自然資源監管指揮平臺

建設方案

目錄

一、項目概述................................................................3

1.1.建設目標.............................................................3

1.2.總體目標.............................................................3

二、設計依據................................................................4

三、政策法規................................................................7

四、項目本期項目方案........................................................8

1.系統結構...............................................................8

2.標準規范制度建設......................................................12

3.業務應用體系..........................................................13

3.1應用..............................................................13

3.2數據平臺環境部署..................................................32

33視頻匯聚系統........................................................33

3.4智能分析系統......................................................37

3.5資源管控和任務調度系統............................................45

3.6可視化指揮中心....................................................51

3.7自然資源執法通....................................................53

3.8前端感知服務......................................................57

3.9存儲系統..........................................................60

4.網絡安全設計..........................................................61

第四章系統功能要求..........................................................75

4.1.主要功能參數........................................................75

4.2.模塊功能要求........................................................76

4.2.1.軟件系統........................................................76

4.2.2.系統集成、視頻監控及無人機服務..................................79

一、項目概述

LL建設目標

以提高自然資源監測監管能力，提升自然資源治理能力，增強自

然資源信息化發展能力為目標，基于空間地理數據、專題數據、視頻

圖像數據，充分應用大數據、人工智能等技術，構建自然資源可視化

綜合管控系統，形成動態化、立體化、智能化的管控體系。

監管指揮平臺，將新技術、新手段、新方法應用到土地執法監察

工作中，探索利用信息化的手段進行土地執法動態巡查，全面落實部、

省廳關于土地執法“天上看、地上查、網上管”的要求，進一步完善

我市土地執法的快速反應機制，確保零問責、零約談目標的實現。

本系統涵蓋了自然資源和規劃局日常巡檢的所有內容，并能夠實

時監控、現場處理、軌跡查詢，對日常工作效率有了極大的提升。系

統平臺能夠滿足全部巡檢人員的數據通信需求，并留有充足余量便于

工作的擴展。平臺可同時接入100名巡檢工作人員的監測與數據需

求，并對專用GIS地圖可擴可升，能夠滿足自然資源和規劃局今后5

年的工作量要求。

1.2.總體目標

為了全面貫徹落實自然資源“十三五”規劃中以信息化驅動自然

資源治理體系和治理能力，通過強化創新、全面整合和深入應用，建

立全覆蓋全天候的自然資源調查監測及監管體系的指導思想和信息

化發展戰略，以及《自然資源信息化建設總體方案》中明確提出的推

進自然資源執法和督察應用，需深入開展自然資源信息化建設與應用,

構建自然資源可視化綜合管控系統。該系統以空間地理數據、專題數

據、視頻圖像數據為支撐，通過無人機偵查、視頻監控、地面執法形

成立體化監測網絡，利用智能分析技術并結合智慧指揮應用平臺，實

現地圖應用、預警上報、預警研判、移動執法、全景巡查、巡查管理

等功能，形成動態化、立體化、智能化的自然資源監管，構建智能一

體化管控體系。全面實現監管、決策與服務的信息化和智能化應用，

優化自然資源開發與保護格局，為自然資源保護與合理利用提供更加

堅實的信息支撐和技術保障，創新自然資源管理模式，提升自然資源

監測監管的科學化水平。

二、設計依據

隨著信息技術的飛速發展，新技術不斷涌現。自然資源可視化綜

合管控系統，必須是高性能、可擴展的體系結構，以便支持今后的發

展、升級、改造的需要，從而保護投資。同時本方案以滿足實際應用

為出發點，設計時主要遵循以下原則：

1)可靠性

采用性能可靠、技術成熟、功能完善、體系先進的分布式結構，

系統配置靈活、操作方便、布局合理，滿足長時間穩定工作的要求。

系統響應速度快，可靠性和可用率高，不會因任何前端設備發生故障

而引起系統誤操作或降低系統性能。系統能在各種可預見的環境下,

例如夜晚、陰雨天、高低溫天氣下正常工作；系統具有良好的野外防

雷措施。

2)兼容性

已經建設的相關的監控系統，如未達到使用年限，大規模更換并

不現實。因此需要充分考慮對原系統的利舊，保護原有投資，最大程

度地降低系統造價和安裝成本。

本系統提供開放的SDK軟件接口，為自然資源的業務系統實現更

豐富的業務功能提供支撐。

3)先進性

采用先進的視音頻編碼解碼技術、多媒體技術、視音頻存儲管理

技術及網絡通信技術，結合當前最新的大數據及人工智能技術，使系

統具有強大的發展潛力，設備選型與技術發展相吻合，能保障系統的

技術壽命及后期升級的可延續性。

4)經濟性

在滿足監控要求的前提下，選擇技術成熟的主流產品。同時在監

測點上進行總體規劃，盡可能做到一機多能，一個攝像機實現多種用

途的監控。盡可能重復利用原有可視化建設成果，做到復用。

5)擴展性

系統應充分考慮擴展性，采用標準化設計，嚴格遵循相關技術的

國際、國內和行業標準，確保系統之間的透明性和互通互聯，并充分

考慮與其它系統的連接；在設計和設備選型時，科學預測未來擴容需

求，進行余量設計，設備采用模塊化結構，便于系統擴容、升級。系

統軟件具有二次開發和升級的能力，系統加入新建設備時，只需配置

前端系統設備、建立和上級調度的連接，在管理平臺做相應配置即可,

軟硬件無須做大的改動。

6)易管理性、易維護性

系統采用全中文、圖形化軟件實現整個監控系統管理與維護，人

機對話界面清晰、簡潔、友好，操控簡便、靈活，便于監控和配置;

