自然公園生態(tài)環(huán)境智能監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范2025-08-15發(fā)布2025-11-15實(shí)施重慶市市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由廣聯(lián)達(dá)數(shù)字科技(重慶)有限公司提出。本文件由重慶市經(jīng)濟(jì)信息化委員會(huì)歸口。本文件起草單位：廣聯(lián)達(dá)數(shù)字科技(重慶)有限公司、重慶華地資環(huán)科技有限公司、重慶市林業(yè)科學(xué)研究院、重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院、重慶大學(xué)、控環(huán)科技集團(tuán)有限公司、重慶科技大學(xué)、重慶信息通信研究院、重慶對(duì)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院、重慶市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、重慶經(jīng)開(kāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境和建設(shè)管理局。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：謝剛、曾立民、宋英石、尹航、別牧、馬可、曲垚、趙琨、李蒙、司洪濤、朱冬雪、徐召雷、王科、陳本文、師賀雄、萬(wàn)里、肖繼攀、李劍峰、晏致濤、譚桃川、謝金鳳、張劉玲、王雨朦、胡陶、張曉、陸生軍、紀(jì)建華。自然公園生態(tài)環(huán)境智能監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了自然公園生態(tài)環(huán)境智能監(jiān)測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)要求、下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)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(包括所有的修改單)適用于本文件。GB3096-2008聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)HJ664-2013環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)技術(shù)規(guī)范(試行)HJ194-2017環(huán)境空氣質(zhì)量手HJ633-2012環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定(試行)QX4-2015氣象臺(tái)(站)防雷技術(shù)規(guī)范指經(jīng)國(guó)務(wù)院及其部門(mén)依法劃定或確認(rèn)，對(duì)具有生態(tài)、觀賞、文化和科所有來(lái)源的活的生物體中的變異性，這些來(lái)源包括陸地、海洋和其他水生[來(lái)源：HJ623-2011術(shù)語(yǔ)和定義3.1]工2接收土壤、水體、空氣、噪聲、生物多樣性等自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器組的具備接收智能終端發(fā)送的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、邏輯判斷數(shù)據(jù)，且用于由土壤、水體、空氣、噪聲以及生物多樣性等自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器AI:人工智能(ArtificialIntelligence)Docker:基于操作系統(tǒng)層級(jí)的虛擬化JTAG:用于系統(tǒng)仿真、調(diào)試及芯片內(nèi)部測(cè)試國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議((JointTestActionGroup)Socket:網(wǎng)絡(luò)中不同主機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)程之間進(jìn)行雙向通信的套接字TPS:軟件系統(tǒng)每秒處理的事務(wù)數(shù)(TransactionsPer由感知部件、智能終端及網(wǎng)關(guān)、監(jiān)測(cè)平臺(tái)構(gòu)成。用于實(shí)現(xiàn)對(duì)自然公園土壤、水體、空氣、噪3應(yīng)應(yīng)用層支撐層數(shù)據(jù)層傳輸層感知層生態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控應(yīng)用生態(tài)預(yù)警告警應(yīng)用生態(tài)日常監(jiān)管應(yīng)用檢索管理服務(wù)可視化服務(wù)組件數(shù)據(jù)應(yīng)用接口服務(wù)網(wǎng)絡(luò)及信息安全防護(hù)網(wǎng)絡(luò)及信息安全防護(hù)圖1自然公園生態(tài)環(huán)境智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)5.2系統(tǒng)組成5.2.1系統(tǒng)架構(gòu)分為感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、支撐層和應(yīng)用層。