DB50/T 1849-2025 自然公园生态环境智能监测技术规范

　　重庆市地方标准

　　DB50/T 1849-2025

　　自然公园生态环境智能监测技术规范

　　2025-08-15 发布2025-11-15 实施

　　重庆市市场监督管理局发布

　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1-2020《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这些专利的责任。

　　本文件由广联达数字科技(重庆)有限公司提出。

　　本文件由重庆市经济信息化委员会归口。

　　本文件起草单位：广联达数字科技(重庆)有限公司、重庆华地资环科技有限公司、重庆市林业

　　科学研究院、重庆建筑工程职业学院、重庆大学、控环科技集团有限公司、重庆科技大学、重庆信息

　　通信研究院、重庆对外经贸学院、重庆市物联网产业协会、重庆经开区生态环境和建设管理局。

　　本标准主要起草人：谢刚、曾立民、宋英石、尹航、别牧、马可、曲垚、赵琨、李蒙、司洪涛、

　　朱冬雪、徐召雷、王科、陈本文、师贺雄、万里、肖继攀、李剑峰、晏致涛、谭桃川、谢金凤、张刘

　　玲、王雨朦、胡陶、张晓、陆生军、纪建华。

　　1 范围

　　本文件规定了自然公园生态环境智能监测技术的系统架构、技术要求、监测指标体系、监测点布

　　设与监测方法等内容。

　　本文件适用于自然保护区、自然公园、生态修复区等自然生态环境智能监测技术工作。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本

　　文件。凡是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。

　　GB 3096-2008 声环境质量标准

　　GB/T 3838-2022 地表水环境质量标准

　　GB/T 33027-2016 森林生态系统长期定位观测方法

　　HJ 664-2013 环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)

　　HJ 193-2013 环境空气质量自动监测技术规范

　　HJ 194-2017 环境空气质量手工监测技术规范

　　HJ 633-2012 环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)

　　HJ 618-2011 环境空气质量和的测试重量法

　　HJ 623-2011 区域生物多样性评价标准

　　HJ/T 166-2004 土壤环境监测技术规范

　　NY/T 1782-2009 农田土壤墒情监测技术规范

　　QX 4-2015 气象台(站)防雷技术规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　自然公园natural parks

　　指经国务院及其部门依法划定或确认，对具有生态、观赏、文化和科学价值的自然生态系统、自

　　然遗迹和自然景观，实施长期保护、可持续利用并纳入自然保护地体系管理的区域。

　　[来源:国家级自然公园管理办法(试行)]

　　3.2

　　生物多样性biodiversity

　　所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其构成的生

　　态综合体，包含物种内部、物物种外部和生态系统的多样性。

　　[来源：HJ 623-2011术语和定义3.1]

　　DB50/T 1849—2025

　　2

　　3.3

　　智能终端internet of things terminals

　　接收土壤、水体、空气、噪声、生物多样性等自然生态环境监测传感器组的监测数据，并按一定

　　规则策略，对监测数据进行智能判断的物联网硬件装置。

　　3.4

　　监测平台monitoring platform

　　具备接收智能终端发送的实时监测数据、逻辑判断数据，且用于自然公园生态环境实时监测、预

　　警告警、日常监管和生态评价的软件系统。

　　3.5

　　监测系统monitoring system

　　由土壤、水体、空气、噪声以及生物多样性等自然生态环境监测传感器组、智能终端以及监测平

　　台构成的系统。

　　4 缩略语

　　以下缩略语适用于本文件。

　　AI：人工智能(Artificial Intelligence)

　　API：应用程序接口(Application Program Interface)

　　CRC：检测数据传输或存储过程中错误的技术(Cyclic Redundancy Check)

　　Docker：基于操作系统层级的虚拟化技术的云端软件容器

　　JTAG：用于系统仿真、调试及芯片内部测试国际标准测试协议((Joint Test Action Group)