采用穩定易用的硬件和軟件，完全不需借助任何專用維護工具，既降

低了對管理人員進行專業知識的培訓費用，又節省了日常頻繁地維護

費用。

7)安全性

綜合考慮設備安全、網絡安全和數據安全。在前端采用完善的安

全措施以保障前端設備的物理安全和應用安全，在前端與控制中心之

間必須保障通信安全，采取可靠手段杜絕對前端設冬的非法訪問、入

侵或攻擊行為。數據采取前端分布存儲、控制中心集中存儲管理相結

合的方式，對數據的訪問采用嚴格的用戶權限控制，并做好異常快速

應急響應和日志記錄。

三、政策法規

本方案嚴格遵循國家相關政策法規、國家和住建部相關指導文件

和規范性文件，凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本方

案，凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本方案。涉及標準

文件包括但不限于以下內容：

1.《國土自然資源信息化“十三五”規劃》

2.《自然資源部信息化建設總體方案》

3.《國土自然資源部關于進一步加強和改進執法監察工作的意

見》（國土資規[2017]3號）

4.《國土自然資源執法監督規定》（國土自然資源部79號令）

5.IETFRFC2030簡單網絡時間協議（SNTP）第四版

6.IETFRFC2326實時流協議（RTSP）

7.IETFRFC2976SIPINFO方法

8.IETFRFC3261會話初始協議(SIP)

9.IETFRFC3550實時傳輸協議(RTP)

10.IETFRFC4566會話描述協議（SDP）

ILH.264/AVC先進視頻編碼標準

12.H.265/HEVC高效視頻編碼標準

13.0NVIF開放型網絡視頻接口標準

14.《公共安全視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要

求》(GB/T28181)

15.《視頻安防監控系統工程設計規范》(GB50395-2007)

16.《信息安全技術網絡安全等級保護基本要求》(GB/T22239-

2019)

17.《視頻安防監控系統技術要求》(GA/T367-2001)

18.《民用閉路監視電視系統工程技術規范》(GB50198-2011)

19.《工業電視系統工程設計規范》(GB51005-2009)

20.《視頻顯示系統工程技術規范》(GB50464-2008)

21.《電子信息系統機房設計規范》(GB50174-2008)

22.《綜合布線系統工程設計規范》(GB50311-2016)

23.《綜合布線系統工程驗收規范》(GB50312-2016)

24.《建筑及建筑群綜合布線工程設計規范》(GB/T5031—2016)

25.《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)

26.《建筑物電子信息系統防雷技術規范》(GB50343-2012)

27.《智能建筑工程施工規范》(GB50606-2010)

28.《智能建筑工程質量驗收規范》(GB50339-2016)

29.《低壓配電設計規范》(GB50054-2011)

四、項目本期項目方案

1.系統結構

宜興市自然資源監管指揮平臺基于Web的BS架構的應用系統,

分為應用層，服務層和數據持久層，服務層主要由應用服務、監控

廠商OpenAPI服務、安全服務、宜興天地圖API以及消息組件五大

模塊組成，系統結構具體如下圖所示。用戶可通過瀏覽器域名進行

訪問，瀏覽器需要支持HTML5。推薦使用Chrome、FireFox.IE11

及以上、Edge等瀏覽器。應用層包括GIS自然資源管控子系統，自

然資源可視化指揮中心大屏子系統，移動端支持單兵巡查App,移

動終端工單App。系統結構架構圖如下:

無人機意測系發

前愛思知系統

如上圖所示，整個系統主要由前端感知系統、視頻傳輸網絡和指

揮監控中心等組成。

前端感知系統主要由視頻監控系統、無人機監測系統、現場執法

取證系統組成。視頻監控系統根據不同的應用場景可配置中載云臺、

球型鷹眼、高清網絡球機等不同類型設備；無人機監測系統主要有飛

行器、掛載、地面站組成；現場執法取證系統主要由單兵執法、組成。

傳輸網絡通過租用運營商專線或3G、4G無線網絡接入前端設備、

無人機、現場執法取證設備。

監控指揮中心部署智慧應用平臺服務器、智能分析服務器、存儲

系統、大屏顯示等設備，實現智能應用和指揮監控。

系統邏輯架構采用分層式架構設計，自下而上分為五層，即物聯

感知層、基礎支撐層、平臺服務層、業務應用層和用戶層，同時以安

全保障體系、運維管理體系作為支撐。整個系統邏輯架構如下圖所示:

