某某园区系统整合与科研监测数字化建设项目

某某园区系统整合与科研监测数字化建设项目1、建设背景一是要开发接口、整合系统，完善统一的数字化平台，二要全面搜集和归集30多年的科研数据，建立完整的科研数据库，同时要制定相关科研制度，建立科研管理平台，对科研过程和数据实施有效管理，让科研成果充分共享，服务深化研究和教育科普。2、建设内容、建设规模2.1建设内容本期将基于数字某某园区框架进行建设，主要建设内容概括为“1台、1库、1系统”，即对数智某某园区平台框架进行优化并基于数智某某园区平台框架进行原有区域自然保护区等建设的系统、功能模块、模型、数据等整合；开展科研数据搜索、整理、归集，即按照标准收集30多年，分布不同单位（部门）、众多载体资料（技术报告、调查报告）等格式的资料，进行数字化抽取，从空间、时间上进行关联，建立数据库，全面即时汇聚现有物联网数据；开发科研管理系统，包括科研专项监测管理（生态环境监测、生态样地监测、生态修复监测、动植物种群监测、特新物种监测）、科研项目管理、科研成果管理、科研数据服务管理等，统一在数智某某园区大平台下设计与应用。2.2建设规模该项目一是优化提升数智某某园区平台，整合原有建设内容，推进统一性、完整性、综合性建设，包括三方面：1）将下辖片区原有的系统级、功能模块级、模型级以及数据级内容按照公园数字化建设相关规范进行重新开发、改造或优化或吸收；2）对接公园感知系统、省林业数字化系统，开发接口；3）融合某某园区官网，从业务、数据层面进行整合。二是开展科研数字化建设，推进科研数据专业化、规范化、产品化，包括二方面：1）数据建设，重点是规范数据、收集数据、挖掘数据产品。按照公园数字化建设相关规范结合某某园区实际补充完善数据标准，按照标准收集30多年，分布在超过40个以上单位（部门）、众多学者的WORD、EXCEL、PDF、DBF、纸质资料（技术报告、调查报告）等格式的资料，进行数字化抽取，从空间、时间上进行关联，建立数据库，形成初级数据产品（生态样地数字化产品、某某园区冷杉数据产品、森林数据产品等），同时即时汇聚物联资源数据；2）管理系统，着眼于今后的规范化管理，着重对所有园区范围的科研从空间落位、时间跨度、参与单位与人员、研究内容、成果进行全过程管理，做到有起点、有终点，过程节点留痕、结果留存，不断丰富某某园区科研成果库，推进科研数据产品建设与应用。2.3建设流程为体现某某园区资源保护、开放合作、共建共享，系统整合、科研数据库建设、科研管理系统开发基于数智某某园区框架下进行。首先按国家、省数字化改革要求，进行历史系统、功能模块、模型、数据进行梳理，特别是数据标准化完善，制定系统整合流程、科研项目、科研数据管理制度；第二，构建算法，实施历史系统、功能模块、模型基于数字某某园区平台框架的融合；第三，强化科研数据的标准化、数据库结构设计，进行数据搜集、整理、归集与入库，丰富平台数据资源，形成较为完整的科研数据库；第四，进行科研管理系统功能、界面设计，明确监管与服务的需要，符合信创要求；第五，分析相关平台和科研感知节点的数据交换形式，确定接入方式，整体融入大平台，又具有相对的独立性。3、建设目标绩效与要求3.1建设目标绩效系统整合以实现某某园区整体性、统一性建设为目标，着力对已有建设系统、功能模块、模型进行梳理，进行优化或吸收或改造开发，实现某某园区“一套数、一平台、一入口、一张脸”。科研数字化建设重点是抢救历史科研数据，规范科研管理，以点带面，挖掘公园科研对当地社会、生态和经济价值潜力，为后续应用系统、重点与特色场景建设提供经验。需要从以下四方面树立其全新科研理念和形态：一是全力追溯公园范围30多年的科学研究数据与成果，进行归集和入库；二是在关注资源全面研究的同时，着力结构化和重点区域、重点物种的研究成果；三是加强科研规范化、标准化建设，实施科研全程跟踪；四是加强科研数据内在潜力挖掘，通过数字化、智能化技术，实现科研数据共建共享共用，不断推进科学研究水平。具体目标与绩效体现在：1）实现某某园区整体“一套数、一平台、一入口、一张脸”。