自然公園生態(tài)環(huán)境智能監(jiān)測技術(shù)規(guī)范2025-08-15發(fā)布2025-11-15實施重慶市市場監(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)定起請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本文件由廣聯(lián)達數(shù)字科技(重慶)有限公司提出。本文件由重慶市經(jīng)濟信息化委員會歸口。本文件起草單位：廣聯(lián)達數(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)科技集團有限公司、重慶科技大學(xué)、重慶信息通信研究院、重慶對外經(jīng)貿(mào)學(xué)院、重慶市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會、重慶經(jīng)開區(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)測技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)要求、下列文件對于本文件的應(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)測點位布設(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(站)防雷技術(shù)規(guī)范指經(jīng)國務(wù)院及其部門依法劃定或確認，對具有生態(tài)、觀賞、文化和科所有來源的活的生物體中的變異性，這些來源包括陸地、海洋和其他水生[來源：HJ623-2011術(shù)語和定義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)測傳感器組的具備接收智能終端發(fā)送的實時監(jiān)測數(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)測傳感器AI:人工智能(ArtificialIntelligence)Docker:基于操作系統(tǒng)層級的虛擬化JTAG:用于系統(tǒng)仿真、調(diào)試及芯片內(nèi)部測試國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議((JointTestActionGroup)Socket:網(wǎng)絡(luò)中不同主機上的應(yīng)用進程之間進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)測平臺構(gòu)成。用于實現(xiàn)對自然公園土壤、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)實時監(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)及信息安全防護網(wǎng)絡(luò)及信息安全防護圖1自然公園生態(tài)環(huán)境智能監(jiān)測系統(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、無人機遙測、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測智能終端及網(wǎng)關(guān)組成；b)傳輸層由承載4G/5G/NB無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)組成，實現(xiàn)自然生態(tài)監(jiān)測智能終端與監(jiān)監(jiān)測系統(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)實時監(jiān)控數(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)測系統(tǒng)運行所需的物聯(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)實時監(jiān)控、預(yù)警告警、日常監(jiān)管和綜合評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：符合QX4-2015中4.3條要求；e)防護等級≥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)電氣強度(冷態(tài)):應(yīng)能承受50Hz,1250V交流電壓，歷時1min,無擊穿閃爍現(xiàn)象。6.1.3可靠性要求智能終端在工作條件下的平均無故障工作時間(MTBF)應(yīng)不小于5000小時。6.1.4通訊要求通訊應(yīng)滿足如下要求：a)具備4G/5G/NB無線或有線通訊功能，且能與生態(tài)監(jiān)測平臺進行實時數(shù)據(jù)交互；b)具備心跳、校時、配置、狀態(tài)、告警、應(yīng)答等報文的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，能讀取48h的物聯(lián)網(wǎng)終端監(jiān)測數(shù)據(jù)。6.1.5功能要求功能要求如下：a)應(yīng)具備各類生態(tài)感知傳感器實時采樣的功能，且采樣周期可動態(tài)配置；b)應(yīng)具備邏輯運算和判斷功能，實現(xiàn)生態(tài)指標(biāo)異常的智能判斷；c)應(yīng)具備無線或有線傳輸功能，實現(xiàn)智能終端的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和實時邏輯判斷數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測d)應(yīng)具備與監(jiān)測平臺遠程配置域名/IP地址、通訊端口、報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)測數(shù)據(jù)存儲功能，且能在傳輸網(wǎng)絡(luò)正常情況下由監(jiān)測平臺調(diào)用其存儲的監(jiān)測數(shù)據(jù)；f)宜具備AI人工智能算法功能，實現(xiàn)生態(tài)指標(biāo)異常的AI人工智能判斷。