森林病蟲害監測預警系統

建設背景

我國(guó)是世界上林業病蟲害危害爲嚴重的國(guó)家之一。林業病蟲害年(nián)均發生(shēng)面積1.78億畝，造成4000多萬株林木死亡，材積損失2500萬立方米，直接經濟損失和生(shēng)态服務價值損失高達1100億元，已嚴重威脅森林、濕地、荒漠三大(dà)生(shēng)态系統安全。目前，加強森林病蟲害的防治已經成爲生(shēng)态環保的重點。

林業病蟲害預測預報是病蟲害防治的基礎。傳統林業測報工(gōng)作(zuò)以人(rén)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，已不能滿足工(gōng)作(zuò)和生(shēng)産需要。随着數字技術(shù)的發展，采用數字化手段對林業病蟲害進行智能監測已成爲新的防治途徑之一。

系統介紹

建設森林病蟲害監測預警系統，結合項目所在地森林物種特點，利用人(rén)工(gōng)智能技術(shù)、智能傳感器技術(shù)、物聯網技術(shù)等，通過聯網實時監控預測，實現“機(jī)器換人(rén)”。

系統由遠(yuǎn)程拍(pāi)照(zhào)式蟲情測報燈、智能孢子測報設備、林間綜合氣象監測站(zhàn)、智慧性誘測報設備、遠(yuǎn)程視頻監控攝像機(jī)、森林病蟲害監測預警平台組成。用戶可(kě)以通過移動端和PC端随時随地查看(kàn)系統信息，遠(yuǎn)程操作(zuò)相(xiàng)關設備，并進行系統管理(lǐ)，對每個監測點的環境、氣象、病蟲狀況、林木生(shēng)長情況等進行實時監測。

系統可(kě)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(yuǎn)程無線傳輸，自(zì)動上傳至雲服務器，實時存儲及顯示蟲情、病菌孢子圖像，并通過圖像信息庫及技術(shù)分(fēn)析功能，分(fēn)析病蟲害數量變化，預測病蟲害的發生(shēng)時間和趨勢。用戶可(kě)通過雲平台或手機(jī)APP實時查看(kàn)數據，遠(yuǎn)程管理(lǐ)設備。達到自(zì)治區、州、縣、鄉各級信息采集站(zhàn)無線傳輸、遠(yuǎn)程控制，信息數據共享，從(cóng)而提高相(xiàng)關部門(mén)的病蟲害監測防控能力。

系統特色

自(zì)動采集數據，全天候工(gōng)作(zuò)

林區一般路(lù)途遙遠(yuǎn)，進出不便，林區管理(lǐ)人(rén)員(yuán)在管理(lǐ)維護上需要投入巨大(dà)的時間精力，而且受限于地勢，管理(lǐ)上面臨一定難度。病蟲害監測預警系統可(kě)以解放(fàng)人(rén)力，代替人(rén)工(gōng)在林間看(kàn)守，不受地勢影(yǐng)響，24小時不間斷工(gōng)作(zuò)，極大(dà)提高工(gōng)作(zuò)效率。

智能蟲情測報系統

系統通過利用圖像識别、智能傳感等技術(shù)讓林業管理(lǐ)人(rén)員(yuán)告别手工(gōng)記錄，實現數據自(zì)動采集，不再爲海量數據煩憂。系統不僅解決了人(rén)力成本高、工(gōng)作(zuò)量大(dà)等問(wèn)題，滿足了蟲情測報的功能需求，還(hái)大(dà)大(dà)提升了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(rén)工(gōng)智能引擎可(kě)對害蟲蟲體(tǐ)進行自(zì)動标記和識别，對害蟲進行分(fēn)類計(jì)數。通過利用人(rén)工(gōng)智能技術(shù)，系統可(kě)識别柳藍葉甲、褛裳夜蛾、灰胸突鰓金龜、金星尺蛾、美苔蛾等害蟲，識别種類多達100多種，識别準确率高于85%，大(dà)幅提升識别率。通過遠(yuǎn)程監測，用戶可(kě)以在線準确掌握林業病蟲害發生(shēng)情況，針對具體(tǐ)蟲害類型采取防治措施。