其系統(tǒng)架構(gòu)層次應(yīng)滿足如下要求：a)感知層由土壤、水體、空氣、噪聲、生物多樣性前端傳感器組、無(wú)人機(jī)遙測(cè)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)智能終端及網(wǎng)關(guān)組成；b)傳輸層由承載4G/5G/NB無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)組成，實(shí)現(xiàn)自然生態(tài)監(jiān)測(cè)智能終端與監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互；c)數(shù)據(jù)層由自然生態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、自然生態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)、自然生態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、自然生態(tài)管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及相應(yīng)大數(shù)據(jù)分析組件組成；d)支撐層由支撐監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行所需的物聯(lián)管理組件、電子地圖、任務(wù)調(diào)度、安全服務(wù)、日志管理、檢索服務(wù)、可視化服務(wù)以及數(shù)據(jù)接口組件和中間件等組成；e)應(yīng)用層由支持自然生態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警告警、日常監(jiān)管和綜合評(píng)估等功能模模塊或組件組成。6技術(shù)要求6.1智能終端要求6.1.1工作條件要求工作條件要求如下：a)工作溫度：應(yīng)滿足在-10℃~70℃溫度范圍內(nèi)正常工作；b)環(huán)境濕度：應(yīng)滿足在20%～95%濕度范圍內(nèi)正常工作；4c)電源：智能終端應(yīng)優(yōu)先采用太陽(yáng)能供電方式，一般情況采用220V,50Hz交流電源或者采用與智能終端匹配的直流電源。d)防雷等級(jí)：符合QX4-2015中4.3條要求；e)防護(hù)等級(jí)≥IP65。6.1.2安全性要求工況安全應(yīng)滿足如下要求：a)泄漏電流≤0.5mA;b)絕緣電阻(冷態(tài))≥2MΩ;c)電氣強(qiáng)度(冷態(tài)):應(yīng)能承受50Hz,1250V交流電壓，歷時(shí)1min,無(wú)擊穿閃爍現(xiàn)象。6.1.3可靠性要求智能終端在工作條件下的平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)應(yīng)不小于5000小時(shí)。6.1.4通訊要求通訊應(yīng)滿足如下要求：a)具備4G/5G/NB無(wú)線或有線通訊功能，且能與生態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互；b)具備心跳、校時(shí)、配置、狀態(tài)、告警、應(yīng)答等報(bào)文的MQTT、HTTP、TCP/IP的通訊協(xié)議；c)具備串口或USB接口通訊功能，應(yīng)能在通訊傳輸發(fā)生故障時(shí)，能讀取48h的物聯(lián)網(wǎng)終端監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。6.1.5功能要求功能要求如下：a)應(yīng)具備各類(lèi)生態(tài)感知傳感器實(shí)時(shí)采樣的功能，且采樣周期可動(dòng)態(tài)配置；b)應(yīng)具備邏輯運(yùn)算和判斷功能，實(shí)現(xiàn)生態(tài)指標(biāo)異常的智能判斷；c)應(yīng)具備無(wú)線或有線傳輸功能，實(shí)現(xiàn)智能終端的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)邏輯判斷數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測(cè)d)應(yīng)具備與監(jiān)測(cè)平臺(tái)遠(yuǎn)程配置域名/IP地址、通訊端口、報(bào)警閥值等初始化參數(shù)和本地串口配置初始化參數(shù)的功能；e)應(yīng)具備48h智能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，且能在傳輸網(wǎng)絡(luò)正常情況下由監(jiān)測(cè)平臺(tái)調(diào)用其存儲(chǔ)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；f)宜具備AI人工智能算法功能，實(shí)現(xiàn)生態(tài)指標(biāo)異常的AI人工智能判斷。