时空数据多维模型
Spatiotemporal Model

时空数据多维模型

山思时空数据多维模型是系统沉淀、组织、关联、展示和分析保护地长期数据的核心能力。

Overview

数据如何沉淀、关联、
展示并服务决策?

山思时空数据多维模型是保护地数据汇聚、组织、展示和分析的空间底座。它汇聚感知模块采集的数据、通信模块传回的现场信息和网络状态,以及AI模块生成的识别与分析结果,并利用高精度三维模型、GIS数据、森林点云和单木数字孪生,对保护地的山体、森林、水系、道路、边界、设备、人员、物种、风险事件和管理任务等数据进行统一存储和空间关联,通过二维、三维、时间序列和专题图层等方式开展多维展示与分析,为管理、调度、处置和复盘提供支持。

过去“数字孪生平台”容易被理解为三维展示和可视化平台。山思 2.0 将其表述为“时空数据多维模型”,是为了更准确表达系统不仅能呈现保护地空间,还能沉淀长期数据、建立空间关系、关联物种和事件、分析趋势、评估成效,并服务调度和报告。

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山思时空数据多维模型示意图:三维地形底座、森林数字孪生、设备与人员管理、风险事件与工单闭环在同一空间体系中关联
01

生物感知监测层

02

环境多要素感知层

03

人类活动智能管控层

04

全维智能计算中枢层

Capabilities

十二项核心能力

该模块承接感知模块采集的数据、通信模块回传的现场信息和网络状态、AI 模块生成的识别与分析结果,把保护地空间、物种、设备、人员、巡护、事件、环境、社区和管理任务放入统一数据体系中。它支持多维统计、趋势分析、保护成效评估、工单管理、报告生成和展示指挥。

Spatial Foundation

空间底座与森林数字孪生

/ 01

保护地空间底座

建立保护地的基础数字空间,让管理者真正看清地形、范围和空间关系

/ 02

森林资源数字孪生

让数字孪生从“看见一片林”走向“看清每一棵树”,支撑森林资源精细化管理

/ 03

单木数字档案

把森林资源从静态名录变成持续更新的动态资产

Ecological Records

生态对象与数据沉淀

/ 04

生态对象呈现

把生态监测结果放回具体空间,帮助管理者理解物种在哪里、何时出现、如何变化

/ 05

数据沉淀与报告

把保护地长期工作沉淀为可分析、可评估、可传播的数据资产

Field Operations

一线业务与闭环治理

/ 06

感知与通信设备管理

让保护地前端感知设备和通信网络在平台上可查、可管、可维护

/ 07

人员与巡护管理

让一线巡护过程可视、结果可查、数据可复盘

/ 08

风险事件管理

把分散风险集中呈现,帮助管理者快速判断问题位置和严重程度

/ 09

报警与工单闭环

把“发现问题”变成“有人处理、过程可见、结果可查”的闭环治理

/ 10

无人机任务调度

支持重点区域巡查、异常点位复核和空地协同

/ 11

社区与综合治理

让保护地治理不只停留在巡护,还能覆盖社区、设施、安全、卫生和协同事务

Display & Command

展示与指挥

/ 12

展示与指挥入口

服务日常管理、值班调度、联合会商、领导调研、项目汇报和示范展示

承载对象
保护地全域态势、巡护热力、事件分布、设备状态、工单进度、生态监测成果
数据来源
系统汇聚的综合数据
展示 / 分析 / 操作方式
Web 管理台、GIS 工作台、可视化大屏
Closed Loop

业务闭环

当感知模块或 AI 模块发现异常线索后,系统可以定位事件位置,关联历史记录、设备状态、人员位置和风险等级,生成核查任务或处置工单。地面人员领取任务、导航到场、回传结果,管理端审核归档,形成“发现—研判—处置—复盘”的闭环。

