森林病蟲害監測預警系統

建設背景

我國是世界上林業病蟲害危害最為嚴重的國家之一。林業病蟲害年均發生面積1.78億畝，造成4000多萬株林木死亡，材積損失2500萬立方米，直接經濟損失和生態服務價值損失高達1100億元，已嚴重威脅森林、濕地、荒漠三大生態系統安全。目前，加強森林病蟲害的防治已經成為生態環保的重點。

林業病蟲害預測預報是病蟲害防治的基礎。傳統林業測報工作以人工調查為主，整個業務流程存在涉及單位多、數據處理量大、時效性差、信息傳輸方式不規范、表達方式單一、核查驗證手段少等缺陷，已不能滿足工作和生產需要。隨著數字技術的發展，采用數字化手段對林業病蟲害進行智能監測已成為新的防治途徑之一。

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，利用人工智能技術、智能傳感器技術、物聯網技術等，通過聯網實時監控預測，實現“機器換人”。

系統由遠程拍照式蟲情測報燈、智能孢子測報設備、林間綜合氣象監測站、智慧性誘測報設備、遠程視頻監控攝像機、森林病蟲害監測預警平臺組成。用戶可以通過移動端和PC端隨時隨地查看系統信息，遠程操作相關設備，并進行系統管理，對每個監測點的環境、氣象、病蟲狀況、林木生長情況等進行實時監測。

系統可自動完成蟲情信息、病菌孢子、氣象信息的圖像及數據采集，通過遠程無線傳輸，自動上傳至云服務器，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分析功能，分析病蟲害數量變化，預測病蟲害的發生時間和趨勢。用戶可通過云平臺或手機APP實時查看數據，遠程管理設備。達到自治區、州、縣、鄉各級信息采集站無線傳輸、遠程控制，信息數據共享，從而提高相關部門的病蟲害監測防控能力。

系統特色

自動采集數據，全天候工作

林區一般路途遙遠，進出不便，林區管理人員在管理維護上需要投入巨大的時間精力，而且受限于地勢，管理上面臨一定難度。病蟲害監測預警系統可以解放人力，代替人工在林間看守，不受地勢影響，24小時不間斷工作，極大提高工作效率。

智能蟲情測報系統

系統通過利用圖像識別、智能傳感等技術讓林業管理人員告別手工記錄，實現數據自動采集，不再為海量數據煩憂。系統不僅解決了人力成本高、工作量大等問題，滿足了蟲情測報的功能需求，還大大提升了數據的覆蓋面與連貫性。

自動 “蟲臉識別”，準確定位蟲害類型

病蟲害監測預警系統通過云端的人工智能引擎可對害蟲蟲體進行自動標記和識別，對害蟲進行分類計數。通過利用人工智能技術，系統可識別柳藍葉甲、褸裳夜蛾、灰胸突鰓金龜、金星尺蛾、美苔蛾等害蟲，識別種類多達100多種，識別準確率高于85%，大幅提升識別率。通過遠程監測，用戶可以在線準確掌握林業病蟲害發生情況，針對具體蟲害類型采取防治措施。

如在甘肅省涼州區，病蟲害監測預警系統通過實時監測自動統計出草蛉、草地螟、灰胸突鰓金龜等害蟲的動態數據，可以準確判斷不同時期林區內發生的蟲害類型，為及時防治提供指導建議。

自動分析數據，預測未來蟲情趨勢

森林病蟲害監測預警系統，可通過物聯網將監測數據實時傳輸至云平臺，在云端實現數據分析與管理。通過統計相應的害蟲數量，結合時間，地點等相關信息，可視化展現蟲情發生走勢圖。林業管理部門可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活習性等有價值信息，便于對病蟲害未來發生趨勢進行預測預報，及時制定防治方案，有效應對重大病蟲害疫情的發生。

如在額濟納旗的胡楊林，病蟲害監測預警系統通過對歷年數據的統計，在2019年8月底9月初，監測到褸裳夜蛾大爆發，為害蟲防治工作提供了參考價值，有效提高害蟲擊殺率。

平臺功能

遠程監測

平臺基于GIS電子地圖綜合管理，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、土壤水分、土壤鹽分，土壤pH值等；

2. 氣象數據：空氣溫度、空氣濕度、光照強度、降雨量、風速、風向、二氧化碳濃度等；

3. 蟲情數據：蟲情照片、統計計數等；

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，還可選擇時間段（最近一天、一周、一個月）。

數據查看

系統通過搭建在林間的智能蟲情監測設備，可以無公害誘捕殺蟲，綠色環保，同時利用GPRS/3G移動無線網絡，定時采集現場圖像，自動上傳到遠端的森林病蟲害監測預警系統平臺。工作人員可隨時遠程了解林間蟲情情況與變化，制定防治措施。平臺自動記錄每天采集的數據，形成蟲害數據庫，可以各種圖表、列表形式展現給專家進行遠程診斷。

平臺可遠程隨時發布拍照指令，獲取蟲情照片，也可設置時間自動拍照上傳，通過手機、電腦即可查看，無需到實地查看。

森林病蟲害監測預警系統可自動識別昆蟲種類，實現自動分類計數。歷史數據可按曲線、報表形式展現，清晰直觀查看所有監測設備的監測數據。

千倍光學放大顯微鏡可定時清晰拍攝孢子圖片，自動對焦，自動上傳，實現全天候無人值守自動監測孢子情。

視頻監控

管理區域內放置360°紅外數字高清智能球機，可清晰直觀的實時查看區域林木生長情況，以及設備遠程控制執行情況等。

專家診斷

生產使用人員可以將病蟲害種類，以文字描述和圖片的方式發送至監控平臺，由專家在線解答回復，建立一個互動的平臺。

移動管理

系統已實現與手機端、平板電腦端、PC電腦端無縫對接。方便管理人員通過手機移動終端設備隨時隨地查看系統信息，遠程操作相關設備。