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摘要:太白山保護區以云計算、大數據、物聯網、移動互聯網等新一代信息技術為支撐，通過規范保護區各類業務數據采集、存儲、處理、交換和服務等標準，完成信息整合與共享，打造了保護地立體化感知、數據信息共享交互的信息化管理平臺，實現了對全轄區生境和動植物資源進行精細保護和動態監管，并對建成后的信息化平臺面臨的問題和挑戰提出了對策和建議。

關鍵詞:保護區;信息化建設;資源管護;智慧林業

21世紀，人類社會進入了信息化時代，信息化技術在社會各個領域得到了廣泛應用。將云計算、大數據、物聯網、移動互聯網等新一代信息技術和林業發展進行融合，發展以信息化技術為支撐的現代林業，建立適應經濟社會發展的現代林業體系，成為未來林業創新發展的必由之路。自然保護地作為保護生物多樣性、改善環境作用的主力軍，在涵養水源、保持水土、改善環境和保持生態平衡等方面發揮著重要作用。推動自然保護地信息化建設，建立資源立體感知、管理協同高效、生態價值凸顯的自然保護新模式，對促進林業科學發展具有十分重要的意義。

1太白山保護區概況

太白山保護區位于秦嶺西部，地處周至縣、眉縣、太白縣3縣交界處，總面積為56325hm2，主峰拔仙臺海拔3767.2m，是我國大陸E105°以東地區的最高名山。太白山保護區是秦嶺生物多樣性的代表，共有種子植物1783種，蕨類植物110種，苔蘚植物325種;有獸類72種(亞種)，鳥類218種(亞種)，兩棲爬行類36種，森林昆蟲1991種。是大熊貓在我國分布的最北界，世界著名的生物多樣性天然“基因庫”。發源于太白山的河流有10條，其中湑水河、黑河、石頭河、霸王河等主要河流都是漢中及關中地區工農業及生活用水的重要補給水源地。

2太白山保護區信息化實踐

2.1信息化建設背景

太白山自然保護區信息化建設最早始于1996年全球環境基金(GEF)項目，建立了BIMS管理系統，因系統偏重于人物的管理，應用面窄，目前已棄用。保護區日常野外巡護工作主要是實施手持GPS野外巡護管理，確保巡護員野外巡護監測到位。2011年開發了GIS生物多樣性地理信息系統單機版，由于野外信息來源較少，應用效果不佳，隨著電腦操作系統的快速升級，目前該系統已無法使用。2015年以來，持續開展了以大熊貓分布活動為重點的感應式紅外相機監測，盡管相機數量不足，但也取得了豐富的監測資料。2017年相繼在高海拔區域建立了5處視頻監控系統，用于森林防火和高山區人為活動監測。通過20a多的探索，太白山保護區信息化建設和應用總體水平低，沒有整合監測、巡護、項目等數據信息搭建一個集約化、統一化的管理平臺，各業務數據沒有統一標準，存在數據“孤島”，數據之間無法共享，使用效率低，無法發揮數據的價值。直到2019年，太白山保護區在有關項目的支持下，信息化建設才走向新的階段。

2.2建設思路及目標

通過信息化建設，保護區加強轄區內各種數據采集設備及應用終端實時數據交換，建立以數據庫建設為主的核心，科學整合科研監測、野外巡護、生態旅游、公眾教育、森林防火等各類業務數據，實現保護地立體化感知、數據信息共享交互的信息化管理平臺，對全轄區生境和動植物資源進行精細保護和動態監管，為保護區科學決策提供數據支撐。

