自然保護地是維護國家生態安全，提升生物多樣性保護成效的重要載體，對保護地生態系統進行實時、高頻、多尺度的監測是認知其動態變化的有效手段，也是實現自然保護地生態系統健康管理的基石。目前，中國保護地總面積占國土陸域面積的18%，管轄海域面積的4.1%，有效保護了我國90%的陸地生態系統類型、85%的野生動物種群、65%的高等植物群落和近30%的重要地質遺跡，涵蓋了25%的原始天然林、50.3%的自然濕地和30%的典型荒漠地區，各類自然保護地在保護生物多樣性、保護自然遺產、改善生態環境質量和維護國家生態安全方面發揮了重要作用。但仍然存在重疊設置、多頭管理、邊界不清、權責不明、保護與發展矛盾突出等問題。

“智慧管理系統”的建設可實現自然保護地信息資源共享、政務協同，進一步提升自然保護地科學管護水平。為促進自然保護地保護和管理的信息化與現代化，部分自然保護地開始建設智慧管理系統，其包括信息采集、記錄巡護路線、實時分享位置等，最大限度地發揮系統特性。

我國自然保護地發展歷程

自2015年12月中央深改組審議通過《中國三江源國家公園體制試點方案》，到目前中國已有10個國家公園體制試點方案陸續獲批。

2018年3月，按照中共中央《深化黨和國家機構改革方案》，國家公園管理局正式組建成立。目前，涉及中國12個省份的10個國家公園體制試點正按總體規劃有序推進，并重點圍繞“成立統—管理機構”、“建立自然資源產權體系”、“生態保護補償制度”等方面開展管理體制的探索。

2019年6月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于建立以國家公園為主體的自然保護地體系的指導意見》，《指導意見》提出，建立國家公園等自然保護地生態環境監測制度，制定相關技術標準，建設各類各級自然保護地“天空地一體化”監測網絡體系，充分發揮地面生態系統、環境、氣象、水文水資源、水土保持、海洋等監測站點和衛星遙感的作用，開展生態環境監測。依托生態環境監管平臺和大數據，運用云計算、物聯網等信息化手段，加強自然保護地監測數據集成分析和綜合應用，全面掌握自然保護地生態系統構成、分布與動態變化，及時評估和預警生態風險，并定期統一發布生態環境狀況監測評估報告。對自然保護地內基礎設施建設、礦產資源開發等人類活動實施全面監控。

2023年中國林科院、世界自然保護聯盟（IUCN）中國代表處、華為技術有限公司聯合編寫并發布《智慧自然保護地白皮書》，對我國建設智慧自然保護地進行全面、系統分析，提出我國智慧自然保護地建設方案架構、建設路徑、發展藍圖。

我國自然保護地智慧管理系統實踐

云南會澤黑頸鶴自然保護區多維智能空間管理系統基于移動GIS和WebGIS技術構建，以高清遙感影像為數據支持，將ArcGIS Server地圖緩存技術融入其中，通過移動GIS進行自然保護區巡護信息采集并上傳到后臺服務器，采用WebGIS技術在網絡客戶端實時對后臺服務器數據進行下載更新，從而實現移動端和網絡端的信息同步。系統分為三個子系統，分別是移動信息采集系統、實時監控系統、綜合管理平臺。

移動信息采集系統利用手機、平板等移動設備可簡化巡護人員的信息采集工作。移動端的信息采集功能主要包括保護區動物的空間、屬性、時間信息采集。其中屬性信息采集主要實現對動物種類、照片信息、生境情況、坐標點位置、動物數量等信息的記錄。

實時監控系統綜合運用無人機、云臺攝像機建立立體監控系統,編織嚴密監控網,保證在任何天氣、任何地形情況下都能對保護區進行實時監控。無論是無人機還是云臺攝像機，監控數據自動保存至系統,可隨時調用查看，為保護工作和科研提供第一手影像資料。

綜合管理平臺統一管理監控系統和信息采集系統，輕松實現信息管理、查詢統計、一鍵同步、數據下載、視頻管理等功能。系統能將監測、攝像、護鶴員巡護等所有日常工作統一到三維系統中，使各級主管部門了解保護區內各類珍惜動植物的分布、生長情況，環境保護情況，為有效地保護黑頸鶴及其越冬地的生態環境提供決策支持。

會澤黑頸鶴國家級自然保護區多維智能空間管理系統界面

智慧管理系統存在的問題

在系統感知能力方面，本底數據難以滿足實際應用，感知體系缺乏統一標準，連續的時空分布數據獲取難度大，終端難以適應野外環境。目前的監測數據缺乏連續性，且在精度、范圍和實效性上仍不能滿足要求，缺乏包括地理空間、物種及其生境和氣象監測等本底數據。

在網絡連接能力方面，數據難以實時傳輸，尚需設定綜合聯接方案。通信網絡受制于山區、森林等區域施工限制，難以實現全域覆蓋，加上終端缺乏傳輸功能，數據難以實時、無障礙地傳遞到管理人員手中。

在數據分析能力方面，缺乏數據融合標準，尚需尋找有效數據存儲方案，缺乏成熟算法支持數據應用。AI平臺是自然保護地智慧化方案的核心引擎。其三大核心要素——算力、算法和數據，當前仍未能滿足自然保護地在物種識別、森林防火指揮等智慧場景中的需求。

在運營管理能力方面，存在“重投入輕運營”現象。基層管護人員的運營及知識水平有待提升，系統尚未達到自主運營的水平。

智慧管理系統建設建議

打造自然資源“一張圖”，強化生態感知能力

推進感知體系、數據標準、數據接口的統一，打造自然資源“一張圖。建立多維度生態感知，利用影像設備、無人機、傳感器及物聯網技術形成“天空地一體化”的感知系統，將自然保護地的物理信息數字化，并主動監測及感知數據變化。

選擇適用性高的傳輸方案，充分平衡傳輸需求及成本

對自然保護地內生物多樣性進行智能化監測，搭建多網絡融合通信，因地制宜，將不同通訊手段靈活組合，優勢互補，克服野外遮擋物和崎嶇地勢的限制，在兼顧經濟成本的同時實現從終端到智慧平臺的高效互聯。

挖掘數據價值，提升智慧管理能力

以高性能計算和云計算為基礎，依托大數據和AI技術，精準識別和有效利用海量數據，對自然保護地進行全場景實時分析。利用人工智能為生態系統的原真性、完整性保護提供考量依據和智能管理。

多場景輔助運營，完善全民共享機制

在管理運營層面，智慧化管理引入科研人員、保育人員、游客等利益相關方參與生態保護的生態保護與修復、資源管理、科研監測、科普教育、游憩體驗、社區發展、管理與運行等七個關鍵應用場景。

清研集團多年來深耕信息技術研發，承擔國家重點研發計劃項目，完成近百項系統定制開發，自主研發十二款產品系統，如智慧園林養護管理系統、河湖精細化管理巡檢測評系統等等，發揮了較為積極的社會效益，獲得了廣泛應用和合作伙伴的高度評價。

撰稿 | 何海霞 清研集團自然資源園林部研究員

編輯 | 陳澤璽

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