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森林“天眼”

来源:    发布日期:2017年9月18日    浏览次数:

 2011年开始建设,2012年底验收通过,现在正式投入运行已有5年多时间。野外视频监控系统在保护区的应用,在资源保护方式上发挥了空间和时间上的巨大作用,也拓宽了资源保护模式。

陕西牛背梁国家级自然保护区野外视频监控系统自
牛背梁自然保护区野外视频监控系统简介
牛背梁自然保护区选用的是目前国内技术比较成熟的微波视频监测系统,该系统利用先进的仪器设备和微波数据传输方式,将野外监测信号传输到室内进行实时观测,具有监控范围大、全天候监控、无线传输、太阳能供电、避雷接地安全可靠、前端设备工作状态中心监控6大特点。
野外视频监测系统的工作原理
保护区工作人员在监控室通过鼠标对前端监控点发出各种控制指令,控制所辖区域内的监测点铁塔上的云台来调整监控摄像机的工作姿态,通过控制远景拉伸和缩放,对野生动物频繁活动和人为干扰活动的重点区域进行监测和图像采集。监控塔上的前端监测设备采集到的图像数据通过微波点对点传输至监控室,各监控室与监控中心数据交流通过专网链接。
视频监测指挥中心能向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。监控中心通过监控软件及宽带访问各个保护站的视频信号,实现和保护站共享被监控点的视频图像,该系统是基于最为广泛使用的TCP/IP协议,对每个保护站配置至少2M带宽,以实现至少4个通道的视频信号传输;而监控中心则配置10M的光纤,以实现12路视频的显示。可实现单播、组播及录像,将监控的功能与网络技术完美结合,具有高可靠性、高集成性。
视频监控点建设布局
牛背梁保护区地处秦岭腹地,地形复杂,海拔起伏变化较大,山系相互遮挡,观察范围有限。牛背梁保护区为东西狭长的带状形状,东西长28公里,南北宽15公里,边界长达150余公里,入区口众多,资源管理难度大。近年来,随着交通条件改善、社会经济的发展,保护区周边生态旅游的兴盛,人为活动干扰增多,火灾隐患加大,资源管护工作压力增大,保护区原有的资源管理手段显得相对滞后。为确保区内资源安全,牛背梁自然保护区采用“1412”布局,即“一个监控中心,四个监测室,十二个监测点”的格局,构建现代化的监控系统。
“一个监控中心”是指在北沟保护站设立视频监控中心一个,建筑面积150平方米。北沟保护站的监控中心,将各监控点的信息通过已有的宽带网络进行汇总,进行整体分析,对发现的问题及时予以处置;同时为保护区管理人员、科研人员和访问者提供室内观察、了解保护区整体情况的机会。
“四个监测室”是指在老林、石砭峪、北沟、广货街4个保护站各建设监控室一处。以便于各保护站对各自辖区人为干扰、森林火灾、动植物资源现状进行实时监控。
“十二个监测点”指采用“全面布防,突出重点”的方式对保护区内野生动植物资源重点分布区,沿秦岭主脊建立野生动植物和森林防火监测点5个,其中广货街保护站3个,石砭峪保护站1个,老林站1个;在人为活动频繁、资源管护压力大的区域建立人为干扰监测点7个,其中北沟保护站3个,广货街保护站1个,石砭峪保护站1个,老林保护站2个。每个监测点的有效覆盖范围最高可达10平方公里,总覆盖面积最高可达120平方公里,约占到保护区总面积的70%左右。
野外视频监控系统的运行情况
牛背梁自然保护区从野外视频监控系统的建设项目在工程验收完成的同时,选派各科室站业务骨干组织了野外视频监控系统使用操作培训班,将使用教程和技术指导手册配发至各人手中,通过技术人员手把手教授操作技能,让每个职工上机实际操作,达到了人人可以独立使用的效果。
各保护站通过监控室可以调看自己辖区内各监测点的实时图像。同时通过广域网链接视频监控中心,管理局机关对保护区全部监测点的随时调看控制,方便管理局领导决策层对个保护站业务工作的指导和督查。
保护站制定了监控室设备使用登记制度,确保监控设备的正常运行,规定值班员白天每两个小时,晚间每四个小时观察一次,并将监控内容如实登记,及时发现问题及时处理并有据可查。
各个保护站加强了对野外视频监控系统的维护检查,确保野外视频监控系统突发故障时,能够做到第一时间及时维修,保证野外视频监控系统的正常运行。保护区以野外巡护为主与重点区域视频监控相结合的方式,配合野外红外相机的应用,牛背梁自然保护区在资源管护、动植物监测和森林防火期的巡查方面能做到有的放矢,大大提高了保护站工作人员的工作效率。