智慧應用

全

預

景

監應警

巡

艇研

查

判

y

1）物聯感知層

統籌布建高清網絡球機、球型鷹眼、單兵、布控球、無人機等前

端感知采集設備或共享其他部門視頻監控資源，實現前端感知智能化、

多維化、綜合化，提升智能視頻前端覆蓋率，構建全方位、多場景智

慧型指揮感知體系。

2）基礎支撐層

主要包括傳輸網絡（含視頻專網、無線網絡、互聯網等），以及

平臺應用服務器、智能分析設備、視頻圖片存儲設冬、高清大屏、大

屏綜合控制平臺等設備，為平臺運行提供網絡承載能力、計算資源、

存儲資源。

3）平臺服務層

實現視頻設備、智能設備等的接入，為業務應用層提供視頻數據

的采集、存儲、管理和配置，以及地圖、日志、授時等基礎服務。

4）業務應用層

實現智慧指揮應用，包括地圖應用、預警上報、預警研判、移動

執法、全景巡查、巡查管理、巡查總覽等功能；實現基礎應用，包括

視頻監控、綜合管控、人臉監控、車輛管控、報警監測等應用功能。

5）用戶層

面向的用戶主要為自然資源管理部門、執法監察人員及其他相關

人員。

2.標準規范制度建設

系統設計實施遵循以下總體設計思路與原則，保證系統在性能、

可靠性、易使用性等質量要素間的綜合平衡，保證技術原則各項目標

的順利實現。

＞構件式系統

系統必須由一系列獨立部署的構件組成，構件的設計應該滿足以

下要求：

構件多實例運行；應該盡量滿足對每一個構件都可以同時運行多

個構件實例的需求，以保證系統的高可靠性與可伸縮性。

構件接口定義穩定：應充分考慮構件間接口穩定性，建議使用XML

或者類似的結構，以保證接口傳輸參數與內容的可擴展性。

構件粒度合理確定：應綜合考慮系統性能、擴展性等方面的因素,

同時兼顧系統在部署、維護和管理等方面的要求，合理確定構件粒度。

＞分布式、面向接口訪問

每個構件均可以承擔服務提供者和服務使用者兩種角色，服務使

用者通過訪問服務提供者的接口獲取相應的服務。

系統必須實現構件的分布透明機制。組成系統的構件實例可以部

署在一臺或多臺主機上。構件提供的服務訪問對分布地點、位置透明，

服務使用者通過構件的邏輯名稱即可獲取服務而與構件所在主機的

物理位置無關。

＞松耦合、高內聚原則

系統設計須遵循松耦合、高內聚原則。構件之間保持松耦合狀態,

服務的具體實現方式對服務使用者透明。在構件內部所實現的功能與

結構保持高度邏輯相關性的同時，保證構件間的相互獨立性。

＞共享信息服務

系統必須提供獨立于業務的共享信息服務，提供給外部系統訪問

系統的共享信息，以實現系統間的集成與互操作。

＞業務過程與構件實現分離

應綜合考慮業務過程與構件實現的分離的原則，建議利用流程管

理、策略管理和界面集成技術，動態地定義系統的行為以實現系統功

能。應用此種技術在獲得靈活性與可擴展性的同時，也應當充分預見

其對系統性能帶來的影響。

企業端到端業務流程的實現往往會涉及多個系統的多個功能模

塊。為了降低系統間耦合程度，提高流程管理的靈活性，應該實現分

層次的流程管理機制，各系統內部實現自己的工作流管理服務。

3.業務應用體系

3.1應用

3.1.1單兵執法系統

系統為現場執法全過程記錄的業務需求而設計，主要由單兵執法

系統組成。其中單兵執法系統由執法人員配置，實時記錄執法過程,

并將執法現場的情況傳送至指揮中心便于遠程指揮和調度。

單兵設備主要負責現場的音像采集，可根據不同業務場景選擇離

線或無線單兵設備，其中離線單兵設備搭配采集站完成數據采集和臨

時存儲。

監控指揮中心

現場單兵系統架構如上圖所示：其中單兵設備終端用于執法現場

的音視頻采集；采集站部署在執法大隊，執法人員回到單位后通過采

集站將單兵設備導出到采集站中存儲，通過平臺將采集資料抽取到云

存儲設備中保存及管理。

執法人員攜帶4G版單兵設備進行現場執法的音視頻資料采集，

在執法指揮中心部署智慧國有應用平臺，通過運營商VPN專網傳輸可

以實現遠程現場音視頻實時預覽，配合電子地圖及衛星定位功能，支

持單兵設備終端在地圖上展現其GPS實時移動軌跡和歷史移動軌跡

等功能。

③系統架構

系統為每位執法人員配備一套單兵執法設備，通過運營商移動無

線網絡以及GPS/北斗衛星定位系統結合綜合管理平臺，解決與執法

指揮中心之間的資源數據交互，實現執法指揮中心對前端移動執法人

員的遠程可視化指揮。

單兵執法系統采用前端分散執法過程采集監控、傳輸，后臺集中

管理的方式，通過可插拔的TF卡將取證資料進行本地存儲，并可利

用3G/4G網絡將數據上傳到指揮中心，同時也可通過4G無線網絡實

現遠程監控和管理，系統圖如下:

