新华三智慧林业解决方案-司一夫20200314

新华三智慧林业解决方案

司一夫政府事业部2020.03增加说明页02新华三智慧林业解决方案林业信息化发展形势与机遇0103新华三林草行业成功案例形势与机遇“十三五”规划指出：绿色是永续发展的必要条件和人民对美好生活追求的重要体现。习近平总书记在十九大报告中指出，坚持人与自然和谐共生，必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念。2019年3月，习近平总书记参加十三届全国人大二次会议内蒙古代表团审议时，指出“保护草原、森林是内蒙古生态系统保护的首要任务”。绿水青山就是金山银山2018年4月20日，习近平总书记在全国网络安全和信息化工作会议上强调，信息化为中华民族带来了千载难逢的机遇，必须敏锐抓住信息化发展的历史机遇，发挥信息化对经济社会发展的引领作用。2018年发布的《国家林业和草原局关于进一步加强网络安全和信息化工作的意见》提出，要“加快推动云计算、物联网、移动互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术在林业和草原上的创新应用、集成应用，全面推动林业和草原治理体系和治理能力现代化”。

对地观测与定位技术为林业资源动态监测提供了先进感知手段计算机硬件与网络的高速发展为林业信息化提供了便捷高效的存储计算和访问能力云计算、大数据与人工智能的发展为林业资源智能化管理与服务提供了技术手段信息网络安全技术的发展为林业信息化提供可靠安全防护新一代信息技术为林业信息化建设创造了新的条件信息化是提升林业治理能力的重要手段02新华三智慧林业解决方案林业信息化发展形势与机遇0103新华三林草行业成功案例方案设计遵从的标准和政策依据《自然资源部信息化总体方案》2019《林业发展“十三五”规划》《林业产业“十三五”发展规划》国家林业局《中国智慧林业发展指导意见》2013年8月《国家林业和草原局关于促进林业和草原人工智能发展的指导意见》2019《国家林业和草原局关于进一步加强网络安全和信息化工作的意见》林信发〔2018〕89号《国家林业局关于促进中国林业云发展的指导意见》2017《国家林业局关于促进中国林业移动互联网发展的指导意见》2017《关于推进中国林业物联网发展的指导意见》2016《国家林业局关于进一步加快林业信息化发展的指导意见》公安部《网络安全等级保护定级指南》GB/T22240-2019感知通信互联智能应用卫星遥感飞机无人机林火监控卡口/景区监控林业云林业大数据中心林业数字大脑新华三智慧林业总体框架水文监测气象/土壤监测卫星通信4G/5G通信微波通信WIFI通信应急通信林业数据行业数据社会数据数据归集数据治理数据服务林业综合服务平台智慧使能平台AI算法仓区块链数据挖掘应用支撑平台GIS一张图认证/接入位置服务综合服务门户WEBAPP电话热线运行管理平台指挥中心调度中心业务管理林业资源监管灾害应急管理营造林管理天然林保护动物保护管理林业生态研究综合管理OA/邮件/档案民生服务宣传教育政务服务资源共享智慧党建产业服务旅游服务管理公益植树平台林业博物馆林业产业服务舆情监测平台……一云一池一平台标准与规范体系安全保障体系运维保障体系卫星感知航空感知视频感知物联感知专网卡口监控双波段摄像头防火雷达水文监测仪病虫害监测土地利用监测人员搜救气象、土壤监测空天地一体化生态监测感知体系野保相机声学记录仪病虫害监测土地利用监测人员搜救天地人协同巡护监测作业人工巡护机器巡护监测地面天空地面相机/测距仪定位/智能识别其它传感器移动终端红外/紫外激光Lidar超声波…..