森林(lín)病蟲害監測預警系統

建設背景

我國是世界上(shàng)林(lín)業病蟲害危害爲嚴重的國家之一。林(lín)業病蟲害年均發生面積1.78億畝，造成4000多萬株林(lín)木(mù)死亡，材積損失2500萬立方米，直接經濟損失和(hé)生态服務價值損失高(gāo)達1100億元，已嚴重威脅森林(lín)、濕地、荒漠三大(dà)生态系統安全。目前，加強森林(lín)病蟲害的防治已經成爲生态環保的重點。

林(lín)業病蟲害預測預報(bào)是病蟲害防治的基礎。傳統林(lín)業測報(bào)工(gōng)作(zuò)以人工(gōng)調查爲主，整個業務流程存在涉及單位多、數據處理(lǐ)量大(dà)、時(shí)效性差、信息傳輸方式不規範、表達方式單一、核查驗證手段少等缺陷，已不能(néng)滿足工(gōng)作(zuò)和(hé)生産需要。随着數字技術的發展，采用(yòng)數字化手段對(duì)林(lín)業病蟲害進行智能(néng)監測已成爲新的防治途徑之一。

系統介紹

建設森林(lín)病蟲害監測預警系統，結合項目所在地森林(lín)物種特點，利用(yòng)人工(gōng)智能(néng)技術、智能(néng)傳感器技術、物聯網技術等，通過聯網實時(shí)監控預測，實現(xiàn)“機器換人”。

系統由遠程拍(pāi)照式蟲情測報(bào)燈、智能(néng)孢子測報(bào)設備、林(lín)間綜合氣象監測站(zhàn)、智慧性誘測報(bào)設備、遠程視(shì)頻監控攝像機、森林(lín)病蟲害監測預警平台組成。用(yòng)戶可以通過移動端和(hé)PC端随時(shí)随地查看(kàn)系統信息，遠程操作(zuò)相關設備，并進行系統管理(lǐ)，對(duì)每個監測點的環境、氣象、病蟲狀況、林(lín)木(mù)生長情況等進行實時(shí)監測。

系統可自(zì)動完成蟲情信息、病菌孢子、氣象信息的圖像及數據采集，通過遠程無線傳輸，自(zì)動上(shàng)傳至雲服務器，實時(shí)存儲及顯示蟲情、病菌孢子圖像，并通過圖像信息庫及技術分析功能(néng)，分析病蟲害數量變化，預測病蟲害的發生時(shí)間和(hé)趨勢。用(yòng)戶可通過雲平台或手機APP實時(shí)查看(kàn)數據，遠程管理(lǐ)設備。達到(dào)自(zì)治區(qū)、州、縣、鄉(xiāng)各級信息采集站(zhàn)無線傳輸、遠程控制，信息數據共享，從(cóng)而提高(gāo)相關部門(mén)的病蟲害監測防控能(néng)力。

系統特色

自(zì)動采集數據，全天候工(gōng)作(zuò)

林(lín)區(qū)一般路途遙遠，進出不便，林(lín)區(qū)管理(lǐ)人員在管理(lǐ)維護上(shàng)需要投入巨大(dà)的時(shí)間精力，而且受限于地勢，管理(lǐ)上(shàng)面臨一定難度。病蟲害監測預警系統可以解放(fàng)人力，代替人工(gōng)在林(lín)間看(kàn)守，不受地勢影響，24小(xiǎo)時(shí)不間斷工(gōng)作(zuò)，極大(dà)提高(gāo)工(gōng)作(zuò)效率。

智能(néng)蟲情測報(bào)系統

系統通過利用(yòng)圖像識别、智能(néng)傳感等技術讓林(lín)業管理(lǐ)人員告别手工(gōng)記錄，實現(xiàn)數據自(zì)動采集，不再爲海量數據煩憂。系統不僅解決了(le)人力成本高(gāo)、工(gōng)作(zuò)量大(dà)等問題，滿足了(le)蟲情測報(bào)的功能(néng)需求，還大(dà)大(dà)提升了(le)數據的覆蓋面與連貫性。

自(zì)動 “蟲臉識别”，準确定位蟲害類型

病蟲害監測預警系統通過雲端的人工(gōng)智能(néng)引擎可對(duì)害蟲蟲體進行自(zì)動标記和(hé)識别，對(duì)害蟲進行分類計(jì)數。通過利用(yòng)人工(gōng)智能(néng)技術，系統可識别柳藍葉甲、褛裳夜蛾、灰胸突鰓金(jīn)龜、金(jīn)星尺蛾、美(měi)苔蛾等害蟲，識别種類多達100多種，識别準确率高(gāo)于85%，大(dà)幅提升識别率。通過遠程監測，用(yòng)戶可以在線準确掌握林(lín)業病蟲害發生情況，針對(duì)具體蟲害類型采取防治措施。

