CN114022092A - 一种自然保护区智慧化管理平台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自然保护区智慧化管理平台系统，包括：数据库层；中间层，用于与数据库层进行数据交互及调用；资源层，用于对所述数据库层的海量数据资源进行分类整合；表示层，获取中间层信息并显示给管理人员，同时与管理人员进行交互，比较返回的信息并将信息回送给中间层进行处理；基础设施层，包含网络和系统软硬件设施。本发明以图文并茂的方式实现保护区信息的可视化，可提升自然保护区的智能管理能力，高效、快捷且智能化的对自然保护区进行管理，具有极高的稳定性、延展性和执行效率，大幅度提高了对自然保护区的管理效率、管理效能和管理水平，大大降低了管理成本。
Description
技术领域
本发明涉及自然保护区管理系统领域，具体为一种自然保护区智慧化管理平台系统。
背景技术
自然保护区是指对有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布、有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水域或海域，依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域，自然保护区内拥有丰富的自然生态系统、大量珍稀野生动植物物种，是当前生物多样性就地保护的最主要场所；随着社会的不断进步和科技的不断发展，自然保护区越来越受到人们的重视。
现如今在对自然保护区的管理，国家大多对自然保护区实行综合管理与分部门管理相结合的管理体制，环境保护行政主管部门负责自然保护区的综合管理，林业、农业、地址矿产、水利与海洋等有关行政主管部门在各自的职责范围内，主管有关的自然保护区；然而，由于主管部门有各自的管理体制与经费来源，同时人为因素干扰难以避免，造成自然保护区的管理效率低，难以实时的对自然保护区进行管理，造成对自然保护区的管理能力低下，导致自然保护区的影响与破坏日益严重，因此，急需一种可提升自然保护区的智能管理能力，实时高效快捷且智能化的对自然保护区进行管理的管理平台系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自然保护区智慧化管理平台系统，以解决上述背景技术中提出的人为因素干扰难以避免，造成自然保护区的管理效率低，难以实时对自然保护区进行管理，管理能力低下的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种自然保护区智慧化管理平台系统，包括：
数据库层，用于将自然保护区的现状、保护措施、保护建议、保护级别加以收集整理并以数据库的形式保存；
中间层，其中包括应用服务层、业务逻辑层和空间数据引擎，用于与数据库层进行数据交互及调用，所述应用服务层包含生态管理子系统、评估预警子系统、基础设施子系统、森林防火子系统、自然教育与生态旅游子系统、系统数据库，生态管理子系统包括基础设施管理界面和人员管理界面；
资源层，用于对所述数据库层的海量数据资源进行分类整合，包含至少一个资源模块，所述资源模块分别对应所述数据库层中不同来源与不同结构的数据，以便于所述中间层的调用；
表示层，包含自然保护区规划管理系统和自然保护区门户网站，用于获取中间层信息并显示给管理人员，同时与管理人员进行交互，比较返回的信息并将信息回送给中间层进行处理；
基础设施层，包含网络和系统软硬件设施，用于将平台采集与产生的各类数据存储入数据库层，对数据进行加工管理并提供数据服务，同时将经过虚拟化的计算资源、存储资源和网络资源以基础设施即服务的方式通过网络提供给管理人员使用和管理，所述系统软硬件设施包含生态评估预警模块、生态监测模块。
优选地，所述应用服务层还包括数据采集与更新子系统、以及固定格式的Excel表格，让管理人员能利用软件系统进行数据资料的输入外，并能将整理好的表格文件进行导入，批量完成数据采集与更新。
优选地，所述自然保护区规划管理系统包含地理分析模块、规划与评价模块；所述自然保护区门户网站采用WebGIS作为基础平台，实现自然保护区信息的漫游、查找、浏览、放大、缩小、专题图制作、缓冲区分析功能，该自然保护区门户网站可采用IE访问。
优选地，所述地理分析模块采用GIS空间及叠置分析、网络及3D分析、缓冲区分析的方式进行保护区热点地区分析，并结合保护区生物多样性、生物环境类型、重要五中的生物环境要求及保护区人口分布、交通、生成活动的特点来划分自然保护区的功能区；所述规划与评价模块采用数据分析提取信息，指导保护区整体或某个区域的规划，对保护项目作前、中、后期评估。