相机视频监控水文站气象站病虫\火情记录动植物信息记录巡护到位率监管巡护事件记录违规工矿监测病虫害监测灾情信息监测用地类型监测卡口\动物\火情监测水文信息监测气象信息监测智能终端、巡护系统、执法检查系统、巡护管理平台三维可视化平台LIDAR安全距离检测系统多源传感器融合系统巡护监测数据管理可见光智能缺陷识别系统多源传感器融合系统巡护数据管理空天地一体化监测感知体系天空视频感知：林区出入卡口监测对林区出口进行监控，自动识别记录驶出林区的车辆，减少林木盗伐盗运。疑似盗伐木材识别车辆微卡口车辆驶出监测烟与火识别视频感知：卡口监测与木材运输证管理系统联动鄂F2V663鄂F2V663车牌识别与电子证照管理系统对接判断是否属于非法盗伐木材视频感知：旅游景区监测需求分析人员管理车辆管理消防管理节假日期间人流集中，密集度较高，旅游景区环境较为复杂：视频监控客流统计人员密度检测游客防走失（老人、孩子）紧急求助自驾游越来越普及，旅游景区车流量越来越大，需要对进出车辆进行有效管理：景区车辆实时监控违章停车识别和告警反向寻车防火人人有责，森林防火责任重于泰山，传统景区防火以“人防+物防”为主，现在，可通过新一代信息化技术实现“技防”：烟雾识别和告警着火点识别和告警吸烟者识别视频感知：旅游景区监测总体架构图旅游景区视频监控场景较多，主要包括：景区外广场景区出入口室外停车场景区主要道路及线路分岔路口山洞和涵洞的出入口游客上下车区域观景平台景区周界游客服务中心售票处办公楼食堂和监控中心……视频感知：旅游景区不同场景监控需求视频结构化人脸识别视频转发车辆二次识别系统盒子式严重，专机专用服务时间分布不均扩展能力差，需要新增服务器资源利用率低传统视频监控方案存在的问题：烟囱式建设软件与硬件强绑定硬件应作为基础资源共享算法与平台强绑定算法应成为一项服务应用与数据强绑定数据应打包成接口传统视频监控方案存在的问题原因：强绑定算法孤岛视频云整体架构统一管理任务调度CPU计算资源池GPU计算资源池存储资源池网络&安全池容器编排调度云管理平台数据管理云资源管理安全管理基础设施管理边缘管理服务治理框架容器生命周期管理状态监测违章停车识别视频分析应用轨迹分析反向寻车车流量监控客流统计人员密度分析游客防走失紧急求助识别烟雾识别着火点识别吸烟者识别告警联动视频管理平台视频接入图片接入视频联网视频转发回放下载控制管理视频图像分析人像分析车辆分析异常行为视频摘要视频增强视图库特征分析特征库结构化分析基础库资源库专题库大数据多维数据数据分析数据接入数据清洗数据加工PAASDAASSAASIAAS云化架构解决烟囱式建设问题实现解析资源按任务需求调配，满足不同场景、不同时段、不同任务的需求调度引擎容器编排调度服务治理框架容器生命周期管理状态监测融合计算调度CPU资源池GPU资源池分时调度基于优先级调度基于负载进行调度解析资源池任务请求资源分配资源分配X白天夜间资源负载98%30%10%任务调度分层解耦解决强绑定问题数据挖掘轨迹分析人车布控以图搜图视频调阅视频视频人车专题库案件库…轨迹半结构化数据结构化数据数仓、导入、清洗智能解析平台视频联网/共享平台视频大数据引擎人像 车辆 视频算法