2.3信息化建設內容

太白山保護區信息化建設主要分為前端業務數據采集系統建設、業務數據傳輸系統、局指揮系統及分控中心建設和局中心決策系統平臺建設4個部分，見圖1。2.3.1前端數據采集系統。前端數據采集系統由野外視頻監控系統、紅外相機系統、手持移動終端、生態環境因子自動采集系統模塊構成，實現生態安全信息、主要保護物種監測信息、生態環境因子和人為活動等數據的采集，見表1。2.3.2數據傳輸系統。由于保護區山大溝深，大部分轄區屬于無人區，沒有移動網絡信號，因此信息化系統網絡傳輸系統主要采取5.8GHZ頻段無線網絡傳輸模式，個別區域采用光纖傳輸模式。在保護區關鍵物種分布區域的制高點架設9個塔點作為骨干節點，在低山區域建立8處高山數據匯聚點。塔點與前端數據采集系統、塔點之間使用無線或者光纖傳輸，塔點通過無線將數據傳輸至數據匯聚點，數據匯聚點通過光纖將數據從運營商網絡傳至管理局指揮中心，再由指揮中心將數據傳輸至各保護站(分控中心)，見圖2。2.3.3指揮中心及分控中心。指揮中心主要分為視頻監控中心及中心機房2部分。建立視頻監控系統、網絡安全系統、指揮中心服務器及存儲系統、資源數據庫和決策系統平臺等。在保護站部署接入交換機、操作平臺及LCD液晶顯示屏等設備，建立分控中心。通過部分監控數據實時回傳和數據變動回傳的方式，將各監測點采集的數據傳輸至分控中心，完成對各保護站轄區的實時監控。2.3.4管理局中心決策系統。管理局中心決策系統主要包括自然保護區信息化管理平臺建設和數據中心建設。2.3.4.1自然保護區信息化管理平臺。平臺緊緊圍繞保護區資源調查、巡護監測、科學研究、宣傳教育、社區共管等核心業務，建立了生物資源管理、生物多樣性監測管理、巡護數據采集與管理、生境監測管理、人為干擾監測管理、地理空間管理與展示、視監控融合、救援與指揮管理、宣教管理、公眾信息管理與發布、大數據分析等模塊。2.3.4.2數據庫建設。圍繞保護區保護生物多樣性、自然景觀、第四紀冰川遺跡、古文化遺產和重要的水源涵養地的總目標，分析保護區各業務科室數據特點和業務流程，結合主管部門和公眾對保護區數據的共享需求，通過規范林業信息分類、采集、存儲、處理、交換和服務的標準，建立統一標準數據庫，為保護區管理人員提供轄區資源狀況查詢、瀏覽和可視化展現。同時為相關行業和社會提供多元化信息服務。

3安全系統建設

保護區綜合業務信息和系統服務類型，將保護區信息化系統保護等級定為第二級(S2A2G2)，整體信息化平臺按照三級進行建設。按照國家信息安全等級保護的有關標準和要求，通過滿足物理安全、網絡安全、主機安全、應用安全、數據安全5個方面，利用密碼代碼驗證、可信接入控制等核心技術，在“一個中心三重防御”的框架下完成信息系統的全面防護。同時，建立健全了組織機構、規章制度，加大對工作人員安全管理和培訓，確保為信息化系統提供立體、全面的安全保障防御體系，保證了信息化系統整體安全保護能力。

4存在的問題和挑戰

太白山保護區信息化系統因起步早，建設標準比較低，雖然2019年起項目投資建設、信息化規范管理進程加快，但是對標林業高質量發展和治理能力現代化建設還存在短板。

4.1信息化基礎設施依然薄弱

保護區轄區主要在中高山區域，公共電力、通訊設施無法覆蓋整個轄區，因此，轄區野外監測點在覆蓋率、自動化、數據實時性與及時性還不夠完善。如，紅外相機系統雖然基本做到了重點區域覆蓋，但與信息化網絡系統關聯性較小，無法通過無線網絡自動傳輸至局指揮中心，需要人工進行回收數據及更換電池。

4.2信息化系統模塊功能偏弱

新形勢下，保護區日常及業務工作日益繁雜，信息化系統功能固定，不能滿足工作標準化、規范化、精細化需求，亟需對信息化系統進行升級，擴展模塊功能，增加自定義模塊功能，提升信息化系統效能。

4.3林業智慧化水平有待提升

信息化系統已經基本建立，能夠滿足保護區業務工作的需要，但是數據庫數據信息資料偏少，系統大數據分析模塊應用水平較低，對數據的深入挖掘、關聯性分析還不足。如，保護區建區50a有余積累的大量專業數據和檔案文件，需要經驗豐富的工作人員整理校對錄入，工作量非常大。

4.4信息化系統專業化人才缺乏

保護區工作人員主要是林業方向專業技術人員，雖然在信息化系統建設啟動后，經過多次培訓，基本上掌握了信息化系統的使用和管理，但是由于信息系統技術含量高、維護比較復雜，亟需開發和維護信息系統的專業性人才。

5對策及建議

針對太白山保護區信息化建設的問題和難點，提出如下建議。高度重視信息化建設工作。新形勢下，做好信息化建設，加快推進保護區治理能力現代化，實現保護區從傳統管理到自動化、智能化轉變，對提升保護區管理水平有著重要的意義。加強技術人員交流培訓。積極鼓勵培養專業技術人員學習和鉆研信息化專業知識，采取“請進來、走出去”的方式，及時邀請專家教授講課培訓，同時抓住各種機會，組織人員外出學習，提高專業技術人員信息化水平。加大后期項目資金投入。積極爭取項目資金，加強課題研究協作，統籌兼顧，穩步提升信息化系統。

作者:李崇實 何強利 單位:陜西太白山國家級保護區