李均玲

（賀州市八步區(qū)林業(yè)局，廣西 賀州 542800）

林業(yè)作為人類社會發(fā)展的重要資源，不但是人類持續(xù)發(fā)展的重要自然生態(tài)資源，更是地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要經(jīng)濟資源。近年來賀州市八步區(qū)林業(yè)行政主管部門始終秉承“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，持續(xù)性地深化自己的職責，將林業(yè)的健康持續(xù)性發(fā)展作為一項重要的工作任務(wù)，包括組織林業(yè)生態(tài)保護修復(fù)與造林綠化工作，指導(dǎo)、監(jiān)督城鄉(xiāng)綠化美化，負責森林、野生動植物資源的監(jiān)督管理，指導(dǎo)國有林場建設(shè)發(fā)展等。針對林業(yè)資源管理中出現(xiàn)的種種問題，賀州市八步區(qū)林業(yè)行政主管部門不斷探索并應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)，構(gòu)建起適合賀州市八步區(qū)的林長制綜合管理平臺。

1 總體架構(gòu)

平臺總體框架包括：感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)支撐層、業(yè)務(wù)支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和用戶接入層等結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)的功能包括了林長制管理、智慧林業(yè)業(yè)務(wù)、綠化養(yǎng)護和應(yīng)急指揮調(diào)度方面的功能，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 智慧林業(yè)系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

1.1 感知層

感知層主要是智能化感知設(shè)備，包括：高空熱成像監(jiān)控點位設(shè)備、手持移動終端、林區(qū)出入口警示設(shè)備、交換機、GIS服務(wù)器和一體化環(huán)境因子采集設(shè)備等，各種設(shè)備為動態(tài)監(jiān)測林區(qū)環(huán)境、有效管理林區(qū)資源提供了關(guān)鍵性支撐，也為林業(yè)局提供了感知數(shù)據(jù)來源。

1.2 傳輸層

傳輸層主要是一種信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，包括有線傳輸網(wǎng)絡(luò)、無線通信網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)。隨著科技的發(fā)展，衛(wèi)星通信網(wǎng)采用的是遙感衛(wèi)星網(wǎng)。通過多網(wǎng)絡(luò)傳輸，使得空中感知監(jiān)測系統(tǒng)變得更加高清晰和全覆蓋，可以實現(xiàn)實時監(jiān)測。

1.3 數(shù)據(jù)支撐層

數(shù)據(jù)支撐層包括：數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管控、數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)。其中物聯(lián)網(wǎng)作為一種重要的信息承載體，由硬件、軟件和應(yīng)用三部分組成，涉及的技術(shù)非常多，有微電子、信息感知、微機電、網(wǎng)絡(luò)通信和嵌入式系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。通過數(shù)據(jù)支撐層能夠為用戶提供應(yīng)用所需的各類服務(wù)與共享資源，同時還能為姊妹單位或者是上級監(jiān)管部門提供數(shù)據(jù)接口。

1.4 業(yè)務(wù)支撐層

業(yè)務(wù)支撐層就是為林業(yè)管理中各種業(yè)務(wù)提供支持的功能層，包括：林區(qū)網(wǎng)格化、防火應(yīng)急指揮、綜合應(yīng)用支撐、林業(yè)產(chǎn)權(quán)管理、林長管理系統(tǒng)、林業(yè)生態(tài)監(jiān)管、智慧惠民、花卉植被養(yǎng)護、護林員管理、古樹名木管理、林業(yè)一張圖、大數(shù)據(jù)分析、林業(yè)執(zhí)法宣教、林權(quán)林地管理、林木種苗信息和森林災(zāi)害防治等相關(guān)功能。

1.5 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

業(yè)務(wù)應(yīng)用層作為平臺的核心內(nèi)容，主要業(yè)務(wù)包括：森林資源管理、古樹名木管理、森林防火與應(yīng)急指揮、營造林重點項目管理、林長制信息化管理、綠化養(yǎng)護管理、智慧林業(yè)業(yè)務(wù)管理等系統(tǒng)。其中綠化養(yǎng)護管理主要是為園林綠化管理提供運營的模塊；智慧林業(yè)業(yè)務(wù)管理主要是自然保護區(qū)管理、野生動植物資源保護、瀕危野生動植物拯救與保護工作的模塊；林長制信息化管理模塊主要是為林長、林長辦和林業(yè)、水利、環(huán)保等行業(yè)協(xié)調(diào)辦公，共同執(zhí)法提供幫助的模塊；森林防火與應(yīng)急指揮主要是為林業(yè)生產(chǎn)部門可以迅速實施減災(zāi)避災(zāi)措施的模塊。