基于标准数据库、统一平台，实现一个入口，一个画像，相关业务在某某园区管理局内部全面贯通。2）抢救自1992年保护区成立以来涉及到公园范围的近30年科研数据管理不规范造成的数据分散、流失，做到“能收尽收”，努力使某某园区地域范围的植物、动物、微生物、森林、生物多样性、生态系统等图谱尽可能地留存。3）建立较为完整、全面、动态的科研数据库。整理归集涉及动植资源、森林资源、水资源、风景资源以及生物多样性、生态修复等方面的科研数据，对接相关平台或数据库，形成公园科研数据资源。拟归集数据5类，涉及数据项70余个，涉及三县相关部门以及高校、研究院所等，时间跨度近30年。4）通过科研管理系统建设，实现科学研究从立项、中间环节到结果档案，全过程管理制度化、时序化、规范化、数字化，实现科学研究过程的闭环。贡献相关组件2个。5）实现数据，特别是科研数据的标准化增置、增值。基于国家及行业相关标准完善某某园区统一数据标准和数据库，规范监管流程和要求，吸引社会力量参与数据增置，逐步推进数据共享与增值服务。6）实现核心业务应用全面闭环。包括科研专项监测管理（生态环境监测、生态样地监测、生态修复监测、动植物种群监测、特新物种监测）、科研项目实施管理、科研数据产品管理、生物多样性监测等。7）实现公园管理局、保护中心、保护站三个层级全面贯通，与国家感知系统、省林业数字化系统对接，实现数据贯通与自动推送。总体贯通率达100%。3.2建设要求（一）系统整合上的要求1）服务器统一上云，视频数据可以本地化存储，但结构化、矢量化、VR数据上云，图片、文件类数据OSS存储。2）对外统一入口为某某园区官网，内部管理统一入口为数字某某园区，账户统一使用移动端扫码。3）数智某某园区平台以外的场景（系统）建设，包括保护中心、保护站的个性化管理软件建设，需全面满足信创需求，包括操作系统、应用软件、数据库、中间件等。保护中心现已建设的场景（系统），在满足规划和应用要求的情况下，经审核可直接或改造后纳入数智某某园区平台。4）数智某某园区平台以外的个性化场景（系统）申请单点登录，平台设计该场景（系统）图标以及对接方式，对接标准统一下发。5）管理局统一建设与使用场景（系统），不允许下辖部门重复建设。（二）科研数字化的要求1）从30年的时间跨度、世界范围收集某某园区科研的历史数据，聚焦某某园区感知科研数据即时汇聚与分析；2）重塑科研制度与流程，将从立项、过程研究、成果递交全过程数字化管理，关键环节留痕、结果规范化留存。4、建设内容与设计项目将在“数智某某园区”框架优化基础上，进行整合与开发：整合：是对原有系统继承，按PC端、移动端分别继承的原则，目的是推进统一性、完整性、综合性建设，包括三方面：1）将下辖片区原有的系统级、功能模块级、模型级以及数据级内容按照公园数字化建设相关规范进行重新开发、改造或优化或吸收；2）对接公园感知系统、省林业数字化系统，开发接口；3）融合某某园区官网，从业务、数据层面进行整合，从而打破数据壁垒、数据孤岛、形成业务闭环，同时避免重复建设、浪费资源等情况。开发：是科研监测数字化建设，将推进科研数据专业化、特色化、规范化、产品化，包括二方面：1）数据建设，着眼于全球范围数据收集、挖掘数据产品。按照公园数字化建设相关规范结合某某园区实际补充完善数据标准，按照标准收集30多年，分布在超过40个以上单位（部门）、众多学者的WORD、EXCEL、PDF、DBF、纸质资料（技术报告、调查报告）等格式的资料，进行数字化抽取，从空间、时间上进行关联，建立数据库，形成初级数据产品（生态样地数字化产品、某某园区冷杉数据产品、森林数据产品等）；2）管理系统，着眼于今后的规范化管理，基于PC端开发，着重对所有园区范围的科研从空间落位、时间跨度、参与单位与人员、研究内容、成果进行全过程管理，做到有起点、有终点，过程节点留痕、结果留存，不断丰富某某园区科研成果库，推进科研数据产品建设与应用。科研数据服务信息通过官网进行对外发布，包括数据产品类型、获取方式、申请路径、联系方式等。