6.2監(jiān)測(cè)平臺(tái)6.2.1功能要求功能要求如下：a)應(yīng)具備各類(lèi)自然生態(tài)指標(biāo)智能監(jiān)控終端發(fā)送數(shù)據(jù)的采集、分析和存儲(chǔ)功能；b)應(yīng)具備土壤、水體、空氣、噪聲、生物多樣性指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能；c)應(yīng)具備土壤、水體、空氣、噪聲、生物多樣性指標(biāo)超出閾值的異常告警功能；d)應(yīng)具備自然公園生態(tài)環(huán)境日常監(jiān)督、管理、巡查、統(tǒng)計(jì)和分析功能；e)依據(jù)各類(lèi)自然生態(tài)指標(biāo)和權(quán)重，應(yīng)具備各類(lèi)自然生態(tài)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析和評(píng)價(jià)的功能，且宜自動(dòng)生成分析報(bào)告；f)宜對(duì)前端視覺(jué)感知終端采集的動(dòng)物、昆蟲(chóng)圖像進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，建立專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)；5g)宜部署動(dòng)物、昆蟲(chóng)圖像識(shí)別算法，具備識(shí)別動(dòng)物、昆蟲(chóng)圖像種類(lèi)的功能，且宜支持相應(yīng)識(shí)別模型的加載、迭代訓(xùn)練和優(yōu)化算法的功能；h)宜采用細(xì)粒度識(shí)別模型對(duì)動(dòng)物和昆蟲(chóng)種類(lèi)的高清圖像進(jìn)行更細(xì)粒度的識(shí)別；i)可選擇在物聯(lián)網(wǎng)終端、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)或云端部署識(shí)別模型。6.2.2非功能性要求非功能要求如下：a)應(yīng)具備界面簡(jiǎn)潔、直觀、易用和易操作，且宜具備操作導(dǎo)航指示功能；b)應(yīng)具備支持7*24小時(shí)不間斷運(yùn)行，且界面操作響應(yīng)時(shí)間不大于1s;c)應(yīng)具備支持并發(fā)訪問(wèn)處理TPS不低于300;d)應(yīng)具備配置與監(jiān)測(cè)平臺(tái)運(yùn)行相匹配的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和WEB中間件等支撐軟件；e)應(yīng)具備操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和WEB中間件宜采用國(guó)產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件；f)宜采用虛擬機(jī)、Docker等虛擬管理軟件，具備網(wǎng)絡(luò)資源、計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源按需動(dòng)態(tài)分配、自由伸縮的功能；g)宜采用具備可擴(kuò)展性和開(kāi)放性的API接口、WEBSERVICE、Socket通訊和數(shù)據(jù)交互組件。6.3.1終端安全智能終端安全要求如下：a)應(yīng)具備以加密算法設(shè)置智能終端唯一標(biāo)識(shí)編碼作為登錄監(jiān)測(cè)平臺(tái)的設(shè)備合法驗(yàn)證碼，防止仿冒設(shè)備接入系統(tǒng)；b)應(yīng)具備設(shè)置調(diào)試接口接入驗(yàn)證碼，防止非法通過(guò)調(diào)試接口讀取智能終端軟體固件逆向分析；c)宜采用基于角色的訪問(wèn)控制，配置不同角色的最小操作權(quán)限，防止普通用戶(hù)修改智能終端配置參數(shù)。6.3.2通訊要求智能終端與監(jiān)測(cè)平臺(tái)通訊應(yīng)符合如下要求：a)智能終端以唯一標(biāo)識(shí)編碼和接入口令作為接入監(jiān)測(cè)平臺(tái)合法智能終端的接入認(rèn)證；b)通訊報(bào)文具備循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)校驗(yàn)機(jī)制，以驗(yàn)證通訊報(bào)文數(shù)據(jù)的完整性和正確性；c)通訊報(bào)文具備應(yīng)答機(jī)制，應(yīng)答報(bào)文包含成功/失敗的應(yīng)答回復(fù)；d)通訊報(bào)文包含時(shí)間序列數(shù)據(jù)的時(shí)間戳，以驗(yàn)證通訊報(bào)文時(shí)序及報(bào)文時(shí)間；e)智能終端通訊宜設(shè)置通訊端口偵聽(tīng)機(jī)制，防止外部對(duì)智能終端惡意攻擊。6.3.3系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)安全應(yīng)符合如下要求：a)系統(tǒng)遵循最小安全原則，僅安裝需要的組件和模塊，且應(yīng)在發(fā)現(xiàn)組件和模塊存在漏洞時(shí)，及時(shí)升級(jí)補(bǔ)丁程序封堵漏洞。b)系統(tǒng)關(guān)閉不必要的系統(tǒng)服務(wù)、默認(rèn)共享和高危的通訊端口，且宜對(duì)必須開(kāi)放服務(wù)的通訊端口進(jìn)行偵聽(tīng)和監(jiān)控。