算法

结构化算法仓库…权限接入转发离线计算实时计算搜索引擎云平台云计算资源池云网络资源池云存储资源池云安全资源池服务器设备网络设备存储设备安全设备分层解耦软件与硬件解耦、算法与平台解耦、每一层都可以与别人兼容。通过算法仓库，我们可以支持算法的替代接口标准化每层之间的接口都用标准接口交互应用整合通过上层应用对业务进行整合算法仓库商汤旷视深瞐纳智华智算法调度服务算法仓库计算资源弹性调度任务调度服务CPU资源池GPU资源池车辆识别行为识别（5月中旬）流量分析（5月中旬）++人脸识别视频图像解析平台算法共存已兼容多厂家，数十种算法，取长补短快速集成，算法平滑升级回滚算法协同多算法协同处理，结果统一呈现，提升资源解耦算法与平台解耦，规避厂商绑架算法独立运行，互不干扰机非人业务车辆业务+人脸业务行为分析流量统计新华三视频监控解决方案优势1、摄像头与软件解耦合，图像识别由后端算法仓库统一计算，降低前端海量摄像头部署成本；2、视频服务器与AI算法解耦合，硬件服务器只作为为云化基础资源，实现充分利用、弹性扩展，避免专用视频服务器资源利用率低的问题；3、算法仓库实现多源算法拉通，避免后期各类算法成为“算法孤岛”。野生动物感知物联网护鸟志愿者们放飞“魏鹏8号”白尾海雕3年的迁徙环线图当一只鸟或者一头兽带上追踪器，我们可以及时了解到它觅食、求偶、产卵（仔）等过程，可以为野生动物生活习性研究和野生动物保护提供大量的科学数据，构建一个以科学研究与保护为目标的野生动物物联网。物联网追踪器及部署方式物联网追踪器互联互通解决方案信息采集常见回传技术林业局机房指挥中心/调度中心手机APP林业专网/Internet3G/4G/5G管理终端查看自建专网广域物联网NB-IoT森林防火瞭望塔自然保护区监测站监测点景区WIFI覆盖景区监测LORA/WIFI桥接互联互通：AD-WAN分支方案场景和价值方案价值分支网络接入管理，设备自动化部署：0配置上线、ICT资源统一管理降低广域网线路成本：智能选路，专线线路向互联网线路迁移体验优化，关键业务保障（视频会议、调度信息等）：WAN优化、简易QoS互联网专线分支1分支2AD-WAN控制器4G基站区域中心分支N核心机房备份机房解决偏远地区分支机构灵活接入问题；解决偏远地区分支机构的设备管理维护问题；应用场景互联互通：3G/4G移动专线组网指挥中心PGW汇聚路由器3G/4G路由器L2TP/GRE/光纤APN接入基站识别APN进入专网隧道APN专网接入方式互联网接入方式CMNET接入基站L2TP/IPSec隧道汇聚路由器3G/4G路由器互联网专线PGW运营商网络基于SDN的广域网方案，支持设备远程自动化部署，零配置上线，快速开局；基于AI的先知分析器，自动诊断故障，网管轻松运维，互联互通：鹰视加固视频监控安全视频接入安全网关（鹰视）NVR存储服务器设备接入感知认证：识别现有的摄像头，进行合法注册，设备发生变生实时告警；非法设备识别及攻击防御：识别非摄像头的流量，进行告警及基本扫描攻击的行为阻止；摄像头管理及视频诊断：异构品牌摄像头统一管理、统一监测告警、网络流量实时展现。并通过丢包、抖动、时延等信息对视频故障进行诊断，保证视频传输质量。方案描述监控摄像头鹰视扫描器鹰视（EPS/EPS-A）GIS地图平台视频诊断平台视频诊断服务在视频服务器前端部署视频接入安全网关鹰视，进行流量分析，识别摄像头；管理局部署统一管理平台，对视频接入安全网关进行统一管理。运营商线路林区统一互联网专网林业数字大脑建设方案感知通信互联智能应用卫星遥感飞机无人机林火监控卡口/景区监控林业云林业大数据中心林业数字大脑新华三智慧林业总体框架水文监测气象/土壤监测卫星通信4G/5G通信微波通信WIFI通信应急通信林业数据行业数据社会数据数据归集数据治理数据服务林业综合服务平台智慧使能平台AI算法仓区块链数据挖掘应用支撑平台GIS一张图认证/接入位置服务综合服务门户WEBAPP电话热线运行管理平台指挥中心调度中心业务管理平台林业资源监管灾害应急管理营造林管理天然林保护动物保护管理林业生态研究综合管理平台OA/邮件/档案民生服务宣传教育政务服务资源共享智慧党建产业服务平台旅游服务管理公益植树平台林业博物馆林业产业服务舆情监测平台……一云一池一平台标准与规范体系安全保障体系运维保障体系卫星感知航空感知视频感知物联感知专网云主机云存储云网络云安全云管理智慧林业云平台业务云视频云遥感云林业大数据中心林业数据行业数据社会数据数据归集数据治理数据存储专题数据共享数据数据服务数据应用数据资源共享和交换平台数据库管理平台数据开放平台智慧使能平台AI算法仓区块链数据挖掘应用支撑平台林业一张图认证/接入位置服务综合服务门户WEBAPP电话热线林业综合服务平台运行管理平台电子证照GIS系统统一身份认证图像识别模型库……指挥调度辅助决策模拟仿真全景展示林业数字大脑林业数字大脑之智慧林业云平台林业云系统架构服务器存储网络融合设施安全负载均衡资源池管理应用主机池容器池虚拟化池大数据池存储池裸金属H3Linux系统管理组织管理用户管理认证鉴权角色管理流程工单通知服务监控、日志性能监控事件告警日志管理诊断分析服务网格API网关系统组件数据库容器编排引擎Kubernetes缓存服务消息队列负载均衡部署工具SaaS应用云服务HPC计算池可用域管理安全管理二进制仓库云服务管理系统服务管理AI计算池网络管理镜像仓库操作日志License管理基础平台IaaS服务DevOps服务