4.1技术架构优化数智某某园区平台以业务云为载体，本期将“1+3+N+M”构建，优化数智某某园区平台架构中的数据服务层和应用服务层，以更好地满足应用需要。强化移动端应用，用户统一使用“移动端”，公众企业用户统一使用移动端。4.2系统整合系统整合主要包括数据整合、应用级整合、模块整合、模型整合以及与国家、省感知系统对接等。整合清单如表3。表3系统整合内容表序号整合类型融合模块融合内容方式一、原有的系统级、功能模块级、模型级以及数据级整合1数据整合用户体系龙泉数字孪生、庆元生物多样性保护一件事、无人机巡检系统账户体系。单点登录、统一管理2物联设备红外相机、视频监控、声纹监测、环境监测、碳汇监测、无人机等设备。物联接入3资源数据保护设施、服务设施、自然教育设施、社区资源、设备、生物多样性、科研、电子围栏、气象信息、水文信息、环境监测、访客监测、样地监测、文化传承等数据。数据仓汇入4应用级整合生物多样性监测与管理以庆元生物多样性保护一件事为基础汇聚龙泉数字孪生、无人机巡检前端感知设备，对接三员管护以及天眼守望。吸收融合后升级改造5设备管理融合龙泉数字孪生的设备管理功能。升级复用6文化传承服务网增加文化传承链接。链接并入7无人机感知网增加无人机巡检链接。单点登录并入8志愿者服务网增加省志愿者管理系统链接。链接并入9龙泉数字孪生特色场增加龙泉数字孪生链接。单点登录并入10庆元生物多样性保护一件事特色场增加庆元生物多样性保护一件事处置链接。单点登录并入11模块融合升级人车管控车牌统计、车辆路径、人员统计、车辆布控。升级改造12视频管理漫直播、记录统计、视频墙、人员监控、车辆监控、生物多样性。升级改造13森林防火管控总览、预测预警、灾后评估。升级改造14后台管理权限管理、接口调用日志、操作日志。升级改造15模型整合气象预测模型融合龙泉数字孪生的气象预测模型。复用16空气质量预测模型融合龙泉数字孪生的空气质量预测模型。复用17水质预测模型融合龙泉数字孪生的水质预测模型。复用二、对外窗口融合18某某园区官网融合自然教育提炼数字某某园区自然资源、公园文化、生态保护、生态游憩提供给某某园区官网。提炼升级19志愿者志愿者服务链接。链接20浙里办窗口浙里办小程序“数智某某园区”平台与龙泉“之巅”平台整合。数据对接三、全国感知体系融合21国家、省感知系统对接公园一张图按照公园9大类数据进行对接。接口对接22视频对接重点林相、景观、防火、卡扣等视频。接口对接23结构化数据自然资源资产、天空地一体化、研究中心、森林草原防火等灾害防控、矛盾冲突调处、社区管理服务、规划方案和项目、宣传教育等。接口对接4.3科研数字化建设4.3.1数据标准与数据库建设科研数据库建设首先遵循国家相关行业规范、国家相关科研数据建设的要求，特别是《科学数据共享工程技术标准》SDS/T2112,《科学数据共享工程数据分类编码》SDS/T2122，《科学数据生态系统要素长期监测数据产品规范》及《科学数据生态系统要素长期监测数据产品分类》等规范标准对数智某某园区相关科研数据进行全面补充和完善，建立某某园区科研监测与管理数据标准，在此基础上构建某某园区数据库，并通过挖掘形成数据产品。数据库建设分空间数据库与属性数据库；包括地理信息类数据、资源状态类数据、科研专项监测类数据、科研设施设备类数据、科研（考）成果类数据、科研项目数据、科研机构（团队）与人员数据等以及关联类数据等；涉及到数据类型、表结构及指标创建以及数据收集、整理、检查、入库等。数据产品主要针对科学研究、科普、公众观赏等需要，经模式模型化抽取提供分类型、分等级的数据。如生态样地数字化产品、某某园区冷杉数据产品、森林数据产品等。4.3.1.1数据收集及来源1）数据收集收集30多年，分布在超过40个以上单位（部门）、众多学者的WORD、EXCEL、PDF、DBF、纸质资料（技术报告、调查报告）等格式的资料，进行数字化抽取，从空间、时间上进行关联，建立历史数据库、科研专项监测建立现时数据库。自公园试点以来相关科研项目、成果数据搜集入库率100%，试点前采购人可提供的相关自然保护区和森林公园科研项目、成果数据搜集入库率100%，具体科研项目成果见附件(但不限于)。