　　Socket：网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的套接字

　　TPS：软件系统每秒处理的事务数(Transactions Per Second)

　　UART：一种串行、异步、全双工的通信协议(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)

　　WEBSERVICE：一种用于分布式的交互操作的低耦合应用程序

　　5 系统架构

　　5.1 系统概述

　　由感知部件、智能终端及网关、监测平台构成。用于实现对自然公园土壤、水体、空气、噪声以

　　及生物多样性的实时监测、智能判断和日常日常监管。系统架构见图1。

　　DB50/T 1849—2025

　　3

　　图1 自然公园生态环境智能监测系统架构

　　5.2 系统组成

　　5.2.1 系统架构分为感知层、传输层、数据层、支撑层和应用层。

　　5.2.2 系统架构层次

　　其系统架构层次应满足如下要求：

　　a) 感知层由土壤、水体、空气、噪声、生物多样性前端传感器组、无人机遥测、生态环境监测

　　智能终端及网关组成;

　　b) 传输层由承载4G/5G/NB 无线网络和有线网络的数据通讯网络组成，实现自然生态监测智能

　　终端与监监测系统的数据交互;

　　c) 数据层由自然生态基础数据、自然生态指标数据、自然生态实时监控数据、自然生态管理业

　　务数据以及相应大数据分析组件组成;

　　d) 支撑层由支撑监测系统运行所需的物联管理组件、电子地图、任务调度、安全服务、日志管

　　理、检索服务、可视化服务以及数据接口组件和中间件等组成;

　　e) 应用层由支持自然生态实时监控、预警告警、日常监管和综合评估等功能模模块或组件组成。

　　6 技术要求

　　6.1 智能终端要求

　　6.1.1 工作条件要求

　　工作条件要求如下:

　　a) 工作温度：应满足在-10 ℃ ～ 70 ℃ 温度范围内正常工作;

　　b) 环境湿度：应满足在20 % ～ 95 % 湿度范围内正常工作;

　　DB50/T 1849—2025

　　4

　　c) 电源：智能终端应优先采用太阳能供电方式，一般情况采用220V，50Hz 交流电源或者采用

　　与智能终端匹配的直流电源。

　　d) 防雷等级：符合QX 4 - 2015 中4.3 条要求;

　　e) 防护等级≥ IP65。

　　6.1.2 安全性要求

　　工况安全应满足如下要求：

　　a) 泄漏电流≤ 0.5 mA;

　　b) 绝缘电阻(冷态)≥ 2 MΩ;

　　c) 电气强度(冷态)：应能承受50 Hz,1250 V交流电压，历时1 min，无击穿闪烁现象。

　　6.1.3 可靠性要求

　　智能终端在工作条件下的平均无故障工作时间(MTBF)应不小于5000 小时。

　　6.1.4 通讯要求

　　通讯应满足如下要求：

　　a) 具备4G/5G/NB 无线或有线通讯功能，且能与生态监测平台进行实时数据交互;

　　b) 具备心跳、校时、配置、状态、告警、应答等报文的MQTT、HTTP、TCP/IP 的通讯协议;

　　c) 具备串口或USB 接口通讯功能，应能在通讯传输发生故障时，能读取48 h 的物联网终端监

　　测数据。

　　6.1.5 功能要求

　　功能要求如下：

　　a) 应具备各类生态感知传感器实时采样的功能，且采样周期可动态配置;

　　b) 应具备逻辑运算和判断功能，实现生态指标异常的智能判断;

　　c) 应具备无线或有线传输功能，实现智能终端的实时监测数据和实时逻辑判断数据上传至监测

　　平台;

　　d) 应具备与监测平台远程配置域名/IP 地址、通讯端口、报警阀值等初始化参数和本地串口配

　　置初始化参数的功能;

　　e) 应具备48 h 智能监测数据存储功能，且能在传输网络正常情况下由监测平台调用其存储的

　　监测数据;