系統組成

單兵執法系統主要由前端手持執法系統（便攜式單兵監控終端）

和后臺管理平臺兩大部分組成，可配合接入無線網絡實現遠程監控。

1）前端手持執法系統

單兵設備具備錄像功能，可將內置式高清攝像機或外置式微型攝

像機采集到的數據記錄在microSD卡中，同時帶有液晶顯示屏，執

勤人員可輕松實現錄像回放、圖片杳看、參數設置等操作。設備支持

3G/4G/WIFI無線傳輸、GPS定位功能，配合遠程監控平臺，能夠將現

場畫面及位置信息及時反饋給指揮中心，幫助領導第一時間掌握事件

狀況。配合線控及對講麥克，執勤人員還可以輕松實現和后端對話,

也可以進行類似對講機功能的單兵群組內對講，提高小組協同作戰能

力。

作為整個系統的核心部分，可以實現視頻數據的采集、抓拍、加

密、編碼、存儲、傳輸、回放、預覽。還可以利用GPS/北斗衛星定位

當前位置和文本信息交互，并通過語音對講功能與指揮中心保持密切

聯系。

2)后臺管理平臺

綜合管理平臺針對現場綜合執法處置應用設計，平臺支持APP終

端訪問，為終端用戶提供多種信息交互服務及實時定位功能，另外提

供視頻集中監控管理功能。平臺支持多畫面監控、輪巡、分組等多種

監控模式，保證監控的有效性；支持本地及集中錄像存儲；以及支持

錄像回放、抓圖、下載等。

3.L2視頻監控系統

3.1.2.1系統概述

視頻監控系統主要針對耕地、基本農田、礦山等自然資源重點區

域進行實時監控并對土地違法使用的行為進行監管，同時可基于熱成

像雙光譜云臺設備的車輛識別功能對夜間自然資源違法違規行為進

行監管，如夜間非法采礦等違法行為。

該系統建設需綜合考慮外場區域的建設成本和難度，推薦采用與

運營商基站、鐵塔合用的模式，即利用現有站點運營商網絡接入和供

電條件并充分發揮制高點的大場景監控和防暴力破壞優勢，但需要考

慮到攝像機具備抗臺風防抖動和可視域等基本功能要求。

3.1.2.2系統特點

?采用深度學習算法，以海量圖片及視頻資源為路基，通過

機器自身提取目標特征，形成深層可供學習的圖像。極大的提升了

目標的檢出率

?支持五種智能資源切換：人臉抓拍、人臉布控，車輛布控，

Smart事件，混合目標檢測

?人臉抓拍：支持同時抓拍30張人臉，支持對運動人臉進行

檢測、跟蹤、抓拍、評分、篩選，輸出最優的人臉抓圖

?人臉支持以下3種模式：1）支持指哪抓哪，在大場景監控

下可手動選擇人臉抓拍目標，實現靈活抓拍；2）支持遠距離卡口模

式抓拍；3）支持8個場景下輪巡人臉抓拍，每個場景時間可設

?Smart事件：越界偵測，區域入侵偵測,進入/離開區域偵測

等智能偵測功能

?混合目標檢測：對檢測區域內的人、車進行全結構化分析

并抓拍上傳

?人員布控：支持前端實時建模比對，對人臉和人體進行布

控跟蹤，跟蹤過程中目標經緯度信息實時上傳，構建時空域場景

?車輛布控：支持前端實時建模比對，對授權人員和非授權

人員名單車輛進行布控跟蹤，跟蹤過程中目標經緯度信息實時上傳,

構建時空域場景

?前端建模比對：前端存儲15萬張人臉圖片進行建模后，對

場景中抓拍的人臉進行比對并輸出結果

?支持最大2560xl440@30fps高清畫面輸出

?采用雙sensor架構，支持超寬光譜感光成像

?支持H.265高效壓縮算法，可較大節省存儲空間

?支持超低照度，0.0004Lux/FL6（彩

色），0.0001Lux/FL6（黑白），0LuxwithIR

?支持35倍光學變倍，16倍數字變倍

?采用無光污染的混合補光技術，可有效提升整體監控效果

?支持光學透霧技術，提升畫面透霧效果

?支持三碼流技術，每路碼流可獨立配置分辨率及幀率

?支持斷網續傳功能保證錄像不丟失，配合SmartNVR實現

事件錄像的二次智能檢索、分析和濃縮播放

?支持3D數字降噪、強光抑制、混合防抖、SmartIR

?支持手動跟蹤、全景跟蹤、事件跟蹤，并支持多場景巡航

跟蹤

?支持360。水平旋轉，垂直方向-20。-90°（自動翻轉）

?支持300個預置位，8條巡航掃描

?支持3D定位，可通過鼠標框選目標以實現目標的快速定位

與捕捉

支持定時抓圖與事件抓圖功能

通過應用智能視頻監控、現場執法設備等多維感知技術實現對自

然資源各要素進行全方位監測和全面透徹感知。利用各類前端感知設

備采集耕地、農田、違法違規相關活動等自然資源特征信息，有助于

及時全面掌握基本農田重點保護區和耕地復墾整治實時情況，并及時

進行現場執法處置，為自然資源保護與合理利用提供更加堅實的信息

支撐和技術保障。

?視頻監控系統

視頻監控系統主要針對耕地、基本農田等自然資源重點區域進行

全景監控并對土地違法使用的行為進行監管，該系統建設需綜合考慮

外場區域的建設成本和難度，推薦采用與運營商基站、鐵塔合用的模

式，即利用現有站點運營商網絡接入和供電條件并充分發揮制高點的

大場景監控和防暴力破壞優勢，但需要考慮到攝像機具備抗臺風防抖

動和可視域等基本功能要求。

監控指揮中心

視頻監控系統

隨著經濟的發展，工業化、城鎮化快速推進，我國耕地現狀日益

嚴峻，永久基本農田是一條不可逾越的“紅線”，任何地方和單位不

得隨意調整和占用。違法占用基本農田作為嚴重的自然資源違法問題,

是執法查處的重點。

針對永久基本農田范圍大、面積廣的情況，可選擇部署高清智能

球機或云臺，實現360。全方位大范圍監控；通過高倍光學變倍，實

現關鍵細節更加清晰，監控距離更遠。

隨著城鎮化的快速推進，城鎮建設在全國各地如火如荼地展開,

已批地塊是否按照土地規劃建設、建設項目是否按時開工竣工、臨時

用地到期后是否復墾、土地是否閑置等也是執法重點。部署高清智能

球機或云臺，對監控區域內重點關注地塊，設置定點輪詢監控，通過

一臺球機實現大范圍內多個地塊同時監管。

為滿足中心實時視頻預覽和存儲錄像回放查看的要求，前端視頻

監控系統應具備如下功能：

1)能夠采集和傳輸不同分辨率下的晝夜實時視頻；

