广东林业生态监测科技创新联盟成立
来源:中国绿色时报 作者:黎明 2020-09-27

 本报讯 9月21日,广东林业生态监测科技创新联盟成立大会暨联盟学术研讨会在广州召开。联盟将服务于广东生态文明建设、粤港澳大湾区建设及公众对生态产品需求,以“一站、一网、一联盟”建设为核心,通过交流合作促进全省林业生态协同监测和科技创新。

  广东林业生态监测科技创新联盟(以下简称联盟)是由省内从事林业、湿地、城市和石漠化等生态系统效益监测与科技创新相关的科研机构、高等院校及企事业单位等自愿组成的开放性学术组织。

  林业生态监测是全面掌握森林、湿地等生态系统质量、服务、功能及其变化的重要手段与平台,是生态保护的基础,是生态文明建设的重要支撑。广东省委省政府高度重视生态监测工作,2017年广东省政府印发《广东省生态环境监测网络建设实施方案》,明确提出建设可实现对重点生态功能区、生态环境脆弱区和敏感区等区域的大范围、全天候监测的生态监测网络。

  目前,广东省已建设国家级和省级林业生态站19个,初步形成了广东林业生态监测网络。为推动林业科技创新和体制机制创新,广东省作为改革开放的排头兵和先行地,要率先建立立足本省又面向国际前沿的林业生态监测科技创新联盟,为全国林业生态监测树立标杆。

  广东林业生态监测科技创新联盟将整合技术创新资源,构建起产业技术创新链,提升解决林业重大战略需求与共性关键技术科研攻关实力,保障科研与生产紧密衔接,提升科技创新水平,推进林业和草原科技创新体系建设,有效解决生态站网建设与发展所面临的实际问题,更好地服务于粤港澳大湾区、南岭国家公园及城乡生态保护修复等林业生态建设。

  依据广东林业生态监测网络布局的特点,联盟理事会成员单位主要从与林业生态监测相关科研院所、高等院校及企事业等单位中遴选。广东省林业科学研究院作为联盟理事长单位,广东省林业科技推广总站、中国林业科学研究院热带林业研究所、中国科学院华南植物园、中山大学、华南农业大学、国家林业和草原局桉树研究开发中心、广东省林业调查规划院、广东省樟木头林场、广州市林业和园林科学研究院、深圳市中国科学院仙湖植物园为副理事长单位。中国林业科学研究院湿地研究所(林业新技术研究所)等35家单位为联盟理事单位。广东省林业科学研究院教授级高工邓鉴锋当选为联盟理事长。同时组建联盟学术委员会,聘请中国工程院院士尹伟伦担任主任委员,中国林业科学研究院研究员王兵、广东省林业科学研究院教授级高工李小川任副主任委员。


  

广东省林业生态监测大数据平台


  生态定位监测  网络平台规划

  《广东省林业生态监测网络布局规划》于2019年启动,计划利用5年(2020-2024年)时间,连续投入5000万元左右,用于改善广东省现有林业生态监测网络布局和提升林业生态台站(点)的监测能力,形成资源整合、数据共享、协同创新的合作机制框架。

  2019年至今,广东省林业局已拨付资金1500万元,购置生态监测仪器设备224余台(套),有效提升了各台站(点)的野外生态要素监测能力,研发并升级了《广东省林业生态大数据平台系统》软硬件,实现了生态数据的实时传输,优化了海量生态监测数据的自动汇总和分析能力。

  按照规划,以政府与公众需求为导向,按照“多站点联合、多系统组合、多尺度拟合、多目标融合”的发展思路,通过统一监测指标规范监测方法,实现标准化生态监测站建设(一站);通过改扩建和新建站点,形成布局合理、覆盖全省的林业生态监测网络(一网);形成资源优化整合、高效运行的联合机制,创建广东林业生态监测科技创新联盟(一联盟)。“一站一网一联盟”将为加快粤港澳大湾区宜居宜业宜游生态环境建设、沿海经济带绿网建设、粤北生态保护与绿色产业发展提供科技保障。