　　f) 宜具备AI 人工智能算法功能，实现生态指标异常的AI 人工智能判断。

　　6.2 监测平台

　　6.2.1 功能要求

　　功能要求如下：

　　a) 应具备各类自然生态指标智能监控终端发送数据的采集、分析和存储功能;

　　b) 应具备土壤、水体、空气、噪声、生物多样性指标的实时监测功能;

　　c) 应具备土壤、水体、空气、噪声、生物多样性指标超出阈值的异常告警功能;

　　d) 应具备自然公园生态环境日常监督、管理、巡查、统计和分析功能;

　　e) 依据各类自然生态指标和权重，应具备各类自然生态环境实时监测数据分析和评价的功能，

　　且宜自动生成分析报告;

　　f) 宜对前端视觉感知终端采集的动物、昆虫图像进行存储和管理，建立专题数据库;

　　DB50/T 1849—2025

　　5

　　g) 宜部署动物、昆虫图像识别算法，具备识别动物、昆虫图像种类的功能，且宜支持相应识别

　　模型的加载、迭代训练和优化算法的功能;

　　h) 宜采用细粒度识别模型对动物和昆虫种类的高清图像进行更细粒度的识别;

　　i) 可选择在物联网终端、边缘计算网关或云端部署识别模型。

　　6.2.2 非功能性要求

　　非功能要求如下：

　　a) 应具备界面简洁、直观、易用和易操作，且宜具备操作导航指示功能;

　　b) 应具备支持7*24 小时不间断运行，且界面操作响应时间不大于1 s;

　　c) 应具备支持并发访问处理TPS 不低于300;

　　d) 应具备配置与监测平台运行相匹配的操作系统、数据库系统和WEB 中间件等支撑软件;

　　e) 应具备操作系统、数据库系统和WEB 中间件宜采用国产自主知识产权的软件;

　　f) 宜采用虚拟机、Docker 等虚拟管理软件，具备网络资源、计算资源和存储资源按需动态分配、

　　自由伸缩的功能;

　　g) 宜采用具备可扩展性和开放性的API 接口、WEBSERVICE、Socket 通讯和数据交互组件。

　　6.3 安全性要求

　　6.3.1 终端安全

　　智能终端安全要求如下：

　　a) 应具备以加密算法设置智能终端唯一标识编码作为登录监测平台的设备合法验证码，防止仿

　　冒设备接入系统;

　　b) 应具备设置调试接口接入验证码，防止非法通过调试接口读取智能终端软体固件逆向分析;

　　c) 宜采用基于角色的访问控制，配置不同角色的最小操作权限，防止普通用户修改智能终端配

　　置参数。

　　6.3.2 通讯要求

　　智能终端与监测平台通讯应符合如下要求：

　　a) 智能终端以唯一标识编码和接入口令作为接入监测平台合法智能终端的接入认证;

　　b) 通讯报文具备循环冗余校验(CRC)校验机制，以验证通讯报文数据的完整性和正确性;

　　c) 通讯报文具备应答机制，应答报文包含成功/失败的应答回复;

　　d) 通讯报文包含时间序列数据的时间戳，以验证通讯报文时序及报文时间;

