生态因子生物多样性监测系统方案 全天候监测助力生物多样性保护

生态因子生物多样性监测系统方案使用背景

全球气候变化加剧、人类活动干扰增强，导致森林退化、湿地萎缩、物种栖息地破碎化等问题日益严峻，生物多样性正以前所未有的速度丧失。传统人工样方调查、定点监测等方式存在周期长、覆盖范围有限、数据碎片化等弊端，难以全面捕捉生态系统的动态变化及物种间复杂的相互关系。同时，《生物多样性公约》及我国 “双碳” 战略的推进，对生物多样性保护提出更高要求，亟需构建科学化、智能化的监测体系。

在此背景下，生态因子生物多样性监测系统方案应运而生，它融合红外相机、环境 DNA 技术、物联网传感器及卫星遥感等手段，对动植物种群、栖息地环境、生态过程进行多维度、全天候监测，为生物多样性保护、生态修复工程评估及生态安全预警提供精准数据与决策支持。

硬件设备

生物多样性监测设备

系统融合了物联网与人工智能技术，以声纹监测终端、红外摄像机和识别AI服务器为基础，辅以庞大的动物大数据库与先进的AI智慧监测平台，实现了从数据采集到监测信息输出的全流自动化处理。

系统优势

AI精准识别: 基于AI提供卓越的影像识别分析能力，依托强大的智能感知平台,助力物种精准识别和精细化统计分析

专家识别:携手动物所顶尖专家团队，助力生物多样性发展，对于AI也难以识别的物种可推送至专家识别，

可视化GIS平台:直击相机查找难的行业痛点，强大的GIS平台为用户提供精准的卫星定位，缩小偏差范围，易查找。

信号强、无限续航:多天线加强信号，太阳能板实时充电以实现无限续航，无需定期充电，监测不中断。

OSEN-SW02声纹监测仪

声纹监测仪是大自然的耳朵，其采用低功耗、高采样率、高信噪比的处理器，低噪声、高灵敏度的全向麦克风，再配备专业的放大器和滤波器，实现了声音的高保真采集。此外，还特别设计了前端智能声控，可调增益放大器等，保证了更精准采集。设备采用IP68防水防尘设计，支持8节或16节干电池及6节或12节18650锂充电电池供电，同时支持太阳能充电，最大支持1TSD卡，充分保证了不同场景及监测方法时设备的长续航稳定工作。设备支持4G全网通或专网通讯，可将采集的声纹数据及时发送到信息化管理平台进行智能分析处理。

声纹监测系统集成了高保真声音采集技术、4G/5G高速数据传输网络以及先进的AI深度学习识别算法，能够实时、自动地完成动物声纹的数据采集、高效传输、精确识别、安全存储和智能分析，为野生动物保护领域带来了革命性的突破。

技术原理

鸟鸣声是一种生物学特征，每个物种的鸟类鸣声具有自身的特点，也称为声纹。因此可将鸟类声纹用于区分不同的鸟类，这是基于声纹识别鸟类的基本原理。该技术首先要采集鸟鸣声信号，如下图所示，将鸟鸣声信号通过传声器采集并放大后转换为声信号，用于后续的处理、传输或存储。

视觉识别技术原理

人工智能算法识别动物的原理主要是通过计算机视觉和图像识别技术来实现，一般涉及以下步骤:

数据收集:首先需要收集一定数量和多样性的动物图像样本作为训练数据。这些图像可以包含不同种类的动物、不同角度的拍摄和不同环境下的图像。

数据预处理:对收集到的图像数据进行预处理，例如图像缩放、裁剪、去噪等。这些预处理操作有助于提高后续算法效果。

特征提取:使用计算机视觉技术，从图像中抽取关键的特征。常见的特征提取算法包括SIFT、HOG、SURF等。这些特征能够帮助算法识别出图像中的动物特征和形状。

模型训练:使用机器学习算法，如支持向量机(SVM)、卷积神经网络(CNN)等，对特征提取得到的数据进行训练。在训练过程中，算法会根据给定的标签，通过学习来建立一个模型，使得该模型能够准确地区分不同的动物类别。

模型测试和验证:使用一部分未被训练过的图像数据，对训练好的模型进行测试和验证。通过输入测试图像并运行训练好的模型，可以获得对图像中动物的分类结果。与实际标签进行比较，以评估模型的性能和准确度。