如在甘肅省涼州區(qū)，病蟲害監測預警系統通過實時(shí)監測自(zì)動統計(jì)出草蛉、草地螟、灰胸突鰓金(jīn)龜等害蟲的動态數據，可以準确判斷不同時(shí)期林(lín)區(qū)内發生的蟲害類型，爲及時(shí)防治提供指導建議(yì)。

自(zì)動分析數據，預測未來(lái)蟲情趨勢

森林(lín)病蟲害監測預警系統，可通過物聯網将監測數據實時(shí)傳輸至雲平台，在雲端實現(xiàn)數據分析與管理(lǐ)。通過統計(jì)相應的害蟲數量，結合時(shí)間，地點等相關信息，可視(shì)化展現(xiàn)蟲情發生走勢圖。林(lín)業管理(lǐ)部門(mén)可利用(yòng)長期積累的數據，通過橫向與縱向對(duì)比，挖掘出蟲情爆發期和(hé)害蟲生活習性等有價值信息，便于對(duì)病蟲害未來(lái)發生趨勢進行預測預報(bào)，及時(shí)制定防治方案，有效應對(duì)重大(dà)病蟲害疫情的發生。

如在額濟納旗的胡楊林(lín)，病蟲害監測預警系統通過對(duì)曆年數據的統計(jì)，在2019年8月底9月初，監測到(dào)褛裳夜蛾大(dà)爆發，爲害蟲防治工(gōng)作(zuò)提供了(le)參考價值，有效提高(gāo)害蟲擊殺率。

平台功能(néng)

遠程監測

平台基于GIS電子地圖綜合管理(lǐ)，所有監測點直觀顯示，監測數據一目了(le)然，監測數據主要包括土壤數據、氣象數據、蟲情數據、植物本體數據等：

1. 土壤數據：土壤溫度、土壤水(shuǐ)分、土壤鹽分，土壤pH值等；

2. 氣象數據：空(kōng)氣溫度、空(kōng)氣濕度、光照強度、降雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、二氧化碳濃度等；

3. 蟲情數據：蟲情照片、統計(jì)計(jì)數等；

4. 植物本體數據：果實、莖稈、葉片等。

可選擇傳感器、圖表展示、數字列表展示，還可選擇時(shí)間段（近一天、一周、一個月）。

數據查看(kàn)

系統通過搭建在林(lín)間的智能(néng)蟲情監測設備，可以無公害誘捕殺蟲，綠色環保，同時(shí)利用(yòng)GPRS/3G移動無線網絡，定時(shí)采集現(xiàn)場圖像，自(zì)動上(shàng)傳到(dào)遠端的森林(lín)病蟲害監測預警系統平台。工(gōng)作(zuò)人員可随時(shí)遠程了(le)解林(lín)間蟲情情況與變化，制定防治措施。平台自(zì)動記錄每天采集的數據，形成蟲害數據庫，可以各種圖表、列表形式展現(xiàn)給專家進行遠程診斷。

平台可遠程随時(shí)發布拍(pāi)照指令，獲取蟲情照片，也(yě)可設置時(shí)間自(zì)動拍(pāi)照上(shàng)傳，通過手機、電腦(nǎo)即可查看(kàn)，無需到(dào)實地查看(kàn)。

森林(lín)病蟲害監測預警系統可自(zì)動識别昆蟲種類，實現(xiàn)自(zì)動分類計(jì)數。曆史數據可按曲線、報(bào)表形式展現(xiàn)，清晰直觀查看(kàn)所有監測設備的監測數據。

千倍光學放(fàng)大(dà)顯微鏡可定時(shí)清晰拍(pāi)攝孢子圖片，自(zì)動對(duì)焦，自(zì)動上(shàng)傳，實現(xiàn)全天候無人值守自(zì)動監測孢子情。

視(shì)頻監控

管理(lǐ)區(qū)域内放(fàng)置360°紅(hóng)外(wài)數字高(gāo)清智能(néng)球機，可清晰直觀的實時(shí)查看(kàn)區(qū)域林(lín)木(mù)生長情況，以及設備遠程控制執行情況等。

專家診斷

生産使用(yòng)人員可以将病蟲害種類，以文(wén)字描述和(hé)圖片的方式發送至監控平台，由專家在線解答(dá)回複，建立一個互動的平台。

移動管理(lǐ)

系統已實現(xiàn)與手機端、平闆電腦(nǎo)端、PC電腦(nǎo)端無縫對(duì)接。方便管理(lǐ)人員通過手機移動終端設備随時(shí)随地查看(kàn)系統信息，遠程操作(zuò)相關設備。