　　e) 智能终端通讯宜设置通讯端口侦听机制，防止外部对智能终端恶意攻击。

　　6.3.3 系统安全

　　监测平台系统安全应符合如下要求：

　　a) 系统遵循最小安全原则，仅安装需要的组件和模块，且应在发现组件和模块存在漏洞时，及

　　时升级补丁程序封堵漏洞。

　　b) 系统关闭不必要的系统服务、默认共享和高危的通讯端口，且宜对必须开放服务的通讯端口

　　进行侦听和监控。

　　c) 严格控制远程运维操作，经审批后开通远程运维接口，远程运维操作应保留不可更改的审计

　　日志，远程运维操作结束后应立即关闭远程运维接口。

　　6.3.4 数据安全

　　DB50/T 1849—2025

　　6

　　生态监测平台数据安全符合如下要求：

　　a) 系统数据应采用定期全量备份和每日增量备份方法保证数据安全，且能在系统数据库被破坏

　　时能及时恢复数据

　　b) 系统敏感数据应采用国密算法加密后进行传输与存储，敏感数据在系统调用时宜采用“可用

　　不可见”原则进行调用。

　　c) 系统数据宜使用数据完成性校验规则进行一致和完整性校验，实现系统数据的一致性和完整

　　性。

　　7 监测指标体系

　　自然公园生态环境监测指标见附录A 所示。

　　8 监测点布设与监测方法

　　8.1 土壤监测

　　8.1.1 监测点布设要求

　　8.1.1.1 监测点选址

　　土壤监测点选址应满足如下要求：

　　a) 在自然公园周边无人为扰动原生区域或人为扰动较少的近原生区域布设监测点;

　　b) 根据自然公园土地类型、地貌特征确定监测单元，且随机布设监测点，有条件的可根据植被

　　类型进行加密布点;

　　c) 单个监测点能代表土壤单元的土壤环境质量状况，且能满足长期连续监测需求。

　　注：监测单元：按地形-成土母质-土壤类型-环境影响划分的监测区域范围。

　　[来源：HJ/T 166-2004术语和定义3.5]

　　8.1.1.2 单个土壤单元至少应有3 个监测点组成1 个土壤混合样。

　　8.1.2 监测方法

　　土壤监测方法满足如下要求：

　　a) 采样样品应采集土壤表层样，采集深度为0 ～ 20cm;

　　b) 宜采用便携式设备原位测试、人工采样实验室测试进行土壤相关指标监测，监测方法应符合

　　HJ/T 166-2004 中10.3 条规定的要求;

　　c) 土壤含水率监测应符合NY/T 1782-2009 中6 章规定的要求。

　　8.2 水体监测

　　8.2.1 监测点布设要求

　　8.2.1.1 监测点选址

　　水体监测点选址应满足如下要求：

　　a) 布设于能代表自然公园内部主要水体、上下游及周边水系的水质状况位置;

　　b) 选择水流稳定，水体水面开阔的地方;

　　c) 尽量避免可能受人类活动影响的位置。

　　DB50/T 1849—2025

　　7

　　8.2.1.2 单个水库、湖泊的封闭水体，至少应各布设1 个水样点，带状河流、水系等在公园流经区域

　　上、中、下游分别布设1 个水样点。

　　8.2.2 监测方法

　　水体监测方法满足如下要求：

　　a) 应根据不同水体功能、水文要素的实际情况，在河道、水库、湖泊公园范围内的进、出口采

　　样;

　　b) 采集水面下0.5 m 处表层水，若水深不足1 m 时，在1/2 水深处采集;

　　c) 宜采用自动化监测、便携式设备原位测试或人工采样实验室测试方式进行水体相关指标监测，

　　监测方法应符合GB/T 3838-2022 中6 章的要求;

　　8.3 空气质量监测

　　8.3.1 监测点布设要求

　　8.3.1.1 监测点选址

　　选址应满足如下要求：

　　a) 监测点位布设原则符合HJ 664—2013第4章规定的要求;

　　b) 同类型监测点满足土地利用类型、风向、高度一致的要求，使各个监测点获取的数据具有可

　　比性;

　　c) 监测点不设在高大建筑物、树木或其他障碍物阻碍环境空气流动的位置，且监测点附近无强

　　电磁干扰。

　　8.3.1.2 点位布设充分考虑自然公园内山体坡向、地形高差、土地利用类型因素，应布设于不小于

　　10 m(东西向)× 10 m(南北向)的平坦场地。

　　8.3.1.3 单个自然公园布设不少于1 处监测点，不同面积自然公园最少监测点位数量符合HJ

　　664-2013 中6.1 条规定的要求。

　　8.3.2 监测方法

　　空气质量监测方法应满足如下要求：

　　a) 空气质量监测采取自动监测和人工监测两种方式;