大数据服务PaaS服务AI服务云主机云硬盘网络镜像防火墙项目管理制品管理代码托管流水线持续集成软件仓库应用管理交付中心服务治理应用编排MPP流计算KafkaESHBase训练服务推理服务模型管理人脸识别图像识别…………………………服务政府企业金融医疗教育其它通过采用H3CCAS虚拟机模板（应用蓝本）技术快速根据模板搭建GIS系统，实现GIS系统的自动化部署大大减少部署时间新华三林业云针对GIS的优化服务一实现GIS系统的自动化部署实现GIS服务的弹性伸缩H3C负载均衡设备服务器集群业务分发服务器服务器服务器服务器创建新虚拟机1资源动态扩展业务负载超限新增资源注册2H3CCVM云管理平台服务采用H3CDRX动态资源扩展技术根据GIS并发访问压力情况，实现计算资源的弹性伸缩解决GIS业务需求高峰增长时的承载需求新华三林业云针对GIS的优化服务二提高分布式图层切片效率新华三GIS一体机数据加工资源池开发资源池测试资源池计算资源池切图服务开发服务测试服务VMVMVMVMVMVMVMVMVMVM新华三GIS一体机数据加工资源池测试资源池计算资源池切图服务开发服务VMVMVMVMVMVMVMVMVMVM图层切片非常消耗计算资源H3CGIS一体机可以为图层切片统一分配资源池大幅提升图层切片效率测试资源池开发服务VMVMVM新华三林业云针对GIS的优化服务三算力优化服务场景：分布式图层切片采用大数据后采用HDFS前：8小时ArcGIS北京市国土采用ArcGIS进行矢量数据瓦片化切割，原来1台服务器处理北京市全市范围内矢量数据瓦片化切图需要8个小时；采用Hadoop大数据平台后，3台服务器做数据节点，1台服务器做管理节点，处理时间由8小时降到4个小时。服务器越多效率越高。采用HDFS后：4小时管理节点数据节点Hadoop集群+ArcGIS

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Hadoop算力优化服务场景：监控点位图像720°拼接在采用HDP之前，每个摄像头的图像拼接需要10分钟左右，400个摄像头，共需要4000分钟，约9-12个工作日的时间处理采用Hadoop大数据平台后，在图像处理方面，能够自动批量处理视频监控图片，快速拼接成监控点位全景图采用大数据后采用HDFS前：8小时采用HDFS后：4小时5分钟/摄像头Hadoop集群+ArcGIS