模型优化与跌代:根据测试结果，对模型进行优化和调整，以提高模型的准确率和鲁棒性，调整可能包括改变特征提取算法调整算法参数等。

OSEN-SJ03野生动物红外自动监测仪

野生动物抓拍采用专用的红外摄像机，实时捕捉野生动物的形体特征，并将图像数据传输至后台服务器比对入库。

带4G通讯功能，支持移动，电信，联通、广电网络。

支持云端图像存储，支持远程控制修改参数。

可远程查看设备工作状态信息，包括电量、SD卡容量、信号强度、流量卡流量、GPS、服务器空间容量等信息，可对接第三方信息化系统。

支持上传原文件、压缩视频，缩略图可选，并支持断点续传。

天线数量两根，以便有更好的信号。

支持北斗自动定位。

最大支持3K(2560*1920)有声视频，照片像素3200万。

支持自适应各种环境光线，保证图像品质。

2.4寸高清屏，且可旋转，安装时方便查看监测区域。

支持自动同步日期、时间及GPS信息，免去繁锁的设置。

支持类似换弹匣式的整体安装及更换电池方式，不受安装高度角度影响，更换电池不必趴地上或松绑带，也无需在户外一个电池一个电池拆装，更换电池方便快捷。

支持拍照、录像、拍照+录像的工作模式。

支持相机拍照及录像同步启动，启动时间小于0.2秒支持相机拍照及录像同步启动，缩短相机每次启动的工作时长，以节省功耗强抗冷热冲击性能，超强稳定性，IP68防水防尘设计内置耐低温钮扣电池，低温及断电情况下时间不会紊乱。

镜头F=1.6大光圈镜头,FOV=65度及90度可选，宽光谱兼容性，高低温无变焦。

超低功耗设计方案，100ua超低待机电流。

兼容12AA电池及6节18650，各种电压电池均可使用，支持太阳能充电。

采用多区大感应面、高灵敏度、强抗干扰性PIR，多级信号放大过滤设计，有效避免误触发。

支持PIR+移动智能双重检测，有效避免误触发。

支持850nm灯,无红曝940nm灯，白光LED灯三种灯可选，补光灯数量60个。

自动调节曝光度，避免近距离过曝。

高快门速度，有效抑制运动模糊。

PIR灵敏度可调节:高、一般、低。

一体式高稳定性IR-CUT日夜切换器，提升彩色与黑白图像质量。

最大可支持512GB SD存储卡，兼容各种品牌。

高品质录音设计，-38dB灵敏度MIC。

可显示丰富的照片信息,包括拍摄日期、时间、温度、月相、设备名称、经纬度等。

专利仿生迷彩，防划伤脱落，强抗紫外防氧化变色。

工作温度-40至+80摄氏度。

配套图像管理软件，具有图像人工识别、按组打标签、图像信息自动提取、查询分拣、批量重命名、批量打水印、批量修改拍摄时间、批量删除、相机管理、历史数据管理等功能。

OSEN-SJ04红外相机动物识别AI服务器

采用物联网和人工智能技术，构建了一套高效智能的野生动物红外摄像监测动物识别AI服务器。动物识别AI服务器简化了红外相机的布设与管理，能自动处理和识别图像数据，进行高效检索与统计分析。系统支持照片的统一上传、智能识别、及时审核和数据分析，能自动生成报告并进行可视化展示，大幅提升物种时空分布监测的速度和准确性，为野生动植物保护提供了精确的数据支持，有效促进保护成果。

闪存16G

主频1.7GHz

AI性能≥177 T FLOPS

存储≥1TB

内存≥ 32GB 204GB/s

支持来电自启动，支持定时开关机，支持数据保护，带风扇，

输入电压12V/5A

自带200种物种AI识别模型。

产品特点

识别准确率高:有效性识别率达到98%以上，物种识别率达到87%以上。

有效个体数准确统计:能够通过模型准确分析发现每个物种的数量;能有效避免同一个物种多次发现，而导致的计算为多次发现记录的问题。

数据成果智能归纳:自动转换系统数据为图表，快速形成分析报告，并生成周、月、季、年度报告。

数据实时管理与可视分析:GIS加强监测区网格化，支持实时查看和智能分析，优化监控效率。

系统集成与接口服务:支持批量上传和第三方快速接入，简化数据管理。

简化操作，即插即用:免安装，连接电源和网络即可使用，技术门槛低。