优选地，所述自然保护区规划管理系统还具有GPS定位模块，通过GPS信号与移动数据传输实现管护人员日常巡护的实时定位与巡护事件实时上传，并自动记录巡护路径；所述自然保护区规划管理系统采用分布式部署以同时连接多个影像服务器、数据库服务器以及GIS服务器。
优选地，所述自然保护区规划管理系统还具有自然保护区地图管理模块，自然保护区地图管理模块包含地图制作、地图浏览及地图管理，利用Arc-Engine中已通过CommandBase基类封装基本的地图操作函数，在二次开发时通过ICommand接口创建ESRI.ArcGIS.Controls命名空间下相应的命令类即可，将管理人员需要管理的区域和地理要素按照一定条件进行渲染后进行制图输出。
优选地，所述自然保护区规划管理系统基于管理人员登录时的登录代码开放对应管理界面的操作权限，各界面基于管理人员的操作行为实时打开自然保护区门户网站内的内容；管理人员能通过客户端软件登录到自然保护区规划管理系统，在组件式CIS的基础上进行保护区的规划管理工作。
优选地，所述自然保护区门户网站包含身份认证模块、登录模块和搜索引擎模块，该身份认证模块用于识别管理人员的身份信息获得相应操作权限以对应打开保护区门户网站内的内容界面。
优选地，所述资源模块包含保护区基本信息管理模块、自然资源管理模块、生态监测管理模块、野外巡护管理模块、应急管理模块、日常办公与生态旅游模块、社区共管模块；资源模块具有统一的数据接口，用于各模块之间的数据交互和调用。
优选地，所述数据库层包含自然保护区的空间数据库、属性数据库和影像数据库，该空间数据库基于GIS管理；自然保护区的属性数据库包括生物多样性数据库、自然环境数据库和人文经济数据库；影像数据库主要存储自然保护区的遥感影像数据、地面影像数据、风景图片和视频。
本发明的有益效果是：本发明以图文并茂的方式实现保护区信息的可视化，可提升自然保护区的智能管理能力，高效、快捷且智能化的对自然保护区进行管理，具有极高的稳定性、延展性和执行效率，大幅度提高了对自然保护区的管理效率、管理效能和管理水平，大大降低了管理成本，有利于对自然保护区的实时管理。
附图说明
图1为本发明的系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种自然保护区智慧化管理平台系统，包括：数据库层，设于基础设施层之上，用于将自然保护区的现状、保护措施、保护建议、保护级别加以收集整理并以数据库的形式保存；其中数据库层的数据格式包含RDBMS、地图文件XML，RDBMS可选用带空间分析能力的Oracle9i或SQL-Server2000，用来定义、维护、访问和更新数据并管理和满足应用服务对数据的请求；中间层，设于表示层与资源层之间，其中包括应用服务层、业务逻辑层和空间数据引擎，用于与数据库层进行数据交互及调用，应用服务层包含生态管理子系统、评估预警子系统、基础设施子系统、森林防火子系统、自然教育与生态旅游子系统、系统数据库，生态管理子系统包括基础设施管理界面和人员管理界面；其中，空间数据引擎SDE通过对空间数据的深层次分析，采用高效的存贮和检索方法来处理海量的数据；业务逻辑层可为Struts，负责业务逻辑处理，Struts用Servlets/Jsp处理；资源层，设于数据库层之上，用于对数据库层的海量数据资源进行分类整合，包含至少一个资源模块，资源模块分别对应数据库层中不同来源与不同结构的数据，以便于中间层的调用；资源模块包含保护区基本信息管理模块、自然资源管理模块、生态监测管理模块、野外巡护管理模块、应急管理模块、日常办公与生态旅游模块、社区共管模块；资源模块具有统一的数据接口，用于各模块之间的数据交互和调用；表示层，设于最顶端，包含自然保护区规划管理系统和自然保护区门户网站，用于获取中间层信息并显示给管理人员，同时与管理人员进行交互，比较返回的信息并将信息回送给中间层进行处理；基础设施层，设于数据库层之下，包含网络和系统软硬件设施，用于将平台采集与产生的各类数据存储入数据库层，对数据进行加工管理并提供数据服务，同时将经过虚拟化的计算资源、存储资源和网络资源以基础设施即服务的方式通过网络提供给管理人员使用和管理，系统软硬件设施包含生态评估预警模块、生态监测模块。
其中，应用服务层还包括数据采集与更新子系统、以及固定格式的Excel表格，让管理人员能利用软件系统进行数据资料的输入外，并能将整理好的表格文件进行导入，批量完成数据采集与更新。
需要说明的是，自然保护区规划管理系统包含地理分析模块、规划与评价模块；地理分析模块采用GIS空间及叠置分析、网络及3D分析、缓冲区分析的方式进行保护区热点地区分析，并结合保护区生物多样性、生物环境类型、重要五中的生物环境要求及保护区人口分布、交通、生成活动的特点来划分自然保护区的功能区；规划与评价模块采用数据分析提取信息，指导保护区整体或某个区域的规划，对保护项目作前、中、后期评估；自然保护区门户网站采用WebGIS作为基础平台，实现自然保护区信息的漫游、查找、浏览、放大、缩小、专题图制作、缓冲区分析功能，该自然保护区门户网站可采用IE访问。
