方案介绍
野生动物作为生态系统的关键组成部分，其活动数量与种类结构是评估生态完整性、生物多样性水平和环境质量的核心指标。随着生态环境保护工作的深入推进，建立一套高效、稳定、精准的野生动物活动监测系统成为生态保护、科研评估和资源管理的重要基础。本方案依托红外热成像、高清摄像、声音识别、边缘计算和4G/北斗通信技术，构建覆盖广泛、感知灵敏、识别精准的智能化动物监测网络，支持全天候、远程化、多物种的持续动态监测。

监测目标

1. 自动识别野生动物种类及数量，记录活动时间与频率

2. 建立动物出没热力图与活动规律时序数据

3. 探测濒危、保护类动物及外来入侵物种

4. 捕捉动物异常行为、种群动态突变等生态信号

5. 支撑生态系统健康评估、生物多样性研究与保护管理

需求分析
传统的人工调查方式存在监测频率低、物种识别难、工作强度大、数据不连续等问题，且在夜间、偏远、气候恶劣等环境下难以展开。现代生态管理亟需具备自动识别、远程传输与智能分析能力的系统，对动物种群动态变化进行连续、长期、高精度的在线监测，并与生态、气候、水文等系统联动，形成全面的数据支撑体系。

监测方法
系统在重点区域（如水源地、活动通道、栖息地边缘）布设红外相机、声纹采集器、热成像监控设备，通过高清图像、红外感应与声音识别三重手段采集野生动物活动信息。前端设备具备边缘计算能力，能在现场初步识别物种并过滤背景干扰信息。数据通过4G/北斗等方式上传至平台，平台通过深度学习模型进一步精确分类与数量统计。

应用原理
红外热成像与被动红外触发技术结合，可在野生动物经过监测区域时自动捕捉图像；高清摄像头结合AI图像识别模型对动物外形特征进行分析，进行种类判别与数量计算；声纹识别技术通过采集鸣叫声波形，与内置数据库比对识别动物种属。多种识别手段互补，提高整体识别准确率。平台持续优化识别模型，具备学习与迭代能力。

功能特点

1. 自动识别与分类统计：实现动物种类自动识别，数量实时统计

2. 多物种识别能力强：支持哺乳类、鸟类、两栖类等多类目标

3. 全天候全时段：红外与夜视功能支持昼夜监控不间断

4. 非接触式、低干扰：确保不影响野生动物自然行为

5. 远程通信能力：支持4G、北斗等网络，实现远程部署与数据回传

6. 智能预警系统：可设定重点物种或异常行为自动告警

7. 数据可视化展示：支持热力图、活动频率曲线、物种分布图等展示模式

8. 长期数据积累能力：支持大数据管理与导出，便于科研与评估使用

硬件清单
系统包含红外自动触发相机、高清日夜双用摄像系统、声纹采集单元、边缘计算识别模块、通信主机、野外专用供电系统（太阳能+锂电池）、后台平台系统及数据展示模块等组成部分。

硬件参数（量程、精度）

• 红外触发灵敏度：≤0.2秒触发响应，检测距离≥15米

• 图像分辨率：1080P及以上，识别精度≥90%（常见中大型动物）

• 夜视功能：红外夜视≥20米，图像清晰度可调

• 声纹采样频率：≥44.1kHz，识别频段20Hz~20kHz，识别准确率≥85%

• 系统工作温度：-30℃至+60℃，支持野外全天候运行

• 防护等级：IP66以上，适应雨雪、高湿、高温等环境

• 通信方式：支持4G/北斗/LTE/LoRa远程传输，支持离线本地存储补传

方案实现

1. 前期生态勘查，选定典型区域与动物出没频繁位置

2. 按生态类型分布布设红外相机与声纹采集设备

3. 系统联网后进行设备调试与模型初始化

4. 启动自动采集识别流程，数据实时上传至监测平台

5. 后台进行种类比对、数量统计、频率分析与热力图绘制

6. 实现重点物种预警、生态评估报告自动生成与管理端展示

7. 支持与第三方管理平台或科研系统数据对接

数据分析

• 动物种类多样性指数分析（Shannon、Simpson）

• 活动数量变化趋势统计与周期性波动分析

• 栖息密度评估与核心活动区域热力图生成

• 动物行为与气象、时间、游客流量等多因子关联分析

• 年度迁徙规律、繁殖活动等生态事件识别与记录

• 数据驱动的生态环境压力评估与退化风险识别

预警决策

1. 检测到保护级动物、珍稀种群时自动上报

2. 动物活动频率显著下降或迁徙时间异常提前/滞后预警

3. 出现非本地物种或入侵物种触发警报

4. 支持生态退化、物种丧失、盗猎风险等联动预警机制

5. 提供数据支持用于制定保护规划、巡护布控、封闭管理等生态管控决策

方案优点

• 自动化程度高，大幅减少人工调查投入

• 系统部署灵活，可长期独立运行于偏远山区、森林、湿地等区域

• 多识别手段互补，识别结果可信度高

• 平台友好，数据结构化，便于二次分析与科研利用

• 可为自然教育、生态旅游等多场景扩展应用提供基础支撑

应用领域

• 国家公园、自然保护区、世界遗产地等生态保护核心区

• 森林湿地生态廊道、荒漠化治理示范区

• 高原山地动物迁徙通道监测点

• 大型生态修复工程监测评估区

• 生物多样性观测站、科研机构野外监测基地

效益分析
通过部署本方案，可实现生态系统野生动物的长期动态监测，形成结构化、可比对的数据基础。系统识别能力可支撑生物多样性评估、物种保护绩效核查、保护规划编制与生态服务价值评估等工作；同时提高生态治理科学性、透明性与响应效率，增强生态管理部门预警能力，推动生态文明建设成果数字化、可视化。

国标规范

1. GB/T 31534-2015《生物多样性监测技术规范》

2. HJ 1226-2021《生态系统监测技术导则 鸟类与哺乳动物》

3. GB/T 22268.1-2008《鸟类调查方法 第一部分：现场观察法》

4. GB/T 36068-2018《生态保护红线监测技术导则》

5. GB/T 32194-2015《生态环境监测数据质量控制规范》

参考文献

1. 《野生动物非接触式监测技术进展》

2. 《人工智能在生物多样性保护中的应用研究》

3. 《国家公园动物种群监测系统构建与实践》

4. 《声纹识别与图像识别融合监测方法在生态学中的应用》