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HadoopArcGIS10分钟/摄像头CVMvCenterpCenterH3CCloudOSESXiVM2VM1VMnKVMVM2VM1VMnXenServerVM2VM1VMnHyper-VVM2VM1VMnBare

MetalServerCVKVM2VM1VMnPowerVMVM2VM1VMnH3CCloudOS兼容主流的数据中心运行环境，可以将现有资源迁移到云端兼容异构IT计算资源HPVM租户A租户B最终用户PortalB最终用户Portaln桌面用户A1桌面用户B1桌面用户n1租户nVDIManager1VDIManager2租户BVDIManager1VDIManager2租户AVDIManager1VDIManager2最终用户PortalA租户nH3CCloudOS云桌面服务应用场景产品特性支持新华三VDI桌面虚拟化；云桌面服务可以为用户提供便捷、方便的云上托管的虚拟桌面服务。该服务能够快速便捷的桌面环境创建、部署、统一管控和运维。企业云桌面分发，将桌面资源池纳入云平台统一管理；云桌面申请流程电子化；林业数字大脑之林业大数据中心科研监测体系业务管理体系综合服务体系产业服务体系林业资源管理林区巡护管理社区发展管理应急预警管理物种名录管理协作共享管理基础资料信息组织机构信息设备资产信息….基础数据库影像图\DEM图道路水系矢量图动植物位置数据居民点\线缆矢量图….空间数据库物种名录资源库本地生物资源库宣教旅游资源库资源数据库巡护轨迹数据视频影像数据生境监测数据项圈定位数据….业务数据库监测数据管理监测分析评估科研成果管理全域旅游服务景区运行监测林产品溯源电商物流平台公益植树平台多业务应用一张图平台数据仓储数字宣教中心内部OA政务服务民生服务林业“一张图”综合监管平台架构示意图H3C&苍穹数码林业大数据解决方案：森林资源监管预测林业资源动态监管：以遥感影像为支撑，以采伐、灾害、造林等变化数据为依据，动态更新、实时监控林业资源。林业资源变化预测：通过大数据分析，对林业资源变化过程进行动态模拟。生态红线监测预警：对保护重点区域的生态变化进行预警；根据生态红线体量数据进行生态红线预警。林业生态安全评价：评估生态系统当前状态，对可能发生的生态安全事件进行预测预警。H3C&苍穹数码林业大数据解决方案：生态红线动态保护生态红线监测：全面掌握对森林、湿地、沙区植被、物种保护等生态红线区域现状及动态变化情况，并建立不同区域的开发建设黑名单和白名单，确保林业资源增长。生态红线平衡：在生态系统受到扰动时，利用大数据判别生态红线调节边界和阈值，实现动态平衡。H3C&苍穹数码林业大数据解决方案：灾害预防应急森林火灾预防应急：分析森林火灾历史起火地点、起火原因、气象、树种、地形、林火过程、扑救过程等数据，预测森林火灾的发生风险和易发区域，有效预防火灾；预测林火蔓延趋势并分析扑救方法，提高扑救效率。有害生物监测防治：采用大数据分析技术，对可能发生的病虫害进行预测；综合分析各种有害生物治理方法、治理成果，评估各种方法的治理成效，为林业有害生物治理决策提供支撑。沙尘暴监测防控：应用卫星遥感数据和地面观测数据，通过大数据技术，跟踪沙尘天气的形成、发展和扩散，分析预测沙尘暴起源、路径、强度和影响范围。森林起火点大数据分析林业数字大脑之林业综合服务平台智慧林业使能平台：AI算法仓库商汤旷视深瞐纳智华智算法调度服务算法仓库计算资源弹性调度任务调度服务CPU资源池GPU资源池车辆识别行为识别（5月中旬）流量分析（5月中旬）++人脸识别视频图像解析平台算法共存已兼容5家厂商，超过20种算法，取长补短快速集成，算法平滑升级回滚算法协同多算法协同处理，结果统一呈现，提升资源解耦算法与平台解耦，规避厂商绑架算法独立运行，互不干扰机非人业务车辆业务+人脸业务行为分析流量统计以AI为核心的林业数字大脑数据中枢非实时数据接入数据存储+实时数据接入AI能力平台算法中枢业务算法服务算法调度服务+视频算法服务模型中枢预测分析模型溯源分析模型+问题发现能力模型AI使能平台领域面向行业智慧化场景面向领导决策分析面向政府开放共享面向社会公共服务“AI+视频”助力林业非现场监管对林区出口进行监控，自动识别记录驶出林区的车辆，减少林木盗伐盗运。疑似盗伐木材识别车辆微卡口车辆驶出监测烟与火识别“AI+遥感”识别生态破坏行为高分遥感+深度学习持续跟踪疑似非法侵占林地行为