1.6 用戶接入層

用戶接入層所接的用戶包括林業(yè)管理中的不同部門領(lǐng)導(dǎo)、指揮中心、護林員和公眾等人群，給予他們提供比較友好的人機交互畫面。

2 林長制綜合管理平臺設(shè)計

林長制綜合管理平臺是基于多種語言開發(fā)的系統(tǒng)，可以應(yīng)用于Windows和Linux操作系統(tǒng)平臺上，包括后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、中間件服務(wù)器、前端應(yīng)用服務(wù)器等結(jié)構(gòu)，具有易維護，擴展性好，安全性高等特點。在系統(tǒng)的規(guī)范方面，系統(tǒng)嚴格遵守國家三類林業(yè)信息化標準，并根據(jù)有關(guān)國家林業(yè)主管部門標準和有關(guān)技術(shù)規(guī)范建立起項目標準體系，系統(tǒng)包含了林區(qū)事件規(guī)范、森林網(wǎng)格劃分、數(shù)據(jù)共享機制、各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源標準規(guī)范、區(qū)縣組織體系、事件發(fā)現(xiàn)和處理流程、不同級監(jiān)督考核體系等項目。

接口方面的設(shè)計。為了使得讓各業(yè)務(wù)流程之間有機銜接，并且達到全覆蓋，在其銜接時利用數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)整合和數(shù)據(jù)交換等技術(shù)，并通過支持前置交換庫、Rest接口、WebServices接口和MQ消息接口等手段，來實現(xiàn)本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的對接，達到數(shù)據(jù)的共享與存取。其中內(nèi)部接口在設(shè)計時都對應(yīng)著內(nèi)部接口，便于從各個前端獲得數(shù)據(jù)和從不同業(yè)務(wù)部門獲得有關(guān)的管理數(shù)據(jù)。而針對平臺視頻資源獲取調(diào)用，采取的是聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入服務(wù)器和通過非標設(shè)備采集網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，完成非標信令和國標信令、非標碼流和國標碼流的彼此轉(zhuǎn)換，最終共同導(dǎo)入到流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，以此完成視頻的轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)用。而在外接口設(shè)計上，為了和上級單位管理平臺對接工作，通常要以數(shù)據(jù)流或者文件方式給予林業(yè)信息，完成林業(yè)數(shù)據(jù)的不斷補充和更新。

網(wǎng)絡(luò)集成方面的設(shè)計。為了讓主干網(wǎng)絡(luò)達到更快的傳輸速度，系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)使用了當前通用的標準協(xié)議，讓各個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)可以達到快速、簡易的相連，完成第三層多協(xié)議IP與IPX多點傳送快速交換。傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)使用的是專用鏈路，不同前端點利用視頻專網(wǎng)匯合，連接到林業(yè)局的信息管理系統(tǒng)，把不同信息保存和傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。本系統(tǒng)還構(gòu)建了高清視頻專網(wǎng)匯聚層和接入層，建立起路由型網(wǎng)絡(luò)，使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化、清晰化，利用該結(jié)構(gòu)可以使得前端監(jiān)控點視頻數(shù)據(jù)匯聚以后傳輸?shù)奖O(jiān)控中心里。系統(tǒng)中匯聚層通過接入交換機接收前端圖像采集點視頻信號，然后匯聚輸送到核心交換機。接入層是利用前端信號通過光纖鏈路形式傳輸?shù)搅謽I(yè)局中心機房接入交換機或者使用WiFi、4G等方式輸送到林業(yè)局中心機房接入交換機。

3 賀州市八步區(qū)的林長制綜合管理平臺功能實現(xiàn)

3.1 林長制綜合管理信息平臺

3.1.1 林長制平臺對接集成

通過賀州市林長制系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，開發(fā)一體化展示功能模塊，為八步區(qū)智慧林長制綜合管理及應(yīng)用平臺提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。集成信息包括：（1）基礎(chǔ)電子地圖圖層、林長網(wǎng)格數(shù)據(jù)、行政區(qū)界線數(shù)據(jù)。（2）林長巡護數(shù)據(jù)，支持查看某個時間段的林長巡護情況、巡護軌跡、時間點等信息。（3）林長事件數(shù)據(jù)，支持查看某個時間段的事件信息，并支持按時間和位置，調(diào)取周邊一定時間內(nèi)的路口監(jiān)控視頻。

3.1.2 視頻監(jiān)控管理子系統(tǒng)

（1）提供視頻監(jiān)控統(tǒng)一集成展示，提供電子地圖定位展示，在地圖上標注每個監(jiān)控點位，可查看每個監(jiān)控的實時圖像、對球機支持云臺進行控制。（2）支持提供視頻監(jiān)控逐個展示及視頻監(jiān)控面板展示，支持1/4/6/9/16多視窗視頻展示。（3）支持查看某個視頻的歷史圖像回放，并支持按時間軸查看歷史某個時間點的視頻圖像。

3.1.3 車輛識別分析子系統(tǒng)

集成森林卡口、車輛識別系統(tǒng)，支持自動獲取經(jīng)過的車輛信息，并進行車輛屬性識別、記錄，可以查看/查詢車輛經(jīng)過的時間、照片、車牌號等信息。