2)支持視頻的亮度、對比度、飽和度等參數的動態調節。

監控中心實際應用中需實現遠程操作機球或云臺攝像機水平、垂

直轉動和圖像縮放，以及自動復位和超時回歸預置位等功能，要求球

形攝像機需要具備以下功能：

1）水平、垂直轉動和變焦遠程控制功能；

2）守望功能，即在設定時間內沒有接收到控制信號就自動運

行設定的工作，包括：預置點、巡航掃描等。

3）預置點功能，即能夠記錄某個監控點的方位、變倍數，快

速調用預置點時設備會轉到該預置點，實施監控。

4）當發生告警時，能夠聯動云臺攝像機轉動到預置點或執行

巡航掃描，轉動到預案指定位置，記錄詳細情況。

錄像及回放

系統能對前端視頻進行錄像，錄像周期不小于一周。錄像方式可

多樣化，可以在前端攝像機掛載大容量SD卡進行暫存錄像；在監控

設備較集中或者存儲周期有更高要求的情況下，可以在設備本地部署

NVR集中存儲；此外，同時可在后臺視圖庫進行備份存儲。

GPS定位

系統支持GPS相關功能，前端部分設備可加GPS全球定位模塊,

系統支持離線地圖或者其他本地地圖等，實時有效地定位。

運動防抖

部分攝像機自帶光學防抖和電子防抖功能解決制高點視頻成像

抖動嚴重問題。通過前端攝像機鏡頭內置陀螺儀實現振動精確檢測并

通過鏡頭序列重新偏轉組合實現光路非線性補償或者通過視頻幀間

運動預測圖像復原進圖像抖動修復。

智能偵測

全面的智能偵測分析功能，可以有效提升監控系統的投資效果,

降低監控人員工作量，支持的智能偵測有越界偵測、區域入侵偵測、

進入區域偵測、離開區域偵測、徘徊偵測、人員聚集偵測、快速移動

偵測、停車偵測等。

運行維護

為實現中心實時監控攝像機的設備狀態，系統需具備如下功能:

1）能夠提供攝像機的工作狀態；

2）能夠支持中心對攝像機的批量校時；

3）能夠遠程重啟攝像機。

遠程監控管理

通過視頻監控網絡，授權用戶能通過局域網或外網遠程監控任意

監控點的圖像。授權用戶可通過客戶端應用軟件或者IE瀏覽器實現

遠程預覽現場圖像、回放和下載錄像資料、配置系統參數等所有管理

控制功能。

監控系統配套設計

1、安裝選點

自然資源智能監控要求視野廣、無障礙、監控角度大，盡量少設

監控點，并盡可能使得每個監控點監控覆蓋土地面積最大等特點，需

要監控點提升到一定的高度來滿足。因此建議在選址地帶充分利用鐵

塔公司鐵塔資源，如無鐵塔資源可考慮自行立桿。

1）利用現有鐵塔資源安裝

如果被調查選址地帶有鐵塔公司現成鐵塔，一般在30米左右，

在鐵塔上面合適地位安裝一個可以水平360度、垂直90度以上旋轉

的視頻攝像頭，從后臺指揮中心可以實時監視方圓若干公里（根據攝

像機變焦倍數定）范圍內的地帶，安裝示意圖如下圖所示：

利用現有鐵塔資源，可以就近解決電源和網絡問題、設備安裝和

架設問題，方便設備架設、取電及聯網。

2）自行立桿安裝

如果被調查選址地帶沒有鐵塔公司鐵塔資源，一般可通過自建一

根桿長大約在12米左右的鐵桿，在鐵桿上面合適地位安裝一個可以

水平360度、垂直90度以上旋轉的視頻攝像頭，設備箱可以安裝在

鐵桿上，從后臺指揮中心可以實時監視方圓若干公里（根據攝像機變

焦倍數定）范圍內的地帶，安裝示意圖如下圖所示：

----------------地面

自行立桿，如果當地有電源可以就近取電，有現有網絡可以就近

取網;反之，如果當地沒有電源，也沒有有線網絡,那么可以采用3G/4G

無線網絡實時傳輸視頻，電源可以利用太陽能供電，從而可以全面解

決任何環境下都能實時視頻監管。

2、防雷接地設計

為保護攝像機不受到直接雷擊而在立桿上設計安裝避雷針，避雷

針采用不小于625mm的圓鋼，并和立桿一次成型。在設備箱內我們對

電源、信號線安裝相應的防感應雷措施，采用二合一防雷模塊。

本方案嚴格執行國家的有關標準和規范，立桿防雷接地電阻W10

Qo

接地網布置依據地形進行設計。立桿的基礎由鋼筋網加混凝土構

成,首先用四根中50毫米的鋼管或50X50X5mm的角鋼作為接地極，

同時用鍍鋅扁鋼把四根接地極焊接形成接地網的一部分，再此接地網

與法蘭盤進行焊接，鋼管或角鋼需經過熱鍍鋅工藝處理，以增加抗腐

性能和提高其導電性能。當土壤電阻率太高而不能滿足要求時，采用

垂直接地極+減阻劑的方法使地網接地電阻符合要求。

3、前端供電設計

前端監控一般應配備市電供電的條件。如果無法提供一般采用風

能和太陽能互補的發電系統，可根據負載情況進行靈活配置。

市電配置說明

對于監測站點附近有市電時，可采用市電供電。市電通過開關電

源轉為12V或24V為系統供電。為保證市電斷電狀態下也能夠讓監測

站保持一段時間工作，系統也應配備蓄電池和充放電控制器。

采用市電應注意防雷。

3.1.3無人機監測系統

視頻監控系統提前安裝于固定位置，具有靈活性不足的問題。雖

然有車載視頻監控系統和單兵系統作為輔助，但仍然無法克服交通不

便等不利因素，也無法快速查看大范圍的情況。而衛星遙感由于延時

性和低分辨率等因素，無法滿足搶險動態監管、監測畫面分辨率高等

新時代監察執法新要求。

近年來，無人機及其他相關產品迅速成熟完善，逐漸用于各行各

業，也給自然資源綜合管控提供了更高效的選擇。

無人機系統由飛行器搭載不同的掛載進行現場拍攝或執行特殊

任務，現場的圖像和數據信息可以實時通過無線傳輸鏈路傳到地面站。

地面站既可以通過有線網口或4G網絡把圖像和飛行數據信息傳送到

指揮中心平臺，提供指揮人員現場信息；同時可以與指揮車結合，將

圖像信息實時傳回指揮車大屏，通過指揮車進行移動指揮。

飛行器可以通過地面站進行手動操控，也可以通過指揮官軟件設

置航跡路徑和其他自動飛行任務。此外，飛行器支持多種掛載，可以

通過靈活搭配滿足自然資源的不同巡查監管需求。

無人機監測系統架構圖如下:

交換鞏

魚涉運營商基站現場應急指揮中心

光學類5其他L：............