Step 01

发现

  • 当感知模块或 AI 模块发现异常线索后
Step 02

研判

  • 系统可以定位事件位置
  • 关联历史记录、设备状态、人员位置和风险等级
Step 03

处置

  • 生成核查任务或处置工单
  • 地面人员领取任务、导航到场、回传结果
Step 04

复盘

  • 管理端审核归档
Workflow · 工作流程图

工作流程图

Inputs · 感知输入

生物层数据

Biology

环境层数据

Environment

人类活动层数据

Human Activity

AI Analysis

数据融合与 AI 分析

多源异构数据深度治理

Outputs · 闭环输出
数字孪生平台管理决策
自动报警工单派发巡护处置
模型计算评估报告绩效统计
System Architecture

数字孪生保护地四层架构

通过四层架构完成从生态现场数据采集、AI 分析、数字孪生推演到管理决策的全链路闭环。

野外红外监测相机安装在苔藓树干上,深森林虚化背景,生物感知现场设备近景
Layer 01

生物感知监测层

聚焦动植物与微生物全维监测,构建物种动态清单。

Tech Foundation

依托智能影像识别、声学监测阵列与 eDNA 环境采样技术底座。

全息感知生态系统微观基石

陆生脊椎动物全维追踪

融合红外相机、声学阵列与 GPS 项圈,实现全天候行为动态捕捉。

水生生态物种精准识别

利用 eDNA 环境 DNA 指纹技术结合水下视觉 AI,构建水生生物清单库。

植被立体结构健康诊断

无人机 LiDAR 激光雷达重构三维骨架,多光谱影像反演大面积植被长势。

微生态关键功能群监测

智能诱捕器量化传粉昆虫群落,长期追踪分解者微生物群落演替规律。

野外自动气象站三脚架近景,顶部风速杯、风向标与雨量筒,朵雾森林虚化背景,环境多要素采集现场
Layer 02

环境多要素感知层

覆盖局地小气候、土壤理化性质与水文水质的全天候采集。

Tech Foundation

集成自动气象站、多参数传感器网络与 GNSS 时空定位技术体系。

多要素耦合

全域气象链条感知

部署自动气象站与可燃物湿度传感器,构建从大气驱动到地表火险的全链路数据推演模型。

根区微环境动态诊断

利用水热盐三合一及 pH 传感器,实时捕捉植物根区微环境变化,精准量化植被生长胁迫因子。

水文与水资源多尺度智控

融合雷达水位计与多参数水质探头,实现从流域洪水演进预警到水体富营养化风险的多维感知。

碳收支闭环与地质毫米级安防

构建“存量 + 通量”碳循环核算体系,结合 GNSS 位移监测,筑牢生态双碳与地质灾害安全防线。

野外多轴巡护无人机在雾气山林中悬停近景,机身下方云台相机与四旋翼,深色雾林虚化背景,移动巡护作业终端
Layer 03

人类活动智能管控层

精细化管控人为干扰与巡护轨迹,实时输出通行记录与违规智能报警。

Tech Foundation

核心能力包括 AI 视频周界防护与移动巡护作业终端。

智能决策中枢-主动防护网

全流程自动化管控

构建“入口抓拍-高点巡航-轨迹追踪-报警派单”闭环,实现对人员、车辆及船只的全域智能自动化管控。

多维全天候无感感知

融合水面雷达、AIS 接收机与声学监测仪,打破单一维度限制,实现对保护地水域和陆域的无死角、全天候实时监控。

AI 极速应急响应引擎

利用 AI 高点智能视频监控算法,对森林烟火、违规入侵等风险进行毫秒级特征识别,实现突发事件的秒级发现与快速预警。

业务管理全链路闭环

移动端巡护 APP 与后端智能预警工单系统深度联动,构建“自动报警-智能派单-现场处置-结果反馈”的全流程数字化管理闭环。

数据中心服务器机柜面板近景,散热格栅与点状状态指示灯,深色成排机柜虚化背景、计算中枢基础设施
Layer 04

全维智能计算中枢层

实现多源异构数据深度融合与模型推演,生成全域三维可视化看板与智能处置工单。

Tech Foundation

依托大数据中台与数字孪生引擎算力支撑。

智能决策中枢-超强大脑

全域多源数据深度融合治理

统一全时空地理基准,智能清洗异构数据,构建生态环境可靠分析输入底座。

多维 AI 并行智能自动解译识别

部署图像、声纹及点云 AI 模型矩阵,实时提取珍稀物种、火情隐患等关键结构化信息。

生态专业机理模型集成推演预测

耦合碳汇核算、火险蔓延及珊瑚白化模型,对生态系统演变趋势进行长周期深度研判。

全场景数字孪生空间动态全景映射

构建高保真三维沉浸式场景,叠加实时监测数据流,支持任意历史回溯与管控预案模拟沙盘。

智能规则驱动闭环协同响应处置

多维阈值自动触发分级预警,结合巡护力量时空分布动态派单,实现事件秒级响应闭环。

3D Modeling

数字孪生底座-厘米级三维建模

采用无人机正摄与倾斜摄影融合采集模式,通过多角度拍摄全面获取地形信息。 经过影像拼接、点云重建与表面优化处理,生成精度达厘米级的三维数字地形模型, 在虚拟空间中精准还原地貌特征与生态结构。

建模精度

厘米级

采集模式

正摄 + 倾斜

数据处理

全自动

digital twin · realtimecm-level
三维建模
Application Scenarios

应用场景

Scenario 01

巡护路线规划

基于高精度三维地形,科学规划巡护路线,减少盲区覆盖,提升巡护效率与安全性。

Scenario 02

生态评估

利用三维模型进行植被覆盖分析、生境评估和生态廊道识别,为保护策略提供数据支撑。

Scenario 03

植被恢复监测

通过多期三维模型对比,精确监测植被恢复进程,量化评估修复效果。

Scenario 04

灾害模拟与预警

在数字地形上模拟火灾、山洪、泥石流等自然灾害路径,提前制定应急预案和避险方案。