2）数据来源（1）现有三个保护中心的前身，某某园区国家级自然保护区管理局，三个县林业、生态等有关科研资料；（2）科技部门、研究单位、众多学者的资料。（3）国内外科研数据库资料。（4）各类科研专项监测数据。森林生态系统监测、湿地生态系统监测、野生动植物监测、生态系统服务功能监测、自然环境监测、水文水质监测等，是一个公园全域物联网。科研数据收集流程如图2所示。图2科研数据收集流程4.3.1.2数据库及构成根据园区管理的要求，考虑与各方面管理的统一与数据交换，科研数据库主要包括：1）基础地理数据库该数据库存储空间定位控制数据和一些相对稳定的参考性数据，很多应用都基于该数据库。例如样地空间分布、设施设备空间分布、动物活动习性，都会分区域或地块生成各专题图。通过矢量数据叠加正射影像图专题图形，从而让用户可更直观地了解园区科研资源的历史与现状。2）资源本底数据库（科研支撑数据库）资源本底数据库是科研的基础性数据，通过科学研究又可不断丰富本底数据库。该数据库基于园区森林资源调查数据，野生动植物调查数据，水资源数据、风景资源数据、古树古道古迹资源、灾害防控资源等普查或专项调查或科考数据而建立，有具体时间点。该数据库不仅包含图形数据，也包含与图形数据有关的属性数据，它们通过关键字连接，共存与资源本底数据库中。方便动植物名录的生成。3）科研专项监测类数据库由物候相机、红外相机、树木生长测量仪、环境监测站点等的不同时间点获取的数据，森林监测大样地数据信息，生态修复地数据信息，通量观测固定样地数据信息，常规固定监测样地数据信息，垂直带谱样带数据信息建立而成。4）科研项目数据库通过搜集30多年科研项目而建立，包括项目来源、项目编号、项目名称、合作单位、项目负责人、参与人员、申请、合同、研究期限、涉及区域（地块）、研究内容、研究目标、过程简述、成果形式等指标。还包括科研项目与资源之间关联数据表。5)科研成果数据库由对应项目的工作报告、技术报告、论文论著、专利、获奖等信息而建立。工作报告、技术报告由项目编号、项目名称、负责人、文本指标构成；论文论著由发表期刊、标题、关键词等构成。还包括科研成果与项目之间关联数据表。通过主要指标实现用户搜索。6）关联数据类数据与可以管理相关的林业、水利、资规、生态、气象等部门园区范围的科研设施、监测数据等。如森林资源一张图、古树名木、自然保护地、湿地等数据；气象站点、实时和历史气象监测数据等；环境监测站点、实时和历史环境监测数据等数据。7）临时数据库该数据库接收具有写入权限的用户进行数据的存储。临时数据库是数据的暂停场所，是为了保证平台数据的正确性而建立的面向信息采集点用户的数据库。8）元数据库元数据是对各种数据的描述，主要是数据的来源、性质、精度、形成时间、坐标系统、数据的生产者、数据质量等内容，元数据可以帮助用户确定所需数据的位置以及该数据的有关特征，在信息发布、信息查询时相当重要。需将各个数据库的元数据单独抽取出来，建立专门的元数据库。9）分类编码库按数据库中的各种类别，进行分类编码和优化。10）符号库符号库是为制图服务的，可以利用符号库提供各种符号来制作分布图、专题图，主要参考国家以及相关行业的符号化表达而建立。4.3.2管理系统建设4.3.2.1主要内容某某园区一方面要保护生态系统的完整性原真性，同时需要联合高校和科研院所，积极开展科研监测与管理，发现和揭示园区资源的动态变化和异常预警等。科研管理系统重点建设专项监测管理（生态环境、生态样地、生态修复、动植物种群、特新物种监测）、科研项目管理、科研成果管理、学术交流管理、科研数据服务管理等模块，并充分利用好原有的建设成果，融合《某某园区国家级自然保护区保护与监测体系建设项目》关于科研管理部分的设备、数据、模块和子系统，经重新归类、整理、适应性改造、升级和用户管理体系的变更，构建适合于某某园区科研管理实际的统一的应用系统。管理系统建设的同时，同步制定《某某园区科研管理办法》，包括入园、项目、成果等。4.3.2.2功能描述4.3.2.2.1专项监测管理落实某某园区科研专项规划的要求，对某某园区内的专项监测进行全面管理。