6.2監(jiān)測平臺6.2.1功能要求功能要求如下：a)應(yīng)具備各類自然生態(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)的實時監(jiān)測功能；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)計和分析功能；e)依據(jù)各類自然生態(tài)指標(biāo)和權(quán)重，應(yīng)具備各類自然生態(tài)環(huán)境實時監(jiān)測數(shù)據(jù)分析和評價的功能，且宜自動生成分析報告；f)宜對前端視覺感知終端采集的動物、昆蟲圖像進行存儲和管理，建立專題數(shù)據(jù)庫；5g)宜部署動物、昆蟲圖像識別算法，具備識別動物、昆蟲圖像種類的功能，且宜支持相應(yīng)識別模型的加載、迭代訓(xùn)練和優(yōu)化算法的功能；h)宜采用細粒度識別模型對動物和昆蟲種類的高清圖像進行更細粒度的識別；i)可選擇在物聯(lián)網(wǎng)終端、邊緣計算網(wǎng)關(guān)或云端部署識別模型。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小時不間斷運行，且界面操作響應(yīng)時間不大于1s;c)應(yīng)具備支持并發(fā)訪問處理TPS不低于300;d)應(yīng)具備配置與監(jiān)測平臺運行相匹配的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(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)庫系統(tǒng)和WEB中間件宜采用國產(chǎn)自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件；f)宜采用虛擬機、Docker等虛擬管理軟件，具備網(wǎng)絡(luò)資源、計算資源和存儲資源按需動態(tài)分配、自由伸縮的功能；g)宜采用具備可擴展性和開放性的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)識編碼作為登錄監(jiān)測平臺的設(shè)備合法驗證碼，防止仿冒設(shè)備接入系統(tǒng)；b)應(yīng)具備設(shè)置調(diào)試接口接入驗證碼，防止非法通過調(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控制，配置不同角色的最小操作權(quán)限，防止普通用戶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)測平臺通訊應(yīng)符合如下要求：a)智能終端以唯一標(biāo)識編碼和接入口令作為接入監(jiān)測平臺合法智能終端的接入認證；b)通訊報文具備循環(huán)冗余校驗(CRC)校驗機制，以驗證通訊報文數(shù)據(jù)的完整性和正確性；c)通訊報文具備應(yīng)答機制，應(yīng)答報文包含成功/失敗的應(yīng)答回復(fù)；d)通訊報文包含時間序列數(shù)據(jù)的時間戳，以驗證通訊報文時序及報文時間；e)智能終端通訊宜設(shè)置通訊端口偵聽機制，防止外部對智能終端惡意攻擊。6.3.3系統(tǒng)安全監(jiān)測平臺系統(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，及時升級補丁程序封堵漏洞。b)系統(tǒng)關(guān)閉不必要的系統(tǒng)服務(wù)、默認共享和高危的通訊端口，且宜對必須開放服務(wù)的通訊端口進行偵聽和監(jiān)控。c)嚴格控制遠程運維操作，經(jīng)審批后開通遠程運維接口，遠程運維操作應(yīng)保留不可更改的審計日志，遠程運維操作結(jié)束后應(yīng)立即關(guān)閉遠程運維接口。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)庫被破壞時能及時恢復(fù)數(shù)據(jù)b)系統(tǒng)敏感數(shù)據(jù)應(yīng)采用國密算法加密后進行傳輸與存儲，敏感數(shù)據(jù)在系統(tǒng)調(diào)用時宜采用“可用c)系統(tǒng)數(shù)據(jù)宜使用數(shù)據(jù)完成性校驗規(guī)則進行一致和完整性校驗，實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性和完整b)根據(jù)自然公園土地類型、地貌特征確定監(jiān)測單元，且隨機布設(shè)監(jiān)測點[來源：HJ/T166-2004術(shù)語和定義3.5]單個土壤單元至少應(yīng)有3個監(jiān)測點組成1個土壤混合樣。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)備原位測試、人工采樣實驗室測試進行土壤相關(guān)指標(biāo)監(jiān)測，監(jiān)測方法應(yīng)符合c)土壤含水率監(jiān)測應(yīng)符合NY/T1782-2009中6章規(guī)定的要求。7單個水庫、湖泊的封閉水上、中、下游分別布設(shè)1個水樣點。a)應(yīng)根據(jù)不同水體功能、水文要素的實際情況，在河道、水庫、湖泊公園范圍內(nèi)的進、出口采b)采集水面下0.5m處表層水，若水深不足1m時，在1/2水深處采集；監(jiān)測方法應(yīng)符合GB/T3838-2022中6章的要求；b)同類型監(jiān)測點滿足土地利用類型、風(fēng)向、高度一致的要求，使各個監(jiān)測點獲取的數(shù)據(jù)具有可c)監(jiān)測點不設(shè)在高大建筑物、樹木或其他障礙物阻礙環(huán)境空氣流動的位置，且監(jiān)點位布設(shè)充分考慮自然公園內(nèi)山體坡向、地形高差、土地利用類型因素，應(yīng)布設(shè)于不小于10m(東西向)×10m(南北向)的平坦場地。單個自然公園布設(shè)不少于1處監(jiān)測點，不同面積自然公園最少監(jiān)測點位數(shù)量符合HJ664-2013中6.1條規(guī)定的要求。b)自動監(jiān)測符合HJ/T193-2013中4.1條規(guī)定的要求；c)人工監(jiān)測符合HJ/T194-2017中第7章規(guī)定的要求；f)空氣和的測試方法應(yīng)符合HJ618-2011中第4章和8.1條規(guī)定的要求。監(jiān)測方法應(yīng)符合GB3096-2008中6.4條規(guī)定的要求。8同植被類型應(yīng)保證有至少1個樣地，每個樣地有不少于2個樣方；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，同一層間相對均一；d)根據(jù)植物類型確定單個樣方面積，其中喬木10m×10m、灌木5m×5m、草本1m×1a)監(jiān)測點布設(shè)區(qū)分動物(哺乳動物、鳥類等)習(xí)性，布設(shè)在動物長期活動區(qū)域和遷徙路徑，實施b)監(jiān)測點布設(shè)注意隱蔽性和環(huán)境友好性，降低人類植物監(jiān)測方法應(yīng)符合GB/T33027-2016中7.1條要求。b)