  广东省现有森林、湿地、城市三类已建(含在建)生态站14个,其中国家级生态站12个、省级生态站2个,另有省级监测点14个。

  综合参考国家林草局陆地生态定位研究网络、中科院中国生态系统研究网络、科技部国家生态系统观测研究网络的规划布局方法,结合广东实际,以森林生态区划、湿地类型、生态梯度、分布特征等为依据,满足分层典型抽样要求和监测精度要求,依照充分利用已有生态站、扩建适宜省级监测点、按需布设新站的原则,制定覆盖全省,涵盖森林生态系统、湿地生态系统、石漠生态系统、草原生态系统和城市生态系统五大生态系统类型的广东省林业生态监测网络布局规划。

  广东省林业生态监测网络共布设生态站38个(含香港和澳门城市站),广东负责除香港城市站、澳门城市站外另36个生态站的建设,其中森林生态站16个、湿地生态站7个、城市生态站13(含香港城市站和澳门城市站)个、石漠生态站1个、草原站1个。森林生态站含已建森林站7个、在建生态站2个、拟建森林站7个;湿地生态站含已建湿地站1个、在建湿地站1个、拟建湿地站5个;城市生态站含在建城市站3个、拟建城市站10个;拟建石漠站1个,拟建草原站1个。生态站建设分为重点站与基本站两个级别。其中重点站按照国家标准进行全指标监测,基本站按照专项监测指标进行监测。通过该监测网络可实现对全省森林、湿地、城市、石漠和草原生态系统的长期定位观测与研究。

  广东省将已建成的7个国家级生态站设为重点森林生态站,分别为:广东南岭森林生态站、广东东江源森林生态站、广东珠三角森林生态站、广东鹤山森林生态站、广东鼎湖山森林生态站、广东湛江桉树林生态站、广东汕尾沿海防护林生态站。省级森林生态站设为基本森林生态站,共9个,分别为:广东象头山森林生态站、广东石门台森林生态站、广东凤凰山森林生态站、广东鹅凰嶂森林生态站、广东大雾山森林生态站、广东黑石顶森林生态站、广东龙文-黄田森林生态站、广东韩山森林生态站、广东内伶仃岛岛屿森林生态站。

  广东省共布设重点湿地生态站3个,其中国家级湿地生态站2个,分别为:广东海丰湿地生态站、广东湛江湿地生态站,增加河流湿地代表性生态站广东孔江湿地生态站为重点湿地生态站。布设基本湿地站4个,分别为:福田基本湿地生态站、郁南大河基本湿地生态站、顺德基塘基本湿地生态站、海珠湖基本湿地生态站。

  依据粤港澳大湾区生态建设区位重要性,布设重点城市生态站4个,其中3个为已建成国家级城市生态站,分别为:广东珠江口城市群森林生态站、广东广州城市生态站、广东深圳城市森林生态站,另新增1个重点城市生态站为广东珠海城市森林生态站。省级城市生态站定位基本城市站,共9个,分别为:广东佛山城市生态站、广东樟木头城市生态站、广东江门城市生态站、广东惠州生态站、广东东莞城市生态站、广东中山城市生态站、广东肇庆城市生态站、香港城市森林生态站、澳门城市森林生态站。广东省负责建设除香港城市生态站、澳门城市生态站外的其他7个基本城市生态站,协助推进香港城市生态站和澳门城市生态站的建设。

  广东省建设基本石漠生态站1个,为广东阳山基本石漠生态站;布设基本草原生态站1个,为广东罗坑基本草原生态站。


广东省林业生态监测展示大屏

  

  生态监测  大数据系统建设

  广东省生态监测大数据系统建设以实现全省林业生态系统协同监测、为公众提供优质林业生态数据服务、为政府提供有力生态数据支撑为目标,利用2020-2024年5年时间,解决目前广东省林业生态监测存在的监测资源分散、数据服务水平低、协同公关能力差等突出问题,为加快粤港澳大湾区生态环境建设、沿海经济带绿网建设、粤北生态保护与绿色产业发展提供有力保障。

  在系统建设中,广东省建立了广东省林业生态监测网络平台,实现单点登录、生态数据统一采集、数据管理及可视化展示,智能运维管理,并以现有已接入的生态站为基础,逐步接入全省生态站。

  广东省林业生态监测网络平台实现林业生态站网络数据统一采集与管理,建立包括生态站数据采集、过滤、清洗、校验、入库的生态数据采集系统,确保数据的有效性和完整。实现林业生态站数据监管与展示,管理功能包括数据浏览、查询、共享、导出等,数据展示方式包括指标展示、按生态站展示、生态站数据对比分析、历史数据展示、数据变化趋势展示、数据变化对比分析展示等。实现生态数据对外服务,林业主管部门可对相关数据进行发布,社会公众可在线预览和查询生态数据。实现生态监测联盟成员间的资源整合与共享,通过林业生态监测联盟共享平台,归纳整合各联盟成员单位的设施设备、实验仪器、科研人才、数据成果、学术成果等资源,编写资源共享方案,促进联盟内资源共享、学术交流。实现对生态站的智能运维管理,通过建立生态站智能运维系统,对广东省林业生态监测网络平台软、硬件进行统一运维。


生态物联网采集平台数据采集传输逻辑图

  

  生态监测  物联网建设

  广东省目前已在东江源森林生态系统国家定位观测研究站布设物联网设备,实现物联网运行要求。物联网云平台预计明年上线运行,未来3年,全省生态监测网络平台的所有设备将纳入物联网管理,实现设备远程管理、手机端实时查看及生态站管理等,为稳定生态数据、科研分析提供保障。

  广东省林业科学研究院联合广州中省信网络科技有限公司利用北斗短报文功能,实现监测数据传输,这是林业行业首次应用。科研团队目前已在象头山生态站布设了北斗收发设备,实现数据合并、比对校验、信道监测、访问轮训、数据格式和协议转换、通信加密,数据采集达到预期效果,下一步将改善北斗用于林业的硬件设备和管理工具,优化MCU指令,为其他同类单位借鉴提供参考。

  生态监测网络设备设施多建设在野外,所处环境相对恶劣。为对生态监测网络设备进行更好地管理和维护,广东省利用最新通信技术、物联网技术及移动互联网技术,建立了一套基于物联网技术的生态设备智能管理和维护系统,解决了生态监测网络设备运维的问题,实现设备管理和维护的电子化、数字化和智能化。

  系统依托Lora物联网通信技术,将生态站的设备、设施实现联网,统一对设备数据进行采集,通过光纤或4G无线网络将数据传输到林业政务云数据平台,实现数据异常报警、设备故障报警等主动报警,减少了设备故障率,缩短了故障恢复时间。通过工单的“发起→分派→处理→审核→关闭”流程,对设备管理和维护工作进行闭环管理,并要求一线工作人员通过系统手机移动端以文字、图片或视频的形式记录现场处理过程和处理结果,使整个设备管理和维护工作一目了然,不遗漏任何事项。

  生态站设备设施数量多、种类杂,设备管理和维护工作涉及多个不同专业领域,非常需要建立完整的运维档案。系统实施后,工作人员可通过工单在现场直接将设备维护过程记录到系统中,无须事后进行整理。同时,查询和检索电子化工单记录也更便捷,对现场情况的记录更形象、直观。

  生态站设备、设施是重要科研资产,系统实现了生态站设备资产从采购、入库、领用、维修到报废的全生命周期管理,用系统手机移动端扫描二维码即可知道设备资产的具体信息,并完成设备检修、养护、盘点等日常维护工作。系统还以工单数据为考核的量化标准,建立了一套量化、公平、公正的设备管理和维护绩效考核体系,提升了设备管理和维护的工作效率。


生态设备智能管理和维护系统的闭环运维流程


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