攝核類掛載功能類掛我地面站

有線連接

指揮中心

無線連接

無人機系統

指揮應用

無人機在自然資源監察執法中的主要作用有:

1)執法檢查

在執法檢查工作中，目前主要以衛星遙感監測為主要技術收單,

人工巡查為輔助方式。但是衛星影響分辨率較低，更為重要的是由于

受到云層遮擋的影響，需要較長時間才能得到合格的遙感影響，無法

滿足快速響應與及時執法檢查的要求；人工巡查的方式需要人員在區

域走訪、查看，存在效率低、視野受限、檢查盲點等問題。

無人機可以無視地形環境和人為阻礙，做到機動靈活開展偵查。

可靈活換裝4K超高清和1080P高清相機，拍攝現場高清視頻并在手

持端或者指揮中心實時顯示，可及時發現和依法查處被監測區域自然

資源違法違規行為，做到違法行為早發現、早制止、早查處，提升查

違工作效率。

2)執法取證

通常執法取證，為確保后續的執法順利，執法人員需要獲取違法

的詳細資料，主要通過手持攝像機、DV等記錄證據資料，由于執法時

往往具有建筑物、圍墻遮擋，手持攝像拍攝存在盲區，無法全面拍攝。

無人機內置GPS定位模塊，可幫助定位違建所在點。同時，配備

的高清相機具備30倍光學變焦的能力，可在高空清晰觀察到違法的

建筑材料，具體結構等，執法人員可據此判斷違法情況。

無人機相機和地面站中均內置了128G內存卡，對于拍攝的照片

和視頻均可做存儲，且互為備份，為后續執法留存證據。

3)地質災害應急

地質災害發生后專業人員現場調查存在著發生次生災害的風險,

常規調查速度慢、精度低，限制了地質災害救援對時效的高要求。無

人機航測對起降條件要求低，靈活起飛，快速獲取地面數據的特點為

解決地質災害救援中的矛盾提供了可能。通過高清監測地質災害區域

地形圖上山區匯水面積，山谷、城鎮地理位置等要素，結合該地區水

文、地質情況可以初步判斷哪些地區、哪些城鎮易形成洪澇災害、地

質災害并可對災情進行評估。

4)礦產資源監管

礦產資源分布較廣、情況復雜，存在越界開采、超量開采的現象

較多，礦產資源監管手段單一、監管頻次不足、監管難度較大。礦產

資源需要采用新技術進行監管，無人機技術比較好的選擇。使用無人

機可以直觀展示礦產資源的空間分布、其周邊地形地貌條件等情況,

也可清晰展示礦產開采位置（井口位置）、開采狀態（開采或關閉）、開

采方式（露天）、固體廢棄物堆積范圍和占用土地類型等。

通過周期性無人機航拍，比對不同時相的影像，可以監測礦產

資源開采邊界變化情況，疊加審批邊界，即可知道是否有越界開

采。

?傳輸網絡設計

自然資源可視化綜合管控系統涉及的點位眾多，且分布比較廣,

可自行拉光纖架設一套網絡傳輸系統。也可以租用電信、聯通、移動

等運營商網絡鏈路，根據實際需要租用2M、4M、10M、100M、1000M等

不同網絡帶寬，形成自然資源監控專用網絡。

網絡租用方式施工量小，靈活性高，但后期成本較高。可根據實

際數據傳輸需求（主要考慮視頻傳輸）選擇合適的帶寬進行租用，保

證數據的穩定流暢傳輸。并且建議采用VPN的方式構建自然資源監控

專用萬拿過來，既保證了網絡的安全性也達到了高效經濟的目的。

當信息（包括視音頻信息、控制信息及報警信息等）經由IP網

絡傳輸時，端到端的信息延遲時間（包括發送端信息采集、編碼、網

絡傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經歷的時間）應滿足下列要

求:

前端設備與信號直接接入的監控中心相應設備間端到端的信息

延遲時間不大于2s；

前端設備與用戶終端設備間端到端的信息延遲時間應不大于4s。

聯網系統IP網絡的傳輸質量(如傳輸時延、包丟失率、包誤差

率等)應符合如下要求：

1)網絡時延上限值為400ms；

2)時延抖動上限值為50ms；

3)丟包率上限值為1X10-3；

4)包誤差率上限值為1X10-4。

3.2數據平臺環境部署

本次設計將應用平臺部署在宜興市的政務云上，所需資源如下表:

管理服務器

CPU核數16核*2

內存大小(GB)128GB

硬盤大小(TB)2TB

網絡帶寬(Mbps)1000M

是否需要公網IP否

操作系統Linux(CentOS)

數據庫類型Oraclellg>PostgreSQL9.6

應用服務器

CPU核數10核*2

內存大小(GB)64GB

硬盤大小(TB)1TB

網絡帶寬(Mbps)1000M

是否需要公網IP是

操作系統Linux(CentOS)

