智慧湿地管理平台

基于Node.js的智慧湿地管理系统后端服务

项目概述

本系统是一个基于AI技术的智慧湿地管理平台，集成了物种识别、环境监测、数据分析、智能巡护和公众服务等功能，旨在提供全方位的湿地生态系统管理解决方案。

系统角色与功能实现

系统包含三种用户角色，每个角色具有不同的权限和具体功能实现：

1. 管理员（超级管理员）

1.1 系统管理权限

• 用户管理
  • 创建/删除/修改用户账号：统一的用户管理界面，可进行批量操作
  • 分配用户角色：基于RBAC权限模型，灵活分配角色权限
  • 重置用户密码：自动生成临时密码并通过安全通道发送给用户
  • 管理用户状态：可设置用户账号有效期，自动/手动启用禁用账号
• 系统配置管理
  • 系统参数设置：包括数据采集频率、存储策略、系统阈值等配置
  • AI模型配置：可更新AI识别模型，调整模型参数，设置识别阈值
  • 预警阈值设置：针对不同监测指标设置多级预警阈值
  • 系统日志查看：记录所有操作日志，支持多维度查询和导出

1.2 数据管理权限

• 数据操作
  • 所有数据的增删改查：统一的数据管理平台，支持批量操作
  • 数据导入导出：支持多种格式（CSV、Excel、JSON等）的数据迁移
  • 数据备份恢复：自动定时备份，支持指定时间点数据恢复
• 设备管理
  • 添加/删除/配置监测设备：支持设备批量导入，远程配置
  • 设备状态监控：实时监控设备运行状态，自动报警
  • 设备维护记录：记录设备维护历史，预测维护周期

1.3 功能模块管理

• 物种监测管理
  • 添加/修改物种识别模型：支持模型在线更新和版本控制
  • 调整识别参数：可针对不同场景优化识别参数
  • 管理物种数据库：维护物种特征库，支持特征自动更新
• 环境监测管理
  • 配置监测指标：自定义监测指标和采集频率
  • 设置预警规则：支持多条件组合的复杂预警规则
  • 管理监测点位：可视化配置监测点位，支持地图展示

2. 管理人员（运维人员）

2.1 监测管理

• 实时监控
  • 查看所有监测数据：多维度数据可视化展示
  • 接收系统预警信息：多渠道预警推送（短信、邮件、APP通知）
  • 处理告警事件：标准化的告警处理流程
  • 查看设备状态：设备状态实时展示，支持远程诊断
• 数据处理
  • 数据审核：多级审核机制，确保数据准确性
  • 数据标注：支持协同标注，提高AI模型准确率
  • 异常数据处理：自动标记异常数据，支持人工确认

2.2 巡护管理

• 巡护任务
  • 创建巡护计划：智能规划巡护路线和时间
  • 分配巡护任务：任务自动分配，支持紧急任务插入
  • 跟踪任务执行：实时监控巡护人员位置和执行情况
  • 查看巡护报告：自动生成巡护报告，支持多媒体信息
• 安防管理
  • 查看实时监控画面：多画面同时展示，支持云台控制
  • 处理安防告警：智能识别异常行为，快速响应处理
  • 记录安全事件：结构化记录事件信息，支持案例回溯

2.3 报告管理

• 报表生成
  • 生成日常监测报告：自动汇总数据，生成标准化报告
  • 生成巡护报告：整合巡护记录，自动生成巡护总结
  • 生成分析报告：支持自定义报告模板，多种导出格式
• 数据分析
  • 查看统计数据：多维度数据统计和图表展示
  • 生成趋势分析：智能分析数据趋势，预测未来变化
  • 导出分析结果：支持多种格式导出，便于共享

3. 普通用户（市民游客）

3.1 信息浏览

• 湿地概况
  • 查看湿地简介：图文并茂的湿地介绍，支持VR全景
  • 浏览物种图鉴：互动式物种图鉴，包含详细介绍
  • 了解保护措施：展示保护成果，宣传保护理念
• 实时数据
  • 查看实时监测数据：以简单直观的方式展示环境数据
  • 浏览环境状况：环境质量评级展示，包含历史趋势
  • 观看直播画面：高清视频直播，支持精彩时刻回放