执法从事中事后监管变成事前干预人工智能训练过程与三要素初始数据训练训练新数据。。。检测结果新数据检测结果新数据检测结果模型模型模型样本算力算法++=人工智能的三要素用户提供H3C提供软件商提供10GE交换机10GE业务网络GE管理监控网络GE交换机交换网络深度学习训练节点15台GPU高性能服务器ND5200G3，每台3块P100GPU卡人工智能训练节点部署架构管理节点3台大数据一体机ND5200G3。。。人工智能AIOS平台面向AI的GPU服务器CPU28Cores5120CoresGPUPCIex16Gen3H3CUniServerR5200G3

GPU服务器支持10颗双宽/20颗单宽主流GPU,业界最高扩展性支持10个SFF及4个NVMe

SSD、支持2颗SkyLake处理器和24个DDR4支持双100G高速网卡和RDMA（远程直接内存访问），实现高效的多机并行优异的计算性能可靠高效智能化专业散热与冗余设计，5+1冗余热插拔风扇，可实现35度环温，保证系统高可用高速网络通信高可扩展性能运行管理平台运行指挥中心运营管理考核评价辅助决策指挥调度标准与规范体系标准与规范体系林业信息化建设标准与规范体系安全保障体系安全保障体系安全保障体系：一个中心三重防护安全保障体系：H3C“等保+”解决方案安全保障体系：网络安全体系拓扑安全保障体系：新华三态势感知系统架构设备日志采集其他设备安全设备存储设备网络设备计算设备网络流量固定终端/移动终端业务系统终端数据采集业务数据采集大数据存储、预处理风险威胁评估资产生命周期管理上下级平台策略管理工单流转处置全网安全态势预警并网接入与通报等保合规检查资产运维监控日志数据采集器统计分析关联分析匹配分析数据建模机器学习响应联动威胁情报中心流量探针/未知威胁探针网络安全基础信息管理网络安全运行监测网络安全态势分析网络安全预警研判网络安全态势展示网安与信息通报管理设备配置管理器级联对接接口上级单位下级单位…….运维保障体系运维保障体系：统一资源管理运维保障体系：云架构资源管理运维保障体系：自动化运维解决方案运维保障体系：可视化运维解决方案智慧林业信息化通过天空地一体化传感网络，构建保护区天空地一体化生态感知监测体系空天地一体化立体监测各业务应用中心统一规划、统一平台，SOA模块化构建、无缝衔接，高效协同统一平台，数据共享建立林区二三维一体化的资源规范化管理系统，实现各类信息资源的可视化呈现、查询和管理标准规范化管理智能识别、自动过滤、智能分析与预警、安全风险评估、灾害预警监测、应急指挥调度智能识别、智能分析，提前预警管理保护信息化与智慧旅游信息化同步建设，优化林区自我造血功能，通过智慧旅游的发展，反哺生态保护事业管理保护与自我造血并进0102030405项目建设亮点02新华三智慧林业解决方案林业信息化发展形势与机遇0103新华三林草行业成功案例多次参与全国林业信息化工作会议作为参展厂商，展出林业信息化最新成果；东北虎豹国家公园动物监测项目。1自“互联网+林业行动计划”发布以来，新华三承建了多个省级林业云平台，包括吉林、河南、甘肃等；23新华三承建了全国12个省级林业部