數據庫類型Oraclellg>PostgreSQL9.6

3.3視頻匯聚系統

3.3.1視頻數據采集服務

視頻采集服務主要包含云臺控制、錄像回放、視頻采集分發、視

頻質量診斷、視頻點播、視頻顯示、聯網共享等服務。

(1)云臺控制：在實時預覽球機或者云臺攝像機畫面時，利用

云臺控制面板及畫面控制面板，調整攝像機的朝向、焦距、光圈等參

數，以便獲取較好的監控視場，以及看清關注目標的細節信息。

(2)錄像回放：根據時間、監控點回放錄像，支持多窗口回放、

縮圖預覽、分段回放等，并可以將錄像下載到本地。

(3)視頻采集分發：提供視頻流轉發、分發服務，支持標準的

RTSP、RTP視頻傳輸協議，支持集群和負載均衡。

(4)視頻質量診斷：提供基于多種視頻故障檢測算法的精準輪

巡式視頻質量檢測服務，支持多類數據報表輸出。

（5）視頻點播：提供基于用戶位置、終端類型的干線管理、權

限搶占、資源預留、IP最近匹配、熱點緩存等服務，支持RTSP、HLS、

RTMP、WebSocket等標準辦議方式對接，提供多級級聯、分布式、彈

性擴展等部署方式。

（6）視頻顯示：提供多種視頻源、PPT、可視化應用在大屏上進

行快捷切換、布局、拼接、高清顯示的服務。提供多種視頻源在桌面

瀏覽器上進行快捷查看的服務。

（7）聯網共享服務：主要包含視頻聯網、智能設備資源目錄同

步等服務。

（8）視頻聯網：提供視頻資源獲取、查詢服務，支持全網視頻

資源的匯聚和集中管理。提供實時視頻取流路徑規劃、調度并進行媒

體定位的服務。提供歷史視頻查詢調閱服務。

（9）智能設備資源目錄同步：支持邊緣域和云中心之間的智能

設備資源目錄同步。

3.3.2視頻存儲服務

系統支持多種視頻存儲方式，且多種存儲方式可并存。整體系統

采用主流的流式錄像存儲方式，避免塊文件的寫入，可調取底層SDK

直接取流存儲，節省硬件服務器，且可以更好的滿足視頻子系統7X

24小時不間斷運行的需求。

平臺的圖片數據支持存入asw組件（存儲接入服務）或中心存儲

設備。

平臺業務結構化數據統一存入關系數據庫中，方便增刪改查等各

類關系數據操作。

平臺資源數據集中存儲在目錄服務(LDAP)中，提供直觀的樹形

結構，方便查詢及共享。

3.3.3視頻數據加密服務

系統從設備、網絡、主機、數據、應用多個層面考慮各類安全防

護點并采用多種安全控制策略。

設備層面：訪問存儲設備、前端設備等各類設備均需通過設備的

身份認證才能訪問。

網絡層面：訪問平臺支持https訪問，敏感數據傳輸統一經過安

全認可的加密方式加密后傳輸，對非本地局域網的外網通過映射少量

端口即可訪問平臺。

主機層面：通過操作系統防火墻控制非平臺使用端口的訪問。

數據層面：針對敏感數據，尤其像是密碼數據無明文落地，數據

加密滿足當前業界安全要求的加密標準，產品開發過程中禁止組件使

用過時不安全的加密算法。

應用層面：服務端的調用有IP白名單控制，禁止陌生不受信服

務器訪問平臺服務；產品設計中提供統一的用戶身份認證、服務接口

訪問認證，要求用戶頁面需要登錄認證，服務接口調用需要服務接口

認證；并且用戶登錄密碼數據采用防篡改及不可逆算法進行加密，防

止密碼泄露及被篡改風險。

3.3.4攝像機GPS服務

系統支持GPS、北斗衛星定位相關功能，前端部分設備內置GPS、

北斗衛星定位模塊和電子羅盤，支持將視場角、鏡頭指向、安裝位置

經緯度等信息上傳中心管理平臺。

前端執法人員配備的監控終端作為整個系統的核心部分，可以實

現視頻數據的采集、抓拍、加密、編碼、存儲、傳輸、回放、預覽。

還可以利用GPS/北斗衛星定位當前位置和文本信息交互，并通過語

音對講功能與指揮中心保持密切聯系。

3.3.5攝像機陀螺儀服務

本次采用的前端攝像機自帶光學防抖和電子防抖功能解決制高

點視頻成像抖動嚴重問題。通過前端攝像機鏡頭內置陀螺儀實現振動

精確檢測并通過鏡頭序列重新偏轉組合實現光路非線性補償或者通

過視頻幀間運動預測圖像復原進圖像抖動修復。

平臺支持這些前端設備的接入，并可實現對前端設備陀螺儀的校

準功能。

3.3.6攝像機配置管理

智能前端設備將事件上報給智能接入框架（iac）,智能接入框

架（iac）將事件上報給事件服務（esc）,事件服務（esc）將事件分

發給智能監控應用服務（frs）（提前進行事件訂閱），智能監控應用

服務(frs)按配置的識別計劃轉換事件后,投遞事件給事件服務(esc),

事件服務(esc)將事件分發給智能監控客戶端。

視頻監控系統通過對前端編碼設備、后端存儲設備、中心傳輸顯

示設備、解碼設備的集中管理和業務配置，實現對視頻圖像數據、業

務應用數據、系統信息數據的共享需求等綜合集中管理。采用B/S架

構配置、C/S架構控制結合的方式，實現視頻安防設備接入管理、實

時監控、錄像存儲、檢索回放、智能分析、解碼上墻控制等功能。通

過開放的體系架構，全面、豐富的產品支持，滿足用戶多樣的視頻監

控需求。

3.3.7攝像機智能巡檢

智能巡檢模塊提供基礎的運維能力，在設計上，除考慮自身的穩

定性和性能外，主要考慮的是提供快速定位問題的能力，主要展現在

監控、告警和日志的相關功能上;作為后臺服務的集成者,提供配置、

日志、監控的集成能力，能夠集成組件自有的監控和配置界面，提供

運行管理中心的單點登錄服務。

3.4智能分析系統

3.4.1系統架構

綜合業務應用平臺

系統集成架構示意圖

整個系統架構中，前端攝像機主要負責視頻的采集，可利舊或新

建，建議采用高清攝像機保障視頻清晰度，以便實現更好的智能分析

效果。平臺通過RTSP標準流媒體協議或ONVIF視頻傳輸協議接入前

端視頻監控資源，也可以對接支持國標GB/T28181協議的視頻共享平

臺實現視頻資源聯網共享應用。平臺實現視頻的接收和轉發功能，智

能分析服務器對圖片進行比對分析識別，實現違建相關的施工建設、

工程車輛、施工材料等的智能識別。移動執法APP接收平臺下發的預

警消息，并將現場處置反饋結果上報給平臺。平臺支持通過開放的服

務接口、控件集成、數據開放等方式為上層綜合業務應用平臺提供基

于視頻圖像資源、實時違規事件信息等的業務應用需求。

3.4.2資源違法違規活動特征要素識別

可見光特征要素識別

基于后端智能分析設備，在可見光模式下，可對施工建設、施工

料堆、工程車輛、活動板房等要素進行識別。

施工建設

可對施工建設場地上存在的的施工腳手架進行識別。

施工腳手架識別示意圖

施工料堆

可對施工建設場地上存在的的施工料堆進行識別。

施工料堆識別示意圖

工程車輛

可對施工建設場地上存在的挖掘機、推土機、塔吊等進行識別。

挖掘機識別示意圖

推土機識別示意圖

活動板房

可對施工建設場地上存在的活動板房進行識別。

活動板房識別示意圖

熱成像特征要素識別

基于前端熱成像雙光譜云臺設備，在熱成像模式下，可對卡車、

挖掘機、推土機、吊車等要素進行識別。

吊車

在夜間場景下，可對施工建設場地上存在的吊車進行識別。

06-Z4-Z020星期三15:22:02

1:

Camera02

夜間吊車識別示意圖

推土機

在夜間場景下，可對施工建設場地上存在的推土機進行識別。

夜間推土機識別示意圖

卡車

在夜間場景下，可對施工建設場地上存在的卡車進行識別。

夜間卡車識別示意圖

3.4.3平臺監管執法應用功能

監管執法應用將智能識別動土行為與地塊數據進行融合，在視頻

上疊加地塊信息，可快速判斷該行為是否違法，對于違法行為通過平

臺下發執行任務給移動執法APP,執法人員通過APP收到任務消息，

到現場進行處置反饋，審核人員針對處理的任務進行審核，實現整個

監管執法的業務閉環，由原來的“被動的事后查處”向“主動解決在

萌芽”的執法模式轉變。

同時對于上級下發的疑似違規圖斑數據，也可實現與視頻、地塊

信息融合，實現遠程核查圖斑數據，提高辦事效率，減輕執法人員工

作壓力。

巡查總覽

系統具備巡查總覽功能，可對報警信息、衛片圖斑、任務情況等

進行分類統計，便于用戶掌握整體的巡查處置情況，輔助分析決策。

報警分類統計：系統可按照告警類型分類展示各類告警數據信息;

衛片圖斑統計：系統可以季度、年度為周期，展示當年以及各個

季度收到的疑似違規圖斑數據；

報警信息統計：系統可按區域和時間展示近30天的報警情況；

任務情況統計：系統可按照區域統計各個階段的任務情況以及以

及近30天的網格員任務處置情況。

巡查總覽功能示意圖

3.5資源管控和任務調度系統

3.5.1地圖GIS應用

基礎地理資源系統是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件

的支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具

有空間內涵的地理數據，以提供管理、決策等所需信息的技術系統。

系統需基于宜興市天地圖建設,應用支持如下功能：

?地圖支持矢量圖、影像圖、地形圖等多種方式展示。

?資源圖例圖示展示，需要展示廢棄宕口點、易盜采點、攝

像頭位置點、工單位置點、巡查人員活動軌跡點、軌跡線。

?圖層控制

?資源快速檢索定位

?支持資源的數據的導入，支持SHP格式

支持在地圖上進行資源數據的維護，包括新建、刪除、編輯地圖

資源。

3.5.2資源管控

地圖上所有管控的自然資源和硬件設備（包括廢棄礦山宕口點、

易盜采點、攝像頭、單兵、無人機）在系統的管理功能。系統提供如

下功能：

?數據的維護功能，包括數據的查詢、修改、刪除等功能。

?數據的導入、導出功能。

?硬件設備的數據接口，實時和定時獲取設備狀態、設備數

據。

?提供資源數據的統計功能。

3.5.3任務調度

攝像頭對監控點的違法違章行為進行智能分析抓拍，并將抓拍數

據發送至平臺，平臺端獲取該預警信息，展示違法類別、違法時間、

違法地址、抓拍的圖片。管理人員在平臺接收到該信息后，對比圖片，

對預警信息進行人工審核，確認該次抓拍的預警信息的性質是否是違

法。如果是違法行為，直接將該預警信息轉換成工單，指派給相關的

人進行處理。

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3.5.4巡查管理

巡查人員使用單兵設備進行戶外執法任務，系統實時獲取每個巡

查人員的位置定，并可調取巡查人員的巡查軌跡。通過GIS地圖進行

展示巡查信息，歷史巡查信息和軌跡展示。系統需提供如下功能：

?實時單兵地圖位置點獲取。

?實時巡查軌跡圖顯示。

?軌跡移動速度，最高速，平均速度，移動距離顯示。

?歷史軌跡查詢和顯示。

3.5.5工單管理

前端感知攝像頭，通過算法進行違法行為抓拍，形成預警單，管

理人員對違法單進行確認后，手動派單給區域的執法人員進行處理。

執法人員通過移動單兵進行工單的接收，處理反饋。也可以通過單兵

設備進行執法工單發起。系統需提供如下功能：

?工單發起

?工單審批工作流

?工單手動派發、自動派發

?工單接收及工單處理

?工單的查詢及統計

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