主要包括：生态环境监测、生态样地监测、生态修复监测、动植物种群监测、新特物种管理等功能。4.3.2.2.2科研项目管理对某某园区内的科研项目进行全面管理，通过对科研项目的执行团队、开展时间、研究地点、主要成果等信息进行管理，并提供相关信息的更新、查阅和展示。主要包括：科研团队管理、科研活动管理、科研成果管理、统计分析等功能。4.3.2.2.3科研成果管理针对科研项目完成的论文、论著、专利、获奖情况等信息进行管理并能够进行相关信息的更新和查看。主要包括：科研成果登记、成果关联、成果审批与批准、实施工作流程管理、数据导入导出、成果查询与统计等功能。4.3.2.2.4学术交流管理将保护区内所有学术交流活动进行电子化管理和可视化展示，记录保护区学术交流活动及进展，及时发布保护区最新学术交流活动动态信息，直观感受对外学术交流学习成效，展示保护区对生态保护的学习力度交流进展。主要包括：学术会议管理、参观访问管理、学术交流统计以及可视化等功能。4.3.2.2.5科研数据服务管理数据服务管理的建设内容包括科研数据的整理、收集与更新，确保数据的准确性和及时性；建立数据共享平台，为其他科研项目或机构提供便捷的数据查询和获取服务。其科研数据服务信息通过官网进行对外发布，包括数据产品类型、获取方式、申请路径、联系方式等。主要功能包括：数据查询与获取、数据可视化展示、数据服务接口、数据订阅与推送、权限与安全管理、用户反馈与需求收集以及分析展示等。4.3.2.2.6系统维护提供平台维护功能，以确保平台的正常运行和安全性。定期备份数据，监测系统性能，升级软件和安全补丁。主要包括：用户管理、权限管理、数据备份和恢复、系统性能监测、安全管理等。4.4业务协同设计某某园区科研数字化系统融合基础地理数据、前端感知数据、森林防火数据、生态环境监测数据、生物多样性数据、生态产品数据、巡护管理数据、设施设备数据等。某某园区科研数字化系统的主要数据来源于某某园区区域范围内涉及到资源档案、科学研究的数据。根据已建或未来建设的森林防火、生态环境监测、生物多样性监测、生态产品价值评估、巡护管理、基础地理、设施设备管理、其它相关管理等业务系统预留的共享接口和服务标准，互通相应资源数据，同时逐步对接移动端、浙里办用户体系。4.5部署环境设计本项目涉及系统整合和新系统开发，系统整合将在原系统的软件架构和硬件部署下进行功能的扩充、升级和完善，不会改变其原有的软硬件环境和开发语言；新系统开发将按照信创要求进行软件开发与硬件部署，考虑到目前“云值守”项目硬件资源的冗余量，某某园区科研数字化系统将利用数智某某园区—“云值守”部署环境，同时需要增加一台OSS服务器，用于存储搜集的图片、音频、视频、附件等非结构性数据。某某园区科研数字化系统是一个基于GIS的平台，涉及面广、网络传输数据量较大，需通过网络运营商使宽带网与Internet相连，带宽接入不小于50M。系统Web服务器和数据库服务器两台云主机之间传输的速度应为千兆以上。4.6安全防护设计根据平台设计面向的对象、部署环境、存储的数据等因素、本项目相关软件平台定级为二级，在项目交付使用前完成安全保护登记评测，并在运行期间应根据要求定期进行复测。由于在网络环境下，任何用户对任何资源包括硬件和软件资源的共享，所以必须通过制定相应的安全策略来防止非法访问者访问数据资源，对数据资源的存储以及传输进行安全性保护。而系统级安全主要体现在操作系统平台的安全管理及数据库系统的安全管理的安全设置上。同时系统需要充分考虑应用级安全,包括用户授权及安全访问控制、日志管理机制、数据加密及数据保护、系统备份和数据备份与恢复。数据库安全包括数据共享安全设计、数据存储设计、数据备份设计、数据传输安全设计、数据处理安全设计和数据安全监控设计。本项目的生态环境监测、生态样地监测、生态修复监测、动植物种群监测、新特物种监测业务相关的数据属于内部数据，需有严格的数据安全防护措施进行安全建设。为方便用户查询数据操作痕迹以及方便数据维护，需对系统日志进行设计和建设。4.7数据归集项目建设