自然保护区规划管理系统还具有GPS定位模块，通过GPS信号与移动数据传输实现管护人员日常巡护的实时定位与巡护事件实时上传，并自动记录巡护路径，通过视频、照片、语音、文字等方式定位与记录巡护事件，以切实保障在户外对自然保护区的管理人员的人身安全，提高资源管护效率；自然保护区规划管理系统采用分布式部署以同时连接多个影像服务器、数据库服务器以及GIS服务器；自然保护区规划管理系统还具有自然保护区地图管理模块，自然保护区地图管理模块包含地图制作、地图浏览及地图管理，利用Arc-Engine中已通过CommandBase基类封装基本的地图操作函数，在二次开发时通过ICommand接口创建ESRI.ArcGIS.Controls命名空间下相应的命令类即可，将管理人员需要管理的区域和地理要素按照一定条件进行渲染后进行制图输出。
需要说明的是，生态监测管理模块先将不同区域的自然保护区利用数据采集设备采集自然保护区的各项生态数据，包含但不局限于动植物生长参数、动物覆盖率、植物覆盖率、生物环境因素、自然保护区动态图像集等等，将这些生态数据分类存储至数据库层当中，再将数据库层中的各项数据传输至影像服务器、数据库服务器以及GIS服务器当中，然后再通过管理人员进行管理工作；其中，在获取各项生态数据时，可以配以无人机模块来采集自然保护区的区域地图，无人机模块基于预设的轨迹来实现目标保护区图像的定点采集；生态环境因素包含保护区光照参数、空气温湿度参数、土壤温湿度参数、降水参数、空气中的各类颗粒参数等等。
其中，生态评估预警模块，包含生态监测与指标、综合评估与预警，依靠遥感监测与生态参数反演、地面监测与评价、生态系统综合评估、生态保护和建设工程成效评价等相关指标系统及方法标准，构建生态监测与指标相关模块系统；生态监测的实现主要包括：建设卫星数据接收系统、卫星数据处理平台，配置生态参数地面采集设备、遥感解译与反演数据参数野外验证设备，建设业务化运行系统。
自然保护区规划管理系统基于管理人员登录时的登录代码开放对应管理界面的操作权限，各界面基于管理人员的操作行为实时打开自然保护区门户网站内的内容；管理人员能通过客户端软件登录到自然保护区规划管理系统，在组件式CIS的基础上进行保护区的规划管理工作；自然保护区门户网站包含身份认证模块、登录模块和搜索引擎模块，该身份认证模块用于识别管理人员的身份信息获得相应操作权限以对应打开保护区门户网站内的内容界面；身份认证模块的身份认证方式包含：静态密码认证、短信密码认证、动态口令认证和USB-Key认证，其中，最佳安全的认证方式为动态口令认证和USB-Key认证；其中动态口令认证是应用最广的一种身份识别方式，一般为长度5-8的字符串，有数字、字母、特殊字符、控制字符等组成；其中USB-Key认证是基于USB-Key的身份认证方式采用软硬件相结合，一次一密的强双因子认证模式，USB-Key内置单片机或智能卡芯片，可以存储管理人员/用户的密钥或数字证书，利用USB-Key内置的密码算法实现对用户身份的认证。
数据库层包含自然保护区的空间数据库、属性数据库和影像数据库，该空间数据库基于GIS管理；自然保护区的属性数据库包括生物多样性数据库、自然环境数据库和人文经济数据库；生物多样性数据库包含保护区主要植物数据库、动物数据库及动植物组成的群落数据库，其中还包括国家级和省级珍稀的特有的动植物；自然环境数据库包含森林资源、地质地貌、气候土壤水文、景观、栖息地等数据库；人文经济数据库包含保护区及周边人口情况与经济发展、旅游设施、工农业产值、土地利用等数据库；影像数据库主要存储自然保护区的遥感影像数据、地面影像数据、风景图片和视频；其中，自然保护区GIS管理的空间数据库有保护区的位置信息、功能区划分信息、各保护站点的管护范围信息、生物多样性分布信息、珍稀濒危物种的栖息地信息、土壤类型分布信息、水系位置信息、地质信息、保护区及周边居民点位置信息、保护区及周边交通网络信息等等。
尽管已示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种自然保护区智慧化管理平台系统，其特征在于，包括：
数据库层，用于将自然保护区的现状、保护措施、保护建议、保护级别加以收集整理并以数据库的形式保存；
中间层，其中包括应用服务层、业务逻辑层和空间数据引擎，用于与数据库层进行数据交互及调用，所述应用服务层包含生态管理子系统、评估预警子系统、基础设施子系统、森林防火子系统、自然教育与生态旅游子系统、系统数据库，生态管理子系统包括基础设施管理界面和人员管理界面；