如(rú)在甘肅省涼州區，病蟲害監測預警系統通過實時監測自(zì)動統計(jì)出草蛉、草地螟、灰胸突鰓金龜等害蟲的動态數據，可(kě)以準确判斷不同時期林區内發生(shēng)的蟲害類型，爲及時防治提供指導建議(yì)。

自(zì)動分(fēn)析數據，預測未來(lái)蟲情趨勢

森林病蟲害監測預警系統，可(kě)通過物聯網将監測數據實時傳輸至雲平台，在雲端實現數據分(fēn)析與管理(lǐ)。通過統計(jì)相(xiàng)應的害蟲數量，結合時間，地點等相(xiàng)關信息，可(kě)視化展現蟲情發生(shēng)走勢圖。林業管理(lǐ)部門(mén)可(kě)利用長期積累的數據，通過橫向與縱向對比，挖掘出蟲情爆發期和害蟲生(shēng)活習性等有價值信息，便于對病蟲害未來(lái)發生(shēng)趨勢進行預測預報，及時制定防治方案，有效應對重大(dà)病蟲害疫情的發生(shēng)。

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

平台功能

遠(yuǎn)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，監測數據一目了然，監測數據主要包括土(tǔ)壤數據、氣象數據、蟲情數據、植物本體(tǐ)數據等：

1. 土(tǔ)壤數據：土(tǔ)壤溫度、土(tǔ)壤水分(fēn)、土(tǔ)壤鹽分(fēn)，土(tǔ)壤pH值等；

2. 氣象數據：空氣溫度、空氣濕度、光(guāng)照(zhào)強度、降雨(yǔ)量、風(fēng)速、風(fēng)向、二氧化碳濃度等；

3. 蟲情數據：蟲情照(zhào)片、統計(jì)計(jì)數等；

4. 植物本體(tǐ)數據：果實、莖稈、葉片等。

可(kě)選擇傳感器、圖表展示、數字列表展示，還(hái)可(kě)選擇時間段（近一天、一周、一個月）。

數據查看(kàn)

系統通過搭建在林間的智能蟲情監測設備，可(kě)以無公害誘捕殺蟲，綠色環保，同時利用GPRS/3G移動無線網絡，定時采集現場圖像，自(zì)動上傳到遠(yuǎn)端的森林病蟲害監測預警系統平台。工(gōng)作(zuò)人(rén)員(yuán)可(kě)随時遠(yuǎn)程了解林間蟲情情況與變化，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(kě)以各種圖表、列表形式展現給專家進行遠(yuǎn)程診斷。

平台可(kě)遠(yuǎn)程随時發布拍(pāi)照(zhào)指令，獲取蟲情照(zhào)片，也可(kě)設置時間自(zì)動拍(pāi)照(zhào)上傳，通過手機(jī)、電腦即可(kě)查看(kàn)，無需到實地查看(kàn)。

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

千倍光(guāng)學放(fàng)大(dà)顯微鏡可(kě)定時清晰拍(pāi)攝孢子圖片，自(zì)動對焦，自(zì)動上傳，實現全天候無人(rén)值守自(zì)動監測孢子情。

視頻監控

管理(lǐ)區域内放(fàng)置360°紅(hóng)外數字高清智能球機(jī)，可(kě)清晰直觀的實時查看(kàn)區域林木生(shēng)長情況，以及設備遠(yuǎn)程控制執行情況等。

專家診斷

生(shēng)産使用人(rén)員(yuán)可(kě)以将病蟲害種類，以文字描述和圖片的方式發送至監控平台，由專家在線解答回複，建立一個互動的平台。

移動管理(lǐ)

系統已實現與手機(jī)端、平闆電腦端、PC電腦端無縫對接。方便管理(lǐ)人(rén)員(yuán)通過手機(jī)移動終端設備随時随地查看(kàn)系統信息，遠(yuǎn)程操作(zuò)相(xiàng)關設備。