自然保护区亚洲象监测技术研究

摘要

野生动物资源作为自然生态环境的重要组成部分和可持续发展的战略资源，已受到国际社会的空前关心和重视。中国是世界上野生动物物种最为丰富的国家之一，尽管我国野生动物种类比较丰富，但人均资源量却很少，野生动物资源及其栖息地的保护管理仍然面临严峻形势，特别是一些濒危珍稀野生动物资源的保护形势更为严峻。 自然保护区的建立是现有条件下人类保护自然资源和濒危野生动植物的最有效手段，已成为生物多样性保护和研究的重要基地。开展对自然保护区内的野生动物的监测意义十分重大。找到一种行之有效的办法来对自然保护区的野生动物资源进行实时监测，用现代通信及数据采集和传输技术对野生动物资源信息进行采集，传输，处理，建立全国自然保护区信息网和信息库，为管理及决策提供支持，已成为时下的最佳选择。 本文以亚洲象为研究对象，以西双版纳自然保护区尚勇子保护区为研究区域。提出了野生动物的无线远程自动监测技术设计方案并进行了设计论证。 研究内容涉及到以下几个方面： 1．分析了我国自然保护区建设现状和国内外野生动物监测现状，提出了基于无线传输技术的自然保护区野生动物自动监测方案。 2．以亚洲象保护为目的，建立了支持无线远程监控系统的西双版纳自然保护区尚勇子保护区地理信息系统。 3．针对西双版纳自然保护区尚勇子保护区区域内无无线网络覆盖问题，解决区内通信和信息传输难题，结合当前实际和现有通信技术，提出了自然保护区无线通信系统方案并进行了详细设计。 4．在仔细分析现有的野生动物管理和监测技术原理和优缺点的基础上，基于WLAN和单片机控制技术，给出了一种可以实现对野生动物进行实时监测的远程无线实时视频监测系统方案，并对对监测系统的数据采集终端进行了详细的设计，详细描述了的云台镜头控制系统的软硬件设计与实现方法。 本文围绕自然保护区野生动监测需要，将电子信息工程、通信工程、计算机技术、3S技术等学科中先进的技术和方法用于自然保护区野生动监测。研究基于视频和音频信息采集、无线传输、和远程控制的实时监控的新方法，为自然保护区信息化建设信息传输平台的建立提供新的思路。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1前言

1.2我国野生动物资源及其保护现状

1.2.1我国野生动物资源简介

1.2.2我国野生动保护现状

1.3国内外野生动物监测研究现状

1.3.1国外野生动物监测历史与现状

1.3.2我国野生动物监测现状

1.4论文的研究背景和意义

1.5论文的主要研究内容

2研究地区和监测对象概况

2.1西双版纳自然保护区概况

2.2尚勇自然保护区概况

2.3亚洲象简介

2.4亚洲象保护现状

2.4.1亚洲象的分布及数量统计

2.4.2人象冲突

2.4.3国内主要保护活动和保护项目

3监测技术评述

3.1监测技术及其发展方向

3.2监测系统在国民经济中的应用

3.3野生动物监测技术的发展及其现状

3.3.1野生动物监测技术

3.3.2野生动物资源监测的其他相关技术及其优缺点分析

4支持监测系统方案设计的自然保护区地理信息系统建立

4.1地理信息系统在监测系统中的地位和作用

4.2自然保护区地理信息系统组成

4.3系统空间数据的采集

4.4相关地理数据分析及属性数据库的建立

4.5基于尚勇保护区GIS无线通信系统规划

4.5.1GIS在通信领域的应用概述

4.5.2 ArcGIS可视域分析辅助自然保护区无线网络规划

5支持监测系统的自然保护区无线通信系统方案设计

5.1无线通信系统在整个监测系统中的地位及意义

5.2通信系统的需求分析

5.3公众网与专用网的对比分析

5.3.1尚勇自然保护区通信环境介绍

5.3.2目前可供选择的网络介绍

5.3.3公众网现状分析

5.3.4专用网现状分析

5.3.5公众网与专用网对比

5.3.6公用网和专用网比较结论

5.4无线专用网规划

5.4.1无线专用网概述

5.4.2无线专用网各站点规划

5.4.3无线链路设计及传播损耗估算

5.5超短波通信子系统

5.5.1超短波通信子系统概述

5.5.2超短波专用通信网的主要功能描述

5.5.3超短波数传网网络结构和工作原理

5.5.4设备的ID分配

5.5.5设备的参数描述

5.5.6天线的选择、频率的划分和馈线的选择

5.5.7传输控制协议概述

5.5.8超短波通信系统总结

5.6基于WLAN技术的无线远程实时视频监控系统

5.6.1无线远程实时视频监控系统需求分析

5.6.2无线图像传输方式分析与比较

5.6.3无线图像传输技术的选择

5.6.4基于WLAN技术的视频监控系统可行性分析

5.6.5无线远程实时视频监控系统的组成及工作原理

5.6.6基于WLAN技术的无线远程实时视频监控系统总结

5.7无中心控制移动通信子系统

5.7.1采用无中心控制移动系统需求分析

5.7.2通信系统的选择

5.7.3无中心控制移动通信介绍

5.7.4 900MHz无中心控制移动通信系统组网介绍

5.7.5无中心控制移动通信系统总结

5.8话务量与系统容量计算

5.8.1话务量与呼损率定义

5.8.2爱尔兰公式

5.8.3用户忙时话务量与用户数定义

5.8.4超短波通信系统话务量与系统容量

5.8.5视频监控子系统话务量与系统容量

5.8.6无中心移动通信系统的话务量与系统容量

5.8.7话务量与系统容量总结

5.9无线专用网设备安全性保障措施

5.9.1设备组成及布局

5.9.2设备的安全

5.9.3通信子系统的维护

5.10对无线通信系统的总结

6监测系统的数据采集终端的设计与控制

6.1数据采集终端在监测系统中的作用和意义

6.2数据采集终端的组成和结构

6.3数据采集终端解码器的设计

6.3.1云台镜头控制系统功能分析

6.3.2云台镜头控制子系统解码器的硬件设计与实现

6.3.3云台控制子系统解码器的软件设计与实现

7结论与展望

参考文献

致谢

附录