　　b) 自动监测符合HJ/T 193-2013 中4.1 条规定的要求;

　　c) 人工监测符合HJ/T 194-2017 中第7章规定的要求;

　　d) 空气质量使用自动气象监测站监测空气质量，且采集的连续监测数据符合HJ/T 193-2013 中

　　5.2条规定的要求;

　　e) 空气质量分析应符合HJ 633-2012 中4.2 条要求。

　　f) 空气和的测试方法应符合HJ 618-2011 中第4 章和8.1 条规定的要求。

　　8.4 噪声监测

　　8.4.1 监测点布设要求

　　噪声监测点应符合GB 3096-2008 中6.2 a) 项规定的要求。

　　8.4.2 监测方法

　　监测方法应符合GB 3096-2008 中6.4 条规定的要求。

　　DB50/T 1849—2025

　　8

　　8.5 生物多样性监测

　　8.5.1 监测点布设要求

　　植物监测点要求如下：

　　a) 监测点布设能够反映城市自然公园生态环境随地形地貌、土壤类型和人工环境的变化特征，不

　　同植被类型应保证有至少1 个样地，每个样地有不少于2 个样方;

　　b)均一地面样地，样方布设应采用简单随机抽样代替整体分布;

　　c) 非均一地面样地，样方设置应根据空间异质程度分层抽样，同一层间相对均一;

　　d) 根据植物类型确定单个样方面积，其中乔木10 m × 10 m、灌木5 m × 5 m、草本1 m × 1

　　m。

　　动物监测点应满足如下要求：

　　a) 监测点布设区分动物(哺乳动物、鸟类等)习性，布设在动物长期活动区域和迁徙路径，实施

　　长期白日与夜间活动监测;

　　b) 监测点布设注意隐蔽性和环境友好性，降低人类活动对动物行为的干扰。

　　8.5.2 监测方法

　　8.5.2.1 植物监测方法

　　植物监测方法应符合GB/T 33027 - 2016 中7.1 条要求。

　　8.5.2.2 动物监测方法

　　动物监测方法宜满足如下要求：

　　a) 采用红外触发相机、声纹采集仪、虫情监测仪等自动化设备，获取野生动物活动影像数据、鸟

　　类种类、鳞翅目害虫等;

　　b) 采用样线(带)法、全体计数法、鸣声计数法、访谈调查方式，获取动物种类、数量、分布情

　　况。

　　DB50/T 1849—2025

　　A-9

　　附录A

　　(资料性)

　　生态环境监测指标体系

　　生态环境监测指标体系见表A.1

　　表A.1 生态环境监测指标体系

　　监测内容一级指标二级指标

　　土壤

　　物理性质土壤孔隙度、土壤结构、土壤水分、土壤热度、容重

　　营养状态pH 值、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质

　　重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Hg

　　有机污染物农药、PAHs

　　微生物种类、相对多度

　　水体

　　水文水位、流速、流量、湿地面积

　　地表水水环境质量pH、电导率、浊度、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、COD、TC、TN、TP

　　地下水水环境质量pH、电导率、COD、TC、TN、TP

　　空气空气质量AQI指数、负氧离子、SO₂、NO、NO₂、O₃、PM10、PM2.5

　　噪声噪声强度噪声等级、噪声分布

　　生物多样性

　　植物特征

　　乔木：种类、胸径、高度、冠幅、物候期、生物量

　　灌木与草本：种类、株数、盖度、物候期、生物量

　　入侵植物：分布面积、位置、种类、株数、盖度

　　植被覆盖度

　　鸟类特征种类、数量

　　哺乳类种类、数量

　　爬行类种类、数量

　　两栖类种类、数量

　　昆虫特征种类、数量

　　注：根据监测自然公园的特性，进行生态环境监测指标选择。

　　_________________________________