保护站野外视频监测系统的使用情况
老林保护站管护面积4062.2公顷,占保护区总面积的24.7%,区内架设了牛背梁、天路、西沟峡、观云台四座野外视频监控塔,主要用于森林资源监测、森林防火瞭望观察、重点地段驴友非法入区监控等工作。目前视频监测摄像头从模拟信号转为数字信号后画面质量大幅提高,在夏季可通过监控画面观察到植被的颜色变化,初步判断森林植被的健康状况,如华山松叶子发黄,变红可以认定健康状况出现问题,根据观察的情况,保护站安排工作人员再实地观察、取样、鉴定结果,然后做进一步处理。冬季森林植被落叶后,草甸或视野开阔地段有时能监测到大型野生动物的活动情况。北沟保护站黄花岭、大干沟、石窑沟三个监测点,主要用于防火期内进行森林火灾预防、林区病虫害疫情监测等工作。广货街保护站区内布设的四个监测点可以覆盖辖区内从海拔1500米至2800多米的落叶林、针阔混交林、针叶林和高山草甸各森林类型的大部分林区。保护站通过野外视频监控系统可对森林生境、梯子沟羚牛重点活动区域开展动植物监测;通过秦岭梁、苍子沟和荞麦地野外视频监控点,可以监测到林区是否存在松材线虫病疫情发生(根据病害发作后树木颜色变化,如松材线虫病发作松木叶子变成红棕色);在防火期内通过对林区监测的能够及时发现是否存在火灾隐患,若有火情发生也可对着火点进行第一时间确认。
保护区利用野外视频监测系统开展人为干扰监测,取得了很好的效果,大大提高各保护站的管护能力。广货街保护站利用视频监控系统对210国道沿线、秦岭梁、大坪村等人为干扰重点区域进行监控,能够及时发现违法越界的行为,开展有针对性的劝阻执法活动。石砭峪保护站设在保护区边界的南木沟视频监测点,主要以监控辖区周边及外来人员活动为主。北沟保护站黄花岭监测点对102省道涉及保护区的部分路段进行实施监控,能观察了解冬季滞留车辆和人员的野外用火等情况,便于保护站迅速出动,及时制止。老林保护站通过天路监测点和西沟峡监测点对西沟峡、龙王沟区域驴友入区情况进行有效监测和预判,做到早准备、早行动及时有效劝阻驴友。如2017年2月18日,老林保护站值班员通过野外视频监控观察到大约40名游客距离龙王沟辖区边界约3公里,经过持续观察和预判,这部分游可能通过穿越龙王沟辖区到牛背梁森林公园,保护站工作人员立即驱车前往事发地域,劝阻游客,并向他们宣传自然保护区相关法律法规,成功在保护区辖区外围劝返游客。
野外视频监控系统与自然环境教育相结合的探索
牛背梁自然保护区在利用野外视频监控系统做好资源管护、野生动植物监测、森林防火监测和人为干扰监测工作的基础之上,对于野外视频监控系统在自然环境教育方面的应用也进行了一定的探索和实践。
目前在保护区开展的自然环境教育活动中,我们已将带领体验者参观视频监控中心作为森林体验活动的一项重要内容,这也是牛背梁自然保护区积极探索适于公众与保护区协同发展的一种宣传教育新模式。
经过5年来的运行,保护区野外视频监控系统经受住了恶劣天气和严酷的气候条件考验,野外视频监测塔就像矗立在茫茫林区的“天眼”,守护着保护区内的森林资源安全,它的运行对保护区传统的管理模式,作了更有效的补充,有效提升保护区的现代化管理水平,实现对全区野生动植物资源、人为干扰、森林火灾等的有效管理。(公众教育科 郭朋勃/文)
                              牛背梁自然保护区野外视频监控系统剪影
                                 
                                               秦楚古道终南山高山草甸的观云台视频监控塔
                                 
                                                         梯子沟的监控台就建设在陡峭的悬崖上
                                 
冬雪覆盖着的荞麦地视频监测塔
                                 
                                       保护区在开展的森林体验活动中让孩子们参观野外视频监测中心
                                 
                         保护区工作人员通过野外视频监控系统对保护区资源安全情况进行查看登记(广货街保护站视频监控室)(广货街保护站供图)