森林病虫害监测预警系统

建设背景

我国是世界上林业病虫害危害为严重的国家之一。林业病虫害年均发生面积1.78亿亩，造成4000多万株林木死亡，材积损失2500万立方米，直接经济损失和生态服务价值损失高达1100亿元，已严重威胁森林、湿地、荒漠三大生态系统安全。目前，加强森林病虫害的防治已经成为生态环保的重点。

林业病虫害预测预报是病虫害防治的基础。传统林业测报工作以人工调查为主，整个业务流程存在涉及单位多、数据处理量大、时效性差、信息传输方式不规范、表达方式单一、核查验证手段少等缺陷，已不能满足工作和生产需要。随着数字技术的发展，采用数字化手段对林业病虫害进行智能监测已成为新的防治途径之一。

系统介绍

建设森林病虫害监测预警系统，结合项目所在地森林物种特点，利用人工智能技术、智能传感器技术、物联网技术等，通过联网实时监控预测，实现“机器换人”。

系统由远程拍照式虫情测报灯、智能孢子测报设备、林间综合气象监测站、智慧性诱测报设备、远程视频监控摄像机、森林病虫害监测预警平台组成。用户可以通过移动端和PC端随时随地查看系统信息，远程操作相关设备，并进行系统管理，对每个监测点的环境、气象、病虫状况、林木生长情况等进行实时监测。

系统可自动完成虫情信息、病菌孢子、气象信息的图像及数据采集，通过远程无线传输，自动上传至云服务器，实时存储及显示虫情、病菌孢子图像，并通过图像信息库及技术分析功能，分析病虫害数量变化，预测病虫害的发生时间和趋势。用户可通过云平台或手机APP实时查看数据，远程管理设备。达到自治区、州、县、乡各级信息采集站无线传输、远程控制，信息数据共享，从而提高相关部门的病虫害监测防控能力。

系统特色

自动采集数据，全天候工作

林区一般路途遥远，进出不便，林区管理人员在管理维护上需要投入巨大的时间精力，而且受限于地势，管理上面临一定难度。病虫害监测预警系统可以解放人力，代替人工在林间看守，不受地势影响，24小时不间断工作，极大提高工作效率。

智能虫情测报系统

系统通过利用图像识别、智能传感等技术让林业管理人员告别手工记录，实现数据自动采集，不再为海量数据烦忧。系统不仅解决了人力成本高、工作量大等问题，满足了虫情测报的功能需求，还大大提升了数据的覆盖面与连贯性。

自动 “虫脸识别”，准确定位虫害类型

病虫害监测预警系统通过云端的人工智能引擎可对害虫虫体进行自动标记和识别，对害虫进行分类计数。通过利用人工智能技术，系统可识别柳蓝叶甲、褛裳夜蛾、灰胸突鳃金龟、金星尺蛾、美苔蛾等害虫，识别种类多达100多种，识别准确率高于85%，大幅提升识别率。通过远程监测，用户可以在线准确掌握林业病虫害发生情况，针对具体虫害类型采取防治措施。

如在甘肃省凉州区，病虫害监测预警系统通过实时监测自动统计出草蛉、草地螟、灰胸突鳃金龟等害虫的动态数据，可以准确判断不同时期林区内发生的虫害类型，为及时防治提供指导建议。

自动分析数据，预测未来虫情趋势

森林病虫害监测预警系统，可通过物联网将监测数据实时传输至云平台，在云端实现数据分析与管理。通过统计相应的害虫数量，结合时间，地点等相关信息，可视化展现虫情发生走势图。林业管理部门可利用长期积累的数据，通过横向与纵向对比，挖掘出虫情爆发期和害虫生活习性等有价值信息，便于对病虫害未来发生趋势进行预测预报，及时制定防治方案，有效应对重大病虫害疫情的发生。

如在额济纳旗的胡杨林，病虫害监测预警系统通过对历年数据的统计，在2019年8月底9月初，监测到褛裳夜蛾大爆发，为害虫防治工作提供了参考价值，有效提高害虫击杀率。

平台功能

远程监测

平台基于GIS电子地图综合管理，所有监测点直观显示，监测数据一目了然，监测数据主要包括土壤数据、气象数据、虫情数据、植物本体数据等：

1. 土壤数据：土壤温度、土壤水分、土壤盐分，土壤pH值等；

2. 气象数据：空气温度、空气湿度、光照强度、降雨量、风速、风向、二氧化碳浓度等；

3. 虫情数据：虫情照片、统计计数等；

4. 植物本体数据：果实、茎秆、叶片等。

可选择传感器、图表展示、数字列表展示，还可选择时间段（近一天、一周、一个月）。

数据查看

系统通过搭建在林间的智能虫情监测设备，可以无公害诱捕杀虫，绿色环保，同时利用GPRS/3G移动无线网络，定时采集现场图像，自动上传到远端的森林病虫害监测预警系统平台。工作人员可随时远程了解林间虫情情况与变化，制定防治措施。平台自动记录每天采集的数据，形成虫害数据库，可以各种图表、列表形式展现给专家进行远程诊断。

平台可远程随时发布拍照指令，获取虫情照片，也可设置时间自动拍照上传，通过手机、电脑即可查看，无需到实地查看。

森林病虫害监测预警系统可自动识别昆虫种类，实现自动分类计数。历史数据可按曲线、报表形式展现，清晰直观查看所有监测设备的监测数据。

千倍光学放大显微镜可定时清晰拍摄孢子图片，自动对焦，自动上传，实现全天候无人值守自动监测孢子情。

视频监控

管理区域内放置360°红外数字高清智能球机，可清晰直观的实时查看区域林木生长情况，以及设备远程控制执行情况等。

专家诊断

生产使用人员可以将病虫害种类，以文字描述和图片的方式发送至监控平台，由专家在线解答回复，建立一个互动的平台。

移动管理

系统已实现与手机端、平板电脑端、PC电脑端无缝对接。方便管理人员通过手机移动终端设备随时随地查看系统信息，远程操作相关设备。