的MQTT、HTTP、TCP/IP的通讯协议；c)具备串口或USB接口通讯功能，应能在通讯传输发生故障时，能读取48h的物联网终端监测数据。6.1.5功能要求功能要求如下：a)应具备各类生态感知传感器实时采样的功能，且采样周期可动态配置；b)应具备逻辑运算和判断功能，实现生态指标异常的智能判断；c)应具备无线或有线传输功能，实现智能终端的实时监测数据和实时逻辑判断数据上传至监测d)应具备与监测平台远程配置域名/IP地址、通讯端口、报警阀值等初始化参数和本地串口配置初始化参数的功能；e)应具备48h智能监测数据存储功能，且能在传输网络正常情况下由监测平台调用其存储的监测数据；f)宜具备AI人工智能算法功能，实现生态指标异常的AI人工智能判断。6.2监测平台6.2.1功能要求功能要求如下：a)应具备各类自然生态指标智能监控终端发送数据的采集、分析和存储功能；b)应具备土壤、水体、空气、噪声、生物多样性指标的实时监测功能；c)应具备土壤、水体、空气、噪声、生物多样性指标超出阈值的异常告警功能；d)应具备自然公园生态环境日常监督、管理、巡查、统计和分析功能；e)依据各类自然生态指标和权重，应具备各类自然生态环境实时监测数据分析和评价的功能，且宜自动生成分析报告；f)宜对前端视觉感知终端采集的动物、昆虫图像进行存储和管理，建立专题数据库；5g)宜部署动物、昆虫图像识别算法，具备识别动物、昆虫图像种类的功能，且宜支持相应识别模型的加载、迭代训练和优化算法的功能；h)宜采用细粒度识别模型对动物和昆虫种类的高清图像进行更细粒度的识别；i)可选择在物联网终端、边缘计算网关或云端部署识别模型。6.2.2非功能性要求非功能要求如下：a)应具备界面简洁、直观、易用和易操作，且宜具备操作导航指示功能；b)应具备支持7*24小时不间断运行，且界面操作响应时间不大于1s;c)应具备支持并发访问处理TPS不低于300;d)应具备配置与监测平台运行相匹配的操作系统、数据库系统和WEB中间件等支撑软件；e)应具备操作系统、数据库系统和WEB中间件宜采用国产自主知识产权的软件；f)宜采用虚拟机、Docker等虚拟管理软件，具备网络资源、计算资源和存储资源按需动态分配、自由伸缩的功能；g)宜采用具备可扩展性和开放性的API接口、WEBSERVICE、Socket通讯和数据交互组件。6.3.1终端安全智能终端安全要求如下：a)应具备以加密算法设置智能终端唯一标识编码作为登录监测平台的设备合法验证码，防止仿冒设备接入系统；b)应具备设置调试接口接入验证码，防止非法通过调试接口读取智能终端软体固件逆向分析；c)宜采用基于角色的访问控制，配置不同角色的最小操作权限，防止普通用户修改智能终端配置参数。6.3.2通讯要求智能终端与监测平台通讯应符合如下要求：a)智能终端以唯一标识编码和接入口令作为接入监测平台合法智能终端的接入认证；b)通讯报文具备循环冗余校验(CRC)校验机制，以验证通讯报文数据的完整性和正确性；c)通讯报文具备应答机制，应答报文包含成功/失败的应答回复；d)通讯报文包含时间序列数据的时间戳，以验证通讯报文时序及报文时间；e)智能终端通讯宜设置通讯端口侦听机制，防止外部对智能终端恶意攻击。6.3.3系统安全监测平台系统安全应符合如下要求：a)系统遵循最小安全原则，仅安装需要的组件和模块，且应在发现组件和模块存在漏洞时，及时升级补丁程序封堵漏洞。b)系统关闭不必要的系统服务、默认共享和高危的通讯端口，且宜对必须开放服务的通讯端口进行侦听和监控。c)严格控制远程运维操作，经审批后开通远程运维接口，远程运维操作应保留不可更改的审计日志，远程运维操作结束后应立即关闭远程运维接口。6.3.4数据安全6a)系统数据应采用定期全量备份和每日增量备份方法保证数据安全，且能在系统数据库被破坏时能及时恢复数据b)系统敏感数据应采用国密算法加密后进行传输与存储，敏感数据在系统调用时宜采用“可用c)系统数据宜使用数据完成性校验规则进行一致和完整性校验，实现系统数据的一致性和完整b)根据自然公园土地类型、地貌特征确定监测单元，且随机布设监测点[来源：HJ/T166-2004术语和定义3.5]单个土壤单元至少应有3个监测点组成1个土壤混合样。a)采样样品应采集土壤表层样，采集深度为0～20cm;b)宜采用便携式设备原位测试、人工采样实验室测试进行土壤相关指标监测，监测方法应符合c)土壤含水率监测应符合NY/T1782-2009中6章规定的要求。7单个水库、湖泊的封闭水上、中、下游分别布设1个水样点。a)应根据不同水体功能、水文要素的实际情况，在河道、水库、湖泊公园范围内的进、出口采b)采集水面下0.5m处表层水，若水深不足1m时，在1/2水深处采集；监测方法应符合GB/T3838-2022中6章的要求；b)同类型监测点满足土地利用类型、风向、高度一致的要求，使各个监测点获取的数据具有可c)监测点不设在高大建筑物、树木或其他障碍物阻碍环境空气流动的位置，且监点位布设充分考虑自然公园内山体坡向、地形高差、土地利用类型因素，应布设于不小于10m(东西向)×10m(南北向)的平坦场地。单个自然公园布设不少于1处监测点，不同面积自然公园最少监测点位数量符合HJ664-2013中6.1条规定的要求。b)自动监测符合HJ/T193-2013中4.1条规定的要求；c)人工监测符合HJ/T194-2017中第7章规定的要求；f)空气和的测试方法应符合HJ618-2011中第4章和8.1条规定的要求。监测方法应符合GB3096-2008中6.4条规定的要求。8同植被类型应保证有至少1个样地，每个样地有不少于2个样方；c)非均一地面样地，样方设置应根据空间异质程度分层抽样，同一层间相对均一；d)根据植物类型确定单个样方面积，其中乔木10m×10m、灌木5m×5m、草本1m×1a)监测点布设区分动物(哺乳动物、鸟类等)习性，布设在动物长期活动区域和迁徙路径，实施b)监测点布设注意隐蔽性和环境友好性，降低人类植物监测方法应符合GB/T33027-2016中7.1条要求。b)