3.1.4 無人機巡查子系統(tǒng)

供無人機實時視頻接入子系統(tǒng)，提供PC端、手機端無人機實時視頻查看。支持查看無人機歷史視頻。

3.2 森林卡口智能視頻監(jiān)控及警示柱

3.2.1 高清球機

高清球機及相關(guān)配件輔材等。球機采用200萬像素，夜晚監(jiān)控近處真彩色遠處紅外，≥22倍光學(xué)變倍，采用高靈敏度傳感器，滿足星光級監(jiān)控需求。支持寬動態(tài)切換，具有OSD顯示功能。

3.2.2 高清槍機

200萬紅外槍機及相關(guān)配件輔材等。支持強光抑制，支持背光補償功能，最低照度：彩色≤0.001lx；黑白≤0.0001lx。具有曝光模式，支持雙路傳輸數(shù)據(jù)。

3.2.3 監(jiān)控立桿

4.5m白色烤漆監(jiān)控立桿，含國標定制抱桿箱、避雷針、立桿接地以及相關(guān)配件、立桿基礎(chǔ)、施工費用。

3.2.4 監(jiān)控取電

前端10個視頻點的取、用電開戶費用。含500m以內(nèi)的線路架設(shè)；10A電表和開戶費（含一年的費用）。

3.2.5 路面減速帶

按照現(xiàn)場情況，設(shè)置5cm或7cm高路面減速帶。

3.2.6 視頻服務(wù)器

單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，支持4G或5G視頻傳輸，支持視頻壓縮。

3.2.7 監(jiān)控硬盤

2T監(jiān)控硬盤（支持視頻，可存儲不少于30天）。

3.2.8 監(jiān)控終端

視頻監(jiān)控中心終端，配置不低于i7-10700/16G，內(nèi)存/256G，固態(tài)+1T。

3.2.9 傳輸網(wǎng)絡(luò)

提供50M互聯(lián)網(wǎng)寬帶網(wǎng)絡(luò)，保障車輛識別高清視頻傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，含1年使用費。

3.2.10 安裝調(diào)試

視頻集成及調(diào)試對接、設(shè)備安裝調(diào)試維護費等。

3.3 系統(tǒng)支撐平臺

3.3.1 應(yīng)用及數(shù)據(jù)服務(wù)器

配置4核CPU、16G內(nèi)存、500G存儲、峰值10M帶寬，含1年使用費。

3.3.2 云視頻服務(wù)器

配置4核CPU、16G內(nèi)存、200G存儲、峰值10M帶寬，含1年使用費。

3.3.3 統(tǒng)一視頻管理平臺

建設(shè)視頻管理平臺（支持不超過20路視頻監(jiān)控接入），對接本地視頻監(jiān)控上的云服務(wù)，支持視頻監(jiān)控移動端和林長平臺調(diào)取和展示，支持高并發(fā)實時視頻查看功能。實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接口及并發(fā)訪問，實現(xiàn)權(quán)限管理，智能分析并幫助系統(tǒng)進行入侵檢測，實現(xiàn)對林區(qū)的常態(tài)化管理目標。提供云端視頻集成管理、用戶及權(quán)限管理、視頻二次開發(fā)API等功能。

3.3.4 寬帶網(wǎng)絡(luò)

提供50M互聯(lián)網(wǎng)寬帶網(wǎng)絡(luò)，保障車輛識別高清視頻傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，含1年使用費。

3.3.5 4G流量卡

路口視頻監(jiān)控采用4G無線流量卡方案，提供每年120G流量，含1年使用費。

3.3.6 短信提醒

實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)或者事件的提醒預(yù)警。提供2萬條短信服務(wù)。

3.4 大屏可視化系統(tǒng)建設(shè)

開發(fā)專門適用于大屏展示的大數(shù)據(jù)綜合展示平臺，包括林地分布圖、古樹名木分布圖、林長責任區(qū)域圖；巡護林員分布圖、連續(xù)多日未巡查護林員統(tǒng)計圖、異常情況預(yù)警圖；護林員統(tǒng)計圖表、林地數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖表、古樹名木統(tǒng)計圖表以及事件統(tǒng)計圖表；此外，當前如果發(fā)生重大事件，平臺將以地圖一張圖的方式突出展示當前事件的所在位置及周邊情況，包括所在位置、事件現(xiàn)場照片和視頻、事件周邊情況（護林員、居民、建筑物、重大設(shè)施等）以及事件滾動處理的過程。

3.5 重要卡口車輛分析識別系統(tǒng)

如使用高清變焦槍機，200萬紅外槍機及相關(guān)配件輔材等，支持強光抑制，支持背光補償功能，最低照度：彩色：0.001lx、黑白：0.0001lx。紅外燈可在低照度下手動或自動開啟，智能紅外，紅外夜視距離可達50m，支持電動變焦，焦距范圍2.8～12mm。