资源层，用于对所述数据库层的海量数据资源进行分类整合，包含至少一个资源模块，所述资源模块分别对应所述数据库层中不同来源与不同结构的数据，以便于所述中间层的调用；
表示层，包含自然保护区规划管理系统和自然保护区门户网站，用于获取中间层信息并显示给管理人员，同时与管理人员进行交互，比较返回的信息并将信息回送给中间层进行处理；
基础设施层，包含网络和系统软硬件设施，用于将平台采集与产生的各类数据存储入数据库层，对数据进行加工管理并提供数据服务，同时将经过虚拟化的计算资源、存储资源和网络资源以基础设施即服务的方式通过网络提供给管理人员使用和管理，所述系统软硬件设施包含生态评估预警模块、生态监测模块。
2.根据权利要求1所述的自然保护区智慧化管理平台系统，其特征在于：所述应用服务层还包括数据采集与更新子系统、以及固定格式的Excel表格，让管理人员能利用软件系统进行数据资料的输入外，并能将整理好的表格文件进行导入，批量完成数据采集与更新。
3.根据权利要求1所述的自然保护区智慧化管理平台系统，其特征在于：所述自然保护区规划管理系统包含地理分析模块、规划与评价模块；所述自然保护区门户网站采用WebGIS作为基础平台，实现自然保护区信息的漫游、查找、浏览、放大、缩小、专题图制作、缓冲区分析功能，该自然保护区门户网站可采用IE访问。
4.根据权利要求3所述的自然保护区智慧化管理平台系统，其特征在于：所述地理分析模块采用GIS空间及叠置分析、网络及3D分析、缓冲区分析的方式进行保护区热点地区分析，并结合保护区生物多样性、生物环境类型、重要五中的生物环境要求及保护区人口分布、交通、生成活动的特点来划分自然保护区的功能区；所述规划与评价模块采用数据分析提取信息，指导保护区整体或某个区域的规划，对保护项目作前、中、后期评估。
5.根据权利要求3所述的自然保护区智慧化管理平台系统，其特征在于：所述自然保护区规划管理系统还具有GPS定位模块，通过GPS信号与移动数据传输实现管护人员日常巡护的实时定位与巡护事件实时上传，并自动记录巡护路径；所述自然保护区规划管理系统采用分布式部署以同时连接多个影像服务器、数据库服务器以及GIS服务器。
6.根据权利要求3所述的自然保护区智慧化管理平台系统，其特征在于：所述自然保护区规划管理系统还具有自然保护区地图管理模块，自然保护区地图管理模块包含地图制作、地图浏览及地图管理，利用Arc-Engine中已通过CommandBase基类封装基本的地图操作函数，在二次开发时通过ICommand接口创建ESRI.ArcGIS.Controls命名空间下相应的命令类即可，将管理人员需要管理的区域和地理要素按照一定条件进行渲染后进行制图输出。
7.根据权利要求3所述的自然保护区智慧化管理平台系统，其特征在于：所述自然保护区规划管理系统基于管理人员登录时的登录代码开放对应管理界面的操作权限，各界面基于管理人员的操作行为实时打开自然保护区门户网站内的内容；管理人员能通过客户端软件登录到自然保护区规划管理系统，在组件式CIS的基础上进行保护区的规划管理工作。
8.根据权利要求3所述的自然保护区智慧化管理平台系统，其特征在于：所述自然保护区门户网站包含身份认证模块、登录模块和搜索引擎模块，该身份认证模块用于识别管理人员的身份信息获得相应操作权限以对应打开保护区门户网站内的内容界面。
9.根据权利要求1所述的自然保护区智慧化管理平台系统，其特征在于：所述资源模块包含保护区基本信息管理模块、自然资源管理模块、生态监测管理模块、野外巡护管理模块、应急管理模块、日常办公与生态旅游模块、社区共管模块；资源模块具有统一的数据接口，用于各模块之间的数据交互和调用。
10.根据权利要求1所述的自然保护区智慧化管理平台系统，其特征在于：所述数据库层包含自然保护区的空间数据库、属性数据库和影像数据库，该空间数据库基于GIS管理；自然保护区的属性数据库包括生物多样性数据库、自然环境数据库和人文经济数据库；影像数据库主要存储自然保护区的遥感影像数据、地面影像数据、风景图片和视频。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115619079A (zh) * | 2022-11-03 | 2023-01-17 | 江西和壹科技有限公司 | 一种基于物联网的自然保护区一体化监测管理系统 |
| CN117436823A (zh) * | 2023-12-21 | 2024-01-23 | 湖南省不动产登记中心 | 一种基于大数据的自然资源确权登记管理方法及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220208 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |