DB51/T 3038-2023 四川数字林草天空地人一体化监测系统技术规范

ICS65.020.40

CCSB61

DB51

四川省地方标准

DB51/T3038—2023

四川数字林草天空地人一体化监测系统技

术规范

2023-02-07发布2023-04-08实施

四川省市场监督管理局发布

DB51/T3038—2023

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................3

2规范性引用文件.....................................................................3

3术语和定义.........................................................................4

4系统设计基本原则...................................................................4

5总体建设要求.......................................................................5

6系统功能要求和技术指标.............................................................7

7安全保障体系......................................................................23

8工程验收测试......................................................................25

附录A（资料性）缩略语..............................................................26

附录B（资料性）省市县配置参考......................................................27

I

DB51/T3038—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由四川省林业和草原局提出，归口并解释。

本文件起草单位：四川省林业和草原发展研究中心（四川省林业和草原信息中心）、四川省林业和

草原调查规划院、上海邮电设计咨询研究院有限公司。

本文件主要起草人：陈亮、安孝凯、钟祥清、高飞、罗欣、薛尤贵、曾晴霞、唐嘉。

本次为首次发布。

II

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四川数字林草天空地人

一体化监测系统技术规范

1范围

本文件规定了四川省林草天空地人一体化监测系统（以下简称“一体化监测系统”）的技术要求，

用于规范森林草原防火、人车卡口管控、野生动物保护监测、林草资源管理等业务场景的监测系统建设。

本文件适用于四川省内森林草原防火、人车卡口安防管控、珍稀野生动物保护监测、林草资源管理

等业务的新建、扩建或改建项目，适用于项目的设计、实施、验收，项目验收后应接入到统一的林草视

频监控数字平台。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB4208外壳防护等级(IP代码)

GB6829剩余电流动作保护电器的一般要求

GB/T10125-2012人造气氛腐蚀试验盐雾试验

GB13955剩余电流动作保护装置安装和运行

GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

GB20815视频安防监控数字录像设备

GB/T22239-2019信息安全技术网络安全等级保护基本要求

GB/T25070-2019信息安全技术网络安全等级保护安全设计技术要求

GB/T28181公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求

GB/T28448-2019信息安全技术网络安全等级保护测评要求

GB50057建筑物防雷设计规范

GB50343建筑物电子信息系统防雷技术规范

GB50348安全防范工程技术规范

GB50394入侵报警系统工程设计规范

GB50395视频安防监控系统工程设计规范

GA308安全防范系统验收规则

GA/T669.1城市监控报警联网系统技术标准

QX/T105防雷装置施工质量监督与验收规范

LY/T1662.3-2008数字林业标准与规范.第3部分:卫星遥感影像数据标准

LY/T2581-2016森林防火视频监控系统技术规范

LY/T2582-2016森林防火视频监控图像联网技术规范

LY/T2665-2016森林火险因子采集站建设及采集技术规范

3

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3术语和定义

LY/T2581-2016和LY/T2582-2016界定的术语和定义适用于本文件。

3.1

推理inference

视频/图片AI解析算法的运行过程

4系统设计基本原则

4.1互联性

一体化监测系统内上下级监控指挥中心之间、监控指挥中心与前端设备之间应能有效地进行通信和

数据传输，应能够实现不同厂商、不同规格的设备或系统之间的兼容和互联互通。

4.2实用性

一体化监测系统应当能满足当地林区环境条件、监控区域、监控方式、维护保养、投资规模等因素，

合理设置系统功能、正确进行系统配置和设备选型，保证性价比，满足林草综合监测管理需求。

4.3先进性

一体化监测系统应在兼顾实用性和经济性的基础上，基于当前技术水平提出适当高于国家标准和行

业标准的技术要求。

4.4扩展性

一体化监测系统应采用模块化设计，以适应系统规模扩展、功能扩充、配套软件升级等需求。

4.5规范性

一体化监测系统设计应符合各地不同林草环境、气候以及防护级别的要求。控制协议、传输协议、

接口协议、视音频编/解码、文件格式等应符合本标准及其他相关视频监控联网国家标准、行业标准的

规定。

4.6安全性

一体化监测系统应采用有效的安全保护措施，做好防盗、防潮工作，防止系统被非法接入、非法

入侵攻击和病毒感染，系统应具备防雷、过载、断电、电磁干扰、抗极端气候和人为破坏等安全防护措

施。

针对后端管理平台，为保障信息数据的安全性，宜采用国产自主可控的软硬件设备。

4.7可靠性

一体化监测系统应采用成熟可靠的技术和设备，关键设备应具有备份和冗余措施，系统软件应有备

份和维护保障能力，并具有较强的容错和系统恢复能力。

4

DB51/T3038—2023

5总体建设要求

5.1系统建设目标

充分利用云计算、物联网、人工智能、遥感卫星、无人机、5G微波、单兵宽带通信系统等先进技术

构建全省林草天空地人一体化监测系统，统一全省林草资源管理系统、防灭火指挥系统、珍稀野生动物

监测保护系统等数字林草项目的监测技术要求，规范项目设计、项目建设和项目验收技术标准，重点提

高全省林草防灭火预警监测应急处置能力和林草资源信息化管理能力。

5.2总体功能要求

对林草火险进行天空地人一体化监测，支持视频信息实时回传、林火图像识别、火点定位、扑救指

挥、视频会商、灾后评估等功能，发现火情及时向防火主管部门进行预警，从而降低森林火灾发生率，

提升24小时火灾扑灭率，实现“打早、打小、打了”。

针对珍稀野生动物进行监测，特别是大熊猫、扭角羚、金丝猴等珍稀动物。从而提升珍稀动物的保

护能力。

针对林草资源进行监测、调查和分析管理，利用卫星、无人机等监测手段，对林草资源的分布和数

量进行调查、查询、比对分析、可视化展示。

对林草重点卡口设置视频监控系统，实现人员和车辆识别，支持人数统计、车流量统计、入侵监测、

语音播报等功能，提高火源管控和防火宣传能力。

5.3系统总体架构

5.3.1系统逻辑架构

系统逻辑架构图见图1

应用层森林防火检测预警系统珍稀野生动物监测系统安防监控系统林草资源管理系统

应用与数据集成平台

平台层

AI平台视频联网平台卫星遥感服务无人机服务GIS引擎

数据层数据服务地理空间数据基础数据专题数据遥感数据安

全

运

省政务云平台维

基础省级云基地体

设施层云网络资源云计算资源云存储资源安全资源系

分数据中心网络资源计算资源存储资源安全资源

网络层电子政务外网林草传输专线运营商网络

卫无人烟火识别动物人车卡口气象可燃物野外供移动巡护单兵移

感知层星机摄像机摄像机摄像机监测站传感器电设施客户端动终端

图1系统逻辑架构图

5

DB51/T3038—2023

如图1所示，一体化监测系统整体逻辑架构分为六层，从下往上依次是：

感知层：包括卫星、无人机、摄像机、移动巡护终端、气象监测站、可燃物传感器以及配套建设的

野外基础设施（如野外供电设施、野外监控塔等）。

网络层：包括电子政务外网、林草传输专线及运营商网络，林草传输专线包括光纤链路、LoRa、NB-IoT、

微波等。

基础设施层：包括省级云基地和分数据中心，其中省级云基地使用省政务云平台提供的云化的计算、

存储、网络及安全资源，分数据中心可根据当地情况选择物理或者云化的计算、存储、网络及安全资源。

数据层：包括数据服务、地理空间数据、基础数据、专题数据、遥感数据。其中数据服务包含数据

接入、数据处理、数据组织、数据治理、数据开放服务等全流程的林草数据治理服务。

平台层：包含AI平台、视频联网平台、卫星遥感服务、无人机服务、应用与数据集成平台。

应用层：包括森林防火预警监测系统、珍稀野生动物监测系统、安防监控系统、林草资源管理系统

等。

5.3.2系统物理架构

系统物理架构图见图2。

图2系统物理架构图

如图2所示，一体化监测系统整体物理架构分为三层，三层之间通过互联公网或者专网进行通信，

从上往下依次是：

省：省上建设统一的林草监测平台，在省级云基地建设AI平台、数据服务、省级视频联网平台，实

现GIS地图展示地理空间数据、林草资源基础数据、专题数据、遥感数据，建设全省统一的森林防火监

测子系统、珍稀野生动物监测子系统、林草资源管理子系统。

市/州：市/州需要建设珍稀野生动物监测系统、本级林草资源管理系统、视频联网平台。视频联网

平台可将下属区县/林区的重点视频进行汇聚、转发和调阅。同时，市/州可通过客户端访问省级平台的

监测系统。

区县/林区：区县或林区需要建设一个小型的分数据中心，便于就近指挥和处理业务，主要建设感

知端、珍稀野生动物监测系统、安防监控系统、本级林草资源管理系统、视频监控平台。感知端包括旋

6

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翼无人机（建议）、移动巡护终端、气象监测站、可燃物传感器、单兵移动终端、烟火识别摄像机、动

物摄像机、人车卡口摄像机和及其对应的野外基础设施，其中烟火摄像机选址应根据视域分析、通视分

析、风险区域分析，基于目前已建防火摄像机及铁塔分布图，合理选择点位，减少重复建设。分数据中

心可建设动物监测摄像机和珍稀野生动物监测系统，也可建设动物识别摄像机，根据项目管理主体单位

要求，将识别结果上传至省、市、县系统。分数据中心需要建设安防监控系统，以进行火源管控。分数

据中心可通过客户端访问省级平台的森林防火监测系统。在无运营商网络的区域，林区可根据需要建设

微波传输网。

省、市/州、区县/林区建设配置可参考附录B。

6系统功能要求和技术指标

6.1感知层

6.1.1卫星

可利用陆地资源卫星进行森林火灾和林草资源进行监测，运行方式包括地球同步静止卫星、太阳同

步轨道卫星，利用光学和热成像遥感技术拍摄多光谱或全色遥感影像，遥感影像可应用于林草资源监测、

发现火情、定位火灾区域、火情态势监控、过火面积计算等业务场景。对遥感卫星的技术要求如下：

——应支持利用多光谱相机进行林草资源监测及火险预警，遥感影像分辨率优于5米，应支持常

规时期1次/周的预警频率。

——应支持最快10分钟/次的林草热异常点监测。

——应支持调度卫星星座对火灾现场进行持续拍摄和火场势态监测，宜支持最快可在15分钟内提

供亚米级卫星遥感影像。

——应支持利用亚米级卫星影像进行过火面积测量。

6.1.2无人机

无人机提供火场态势感知和监测服务。应支持实时视频画面回传，支持实时坐标回传。

无人机可选用旋翼、固定翼或复合翼。

旋翼无人机应满足如下指标：

——应支持30分钟以上续航飞行。

——应支持抗风等级5级。

——应支持无风条件下，72km/h平面飞行速度。

——应支持无风条件下，续航里程达到18km（50km/h匀速飞行）。

——应支持4m/s上升速度，3m/s下降速度。

——可支持兴趣点环绕飞行，航点定点飞行等飞行模式。

——宜支持起飞海拔高度6000m。

——宜支持最大可倾斜角度25°。

——应支持遥控器、摄像头等配件扩展。

——应支持H.264编码格式。

——应支持1080p及以上高清视频拍摄。

——宜支持10km1080p图传，并具备抗干扰功能。

——可支持最大信号有效距离FCC:10km，CE:6km，SRRC:6km，MIC:6km。

7

DB51/T3038—2023

——宜支持最大控制转速（俯仰）120°/s。

6.1.3摄像机

6.1.3.1分类

摄像机主要包括烟火识别摄像机、卡口摄像机、动物监测摄像机三类。

6.1.3.2烟火识别摄像机

对林区进行24小时不间断监测，可自动识别并发现林区烟火，应符合下列规定：

——应支持可见光和热成像双光谱同时监测。

——可见光应采用≥1/1.8"CMOS图像传感器。

——应支持AI相机，算法加载。

——应支持≥2TOPS算力。

——可见光组件应支持≥400万像素的图像分辨率。识别半径≤5km，应≥300mm的焦距；识别半

径≤10km，应≥500mm的焦距；识别半径>10km，应≥700mm的焦距。

——热成像组件应支持≥384*288图像分辨率，识别半径≤5km，应≥75mm的焦距；识别半径≤10km，

应≥90mm的焦距；识别半径>10km，应≥125mm的焦距。

——最低照度彩色：0.001Lux，黑白：0.0001Lux。

——应支持H.264、H.265、MJPEG等多种编解码。

——应支持自动识别背光、运动速度、雾（雨）天、正常等场景，并能在＜1s的时间内快速自适

应调整相应的图像参数。

——应采用不易沾水、灰的视窗，降低运维成本。

——应支持云台水平360°旋转、垂直不小于90°旋转。

——应支持数字防抖，宜支持陀螺仪防抖。

——应支持SDHC卡和SDXC卡，应支持最大容量256GB。

——应支持可见光烟火检测并上报报警的功能，上报信息包括烟火位置信息和抓拍图片。

——应采用开放架构，摄像机硬件与软件解耦，支持烟火识别算法集成，支持算法加载和升级。

——应支持算法统一生命周期管理，支持算法下载、安装、启停、状态查看功能。

——应支持网卡混杂模式检查、系统敏感文件检查、非法超级账户检测、僵尸网络检测、Roorkit

木马检测、程序白名单、挖矿恶意进程检测并上报安全告警。

——应支持视频图像雪花、偏色、画面冻结、增益失衡、抖动、条纹噪声等诊断并上报图像异常

告警。

6.1.3.3卡口摄像机

卡口摄像机主要分为人脸卡口摄像机以及车辆卡口摄像机。

6.1.3.3.1人脸卡口摄像机

对林区出入口的人脸、人体进行抓拍和人流统计，应符合下列要求：

——应采用≥1/1.8"CMOS图像传感器。

——应支持≥1TOPS算力。

——应支持≥200万像素的图像分辨率，帧率≥30帧。

——最低照度彩色：0.001Lux，黑白：0.0001Lux。

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——应支持H.264、H.265、MJPEG等多种编解码。

——应支持SDHC卡和SDXC卡，应支持最大容量256GB。

——应支持人脸抓拍，在同一个视频画面中，可检测、跟踪、抓拍≥60个运动人脸目标，人脸抓

拍率≥99%；支持人脸最佳抓拍图片筛选去重，重复率≤1%。

——应支持人体抓拍，在同一个视频画面中，可检测、跟踪、抓拍≥50个运动人体目标，人体抓

拍率≥99%；支持最佳人体全貌抓拍筛选去重，重复率≤1%。

——应支持人流量统计功能。

——应采用开放架构，摄像机硬件与软件解耦，支持人脸识别算法集成，支持算法加载和升级。

——应支持算法统一生命周期管理，支持算法下载、安装、启停、状态查看功能。

——应支持视频图像雪花、偏色、画面冻结、增益失衡、抖动、条纹噪声等诊断并上报图像异常

告警。

6.1.3.3.2车辆卡口摄像机

对林区出入口车辆进行抓拍和车流统计，应符合下列要求：

可见光应采用≥1/1.8"CMOS图像传感器。

——应支持≥1TOPS算力。

——应支持≥200万像素的图像分辨率，帧率≥30帧。

——最低照度彩色：0.001Lux，黑白：0.0001Lux。

——应支持H.264、H.265、MJPEG等多种编解码。

——应支持SDHC卡和SDXC卡，应支持最大容量256GB。

——应支持车牌识别和车辆识别，车牌捕获率≥99%，车牌识别准确率≥99%，车型识别率≥99%，

车款识别率≥99%。

——应支持车流量统计功能。

——应采用开放架构，摄像机硬件与软件解耦，支持车辆识别算法集成，支持算法加载和升级。

——应支持算法统一生命周期管理，支持算法下载、安装、启停、状态查看功能。

——应支持视频图像雪花、偏色、画面冻结、增益失衡、抖动、条纹噪声等诊断并上报图像异常

告警。

6.1.3.4动物监测摄像机

6.1.3.4.1分类

对野生动物进行全天候监测，为野生动物保护和研究提供重要依据，针对林上和林下两种场景分别

使用全景监测摄像机和红外监测摄像机。

6.1.3.4.2动物全景监测摄像机

——应采用≥4/3"CMOS图像传感器。

——应支持≥2TOPS算力，宜支持≥4TOPS算力。

——应满足最大焦距≥280mm，光学变焦≥20倍，数字变焦≥16倍。

——应支持≥800万像素的图像分辨率，帧率≥30帧。

——最低照度要求彩色：0.00