c)嚴(yán)格控制遠(yuǎn)程運(yùn)維操作，經(jīng)審批后開(kāi)通遠(yuǎn)程運(yùn)維接口，遠(yuǎn)程運(yùn)維操作應(yīng)保留不可更改的審計(jì)日志，遠(yuǎn)程運(yùn)維操作結(jié)束后應(yīng)立即關(guān)閉遠(yuǎn)程運(yùn)維接口。6.3.4數(shù)據(jù)安全6a)系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)采用定期全量備份和每日增量備份方法保證數(shù)據(jù)安全，且能在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)被破壞時(shí)能及時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)b)系統(tǒng)敏感數(shù)據(jù)應(yīng)采用國(guó)密算法加密后進(jìn)行傳輸與存儲(chǔ)，敏感數(shù)據(jù)在系統(tǒng)調(diào)用時(shí)宜采用“可用c)系統(tǒng)數(shù)據(jù)宜使用數(shù)據(jù)完成性校驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行一致和完整性校驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性和完整b)根據(jù)自然公園土地類(lèi)型、地貌特征確定監(jiān)測(cè)單元，且隨機(jī)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)[來(lái)源：HJ/T166-2004術(shù)語(yǔ)和定義3.5]單個(gè)土壤單元至少應(yīng)有3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成1個(gè)土壤混合樣。a)采樣樣品應(yīng)采集土壤表層樣，采集深度為0～20cm;b)宜采用便攜式設(shè)備原位測(cè)試、人工采樣實(shí)驗(yàn)室測(cè)試進(jìn)行土壤相關(guān)指標(biāo)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)方法應(yīng)符合c)土壤含水率監(jiān)測(cè)應(yīng)符合NY/T1782-2009中6章規(guī)定的要求。7單個(gè)水庫(kù)、湖泊的封閉水上、中、下游分別布設(shè)1個(gè)水樣點(diǎn)。a)應(yīng)根據(jù)不同水體功能、水文要素的實(shí)際情況，在河道、水庫(kù)、湖泊公園范圍內(nèi)的進(jìn)、出口采b)采集水面下0.5m處表層水，若水深不足1m時(shí)，在1/2水深處采集；監(jiān)測(cè)方法應(yīng)符合GB/T3838-2022中6章的要求；b)同類(lèi)型監(jiān)測(cè)點(diǎn)滿足土地利用類(lèi)型、風(fēng)向、高度一致的要求，使各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲取的數(shù)據(jù)具有可c)監(jiān)測(cè)點(diǎn)不設(shè)在高大建筑物、樹(shù)木或其他障礙物阻礙環(huán)境空氣流動(dòng)的位置，且監(jiān)點(diǎn)位布設(shè)充分考慮自然公園內(nèi)山體坡向、地形高差、土地利用類(lèi)型因素，應(yīng)布設(shè)于不小于10m(東西向)×10m(南北向)的平坦場(chǎng)地。單個(gè)自然公園布設(shè)不少于1處監(jiān)測(cè)點(diǎn)，不同面積自然公園最少監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)量符合HJ664-2013中6.1條規(guī)定的要求。b)自動(dòng)監(jiān)測(cè)符合HJ/T193-2013中4.1條規(guī)定的要求；c)人工監(jiān)測(cè)符合HJ/T194-2017中第7章規(guī)定的要求；f)空氣和的測(cè)試方法應(yīng)符合HJ618-2011中第4章和8.1條規(guī)定的要求。監(jiān)測(cè)方法應(yīng)符合GB3096-2008中6.4條規(guī)定的要求。8同植被類(lèi)型應(yīng)保證有至少1個(gè)樣地，每個(gè)樣地有不少于2個(gè)樣方；c)非均一地面樣地，樣方設(shè)置應(yīng)根據(jù)空間異質(zhì)程度分層抽樣，同一層間相對(duì)均一；d)根據(jù)植物類(lèi)型確定單個(gè)樣方面積，其中喬木10m×10m、灌木5m×5m、草本1m×1a)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)區(qū)分動(dòng)物(哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)等)習(xí)性，布設(shè)在動(dòng)物長(zhǎng)期活動(dòng)區(qū)域和遷徙路徑，實(shí)施b)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)注意隱蔽性和環(huán)境友好性，降低人類(lèi)植物監(jiān)測(cè)方法應(yīng)符合GB/T33027-2016中7.1條要求。b)