3.2 互动功能

• 科普教育
  • 参与线上课程：提供趣味性科普课程，支持在线互动
  • 查看科普内容：多媒体科普资料，支持分享收藏
  • 参与知识问答：趣味性科普问答，提供积分奖励
  • 预约研学活动：在线预约功能，支持团队预约
• 公众参与
  • 提交意见建议：便捷的反馈通道，支持图片上传
  • 报告异常情况：快速上报功能，支持位置定位
  • 分享观察记录：用户可分享观察心得和图片
  • 参与满意度调查：定期收集用户反馈，改进服务

3.3 个人中心

• 账户管理
  • 个人信息维护：基本信息管理，隐私信息保护
  • 修改密码：安全的密码修改机制
  • 消息通知设置：自定义消息接收范围和方式
• 互动记录
  • 查看学习记录：记录学习历程，展示学习成果
  • 查看反馈历史：跟踪反馈处理进度
  • 收藏管理：管理收藏的科普内容和图片

功能模块详细说明

1. 智能物种监测系统

1.1 鸟类识别与监测

• 实时视频采集
  • 高清摄像头实时监控
  • 红外相机夜间监测
• AI识别分析
  • 鸟类物种自动识别
  • 数量统计
  • 行为分析
• 数据记录
  • 时间戳记录
  • 视频片段存储
  • 图像存档
  • 位置信息记录

1.2 植被监测系统

• 红树林监测
  • 植被分布图像采集
  • AI自动分割识别
  • 生长状态追踪
• 濒危植物保护
  • 保护区域划定
  • 生长状态监测
  • 多角度信息采集
• 数据分析
  • 植被覆盖率统计
  • 生长趋势分析
  • 健康状况评估

2. 环境监测预警系统

2.1 水质监测

• 实时监测指标
  • TDS值检测
  • 有机物含量
  • 无机物含量
• 数据分析
  • 水质等级评估
  • 污染物分析
  • 趋势预测
• 预警机制
  • 污染预警
  • 实时报警推送
  • 应急方案建议

2.2 土壤监测

• 土壤参数监测
  • 水分含量
  • 电导率
  • pH值
• 健康评估
  • 土壤质量分析
  • 营养成分评估
  • 污染物检测
• 数据追踪
  • 历史数据对比
  • 变化趋势分析
  • 预警阈值设定

3. 智能数据管理系统

3.1 数据采集与存储

• 多源数据采集
  • 传感器数据
  • 视频图像数据
  • 环境监测数据
• 数据存储管理
  • 分布式存储
  • 数据备份
  • 访问权限控制

3.2 数据分析与报告

• 智能分析
  • 数据挖掘
  • 趋势预测
  • 相关性分析
• 自动报告生成
  • 日常监测报告
  • 定期评估报告
  • 专项分析报告

4. 智能巡护系统

4.1 AI巡护管理

• 任务管理
  • 巡护任务发布
  • 任务追踪
  • 完成情况统计
• 轨迹记录
  • GPS轨迹记录
  • 巡护路线优化
  • 覆盖率分析

4.2 安防监控

• 视频监控
  • 实时画面查看
  • 无人机巡航
  • 异常行为识别
• 特殊区域保护
  • 濒危植物区域监控
  • 入侵检测
  • 破坏行为预警

5. 公众服务平台

5.1 科普教育

• 科普内容
  • 湿地知识库
  • 物种图鉴
  • 生态保护知识
• 互动学习
  • 研学活动
  • 在线课程
  • 知识问答

5.2 公众监督

• 破坏行为展示
  • 案例展示
  • 警示教育
  • 处理结果公示
• 意见反馈
  • 问题报告
  • 建议收集
  • 满意度调查

技术架构

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部署说明

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使用指南

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