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托普云农智能虫情测报灯全国比试第一名,厚积薄发夯基础,行稳致远谋新篇

发布时间:2023-07-27 13:17:34点击次数:397

广袤平原上的农作物,每年因病虫害导致的粮食损失高达1400万吨。如何“虫口夺粮”,降低危害,减少损失,保障粮食安全?


6月以来,东亚季风一路北上,逐渐靠近华北平原、东北平原。伴随着季风,东南亚国家的一些重要病虫害,包括我国南方的病虫害,也在不断北上。全国农业技术推广服务中心发布的《2023年全国农作物重大病虫害发生趋势预报》显示,预计小麦、水稻、玉米、马铃薯等主要粮食作物重大病虫害呈重发态势,全国发生面积20.20亿亩次,比2022年和2017—2021年均值分别增加29.5%和10.6%。

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伴随着农作物迁飞性害虫的北迁肆虐,新一年的“虫口夺粮”战也更加紧迫。


作为国内先行的数字农业综合服务商,托普云农早在2012年就开始了农作物病虫害测报防治技术的研究,立志做好植保测报防治工作,保障粮食安全。多年来,组建了一支来自上海交大、纽卡斯尔大学、南京农业大学、福建农林大学等知名院校的多学科交叉结合的专业研发团队。他们在机器视觉、AI算法、机械工程、植物病虫害识别鉴定等领域拥有丰富经验,十余年来,基于对植物保护以及人工智能的深度理解,从解决市场痛点发力,不断研发升级符合应用端需求的优质产品。


#1深研其中,将“一米宽”做到“百米深”

2012年至今,潜心钻研十二载,历经五代硬件升级,三代算法升级,其产品性能、参数、功能全方位进化。从1200万升级到2000万工业级摄像头,实现拍摄图像更高清;从智能雨控装置到超大防雨棚,实现雨天照常工作;从虫体堆叠到自动散虫,实现识别计数更准确,硬件基础更加夯实。

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托普云农智能虫情测报灯识别出害虫


另一方面,从特征识别法进阶到深度学习法,构建多维混合算法模型,软件内核全面优化,由单一水稻害虫识别扩充到多种农作物主要害虫识别。现有图库92TB3000多万张,精选样本库25万张,每月增量达4.5TB。针对水稻、玉米、小麦、棉花、大豆等多种农作物,实现了草地贪夜蛾、草地螟、粘虫、稻纵卷叶螟、二化螟、玉米螟、棉铃虫等包括国家一类农作物害虫和省级二类农作物害虫在内的119种农、林业趋光性害虫的识别。随着技术的更迭,可识别种类和准确率还在快速提升。

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与之相应的,为进一步提升产品技术与性能稳定性,2021年开始,托普云农持续参与全国农业技术推广服务中心组织开展的智能虫情测报灯诱集效果和识别准确率验证工作,分别在廊坊基地、江西省九江市瑞昌市农业农村局植保植检站开展了连续试验,2021年6月(验证初期),托普云农智能虫情测报灯在试验点成功识别出白背飞虱,得到专家的验证与确认。

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全国农技中心关于开展智能虫情测报灯诱集效果和识别准确率验证工作的通知

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布设于试验点的智能虫情测报灯(拍摄于2021年)


而针对中心领导及行业专家提出的虫体堆积,粘虫、草地螟识别效果欠佳等问题,托普云农研发团队积极进行了功能改进与算法升级,实现了均匀散虫不堆积,普通粘虫、草地螟识别率超过90%以上。


2022年,托普云农的研发团队携全新智能虫情测报灯再次前往试验区域进行验证。7月,托普云农智能虫情测报灯在河北廊坊试验基地识别出草地贪夜蛾,8月,智能虫情测报灯单日识别到585头甜菜夜蛾。灯具自动识别虫量与灯具采集图片人工识别虫量具有显著相关性,综合识别准确率达到95%以上。

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2021年和2022年智能虫情测报灯诱集效果和识别准确率验证报告

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廊坊基地党支部书记耿亭、高宇博士一行与托普云农研发团队合影(拍摄于2022年)


多地实践见实效

01 宁夏——监测到草地螟蛾峰

宁夏靠近黄河上游,是西北地区重要的粮食产区。去年5月,在中宁县、贺兰县、灵武市、平罗县四地,托普云农农作物病虫疫情智能监测点分别监测到草地螟、小菜蛾高峰,平台发送短信预警,宁夏农技推广总站迅速做出部署,发布防范措施。2023年5月,中宁县佳成蔬菜监测点单日诱蛾1093头,再次达到诱蛾高峰,且蛾峰高于2022年同期,宁夏农技推广总站及时开展灯下和田间蛾量调查,避免出现大面积危害。

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2022年5月草地螟高清照

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2022年5月诱蛾情况展示图

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2022年5月宁夏农技推广总站发布虫情简报

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2023年5月草地螟识别图片

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2023年5月中宁县诱蛾高峰预警

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宁夏农技推广总站发布植保情报,部署防控工作


02 河北——监测到草地贪夜蛾

去年7月,依托布设于河北省内的智能虫情测报灯,监测到省内有草地贪夜蛾出现。经过及时与当地部门汇报确认,河北省植保植检总站迅速作出部署,发布一系列防范措施,要求各地加强监测防控工作。

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7月7日,识别出草地贪夜蛾高清照

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河北省植保植检总站发布草地贪夜蛾虫情简报


03 浙江——监测到稻纵卷叶螟蛾峰

受台风“轩岚诺”影响,去年8月末,杭州市余杭区出现持续大风和高湿天气,托普云农智能虫情测报灯有效监测到稻纵卷叶螟及二化螟蛾峰,当地农业农村局根据虫害发生态势,立即开展分品种、分区块普查,结合系统调查结果,掌握防治适期,科学用药,杜绝滥用药。

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识别出稻纵卷叶螟及二化螟峰

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余杭区农业农村局发布防治意见


中心验证获第一

托普云农智慧农业研究院院长说,“植物保护工作很重要的一项内容就是对病虫害的监测预警、防治适期,因此,对害虫精准的识别监测显得尤为重要。”


为促进智能化监测预警技术推广应用,引导监测设备市场健康有序发展,全国农业技术推广服务中心以《农作物病虫害监测设备技术参数与性能要求》(农业行业标准NY/T 4182-2022)为验证评价指标,开展了智能化监测设备现场展示和比试,托普云农的智能虫情测报灯图像自动识别综合准确率高达97.5%,优势凸显。

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智能化监测设备展示和比试现场


全国农技中心发布比试结果,托普云农测报产品识别准确率达97.5%

回顾托普云农在植保方面的发展,可以发现,立足于市场需求,托普云农正在和需求方共同探索从数据采集——分析——应用——反馈的闭环之路,数据服务能力不断提升,原始创新能力也不断增强,正一步步迈向深层次、多领域的创新格局。数据显示,托普云农智能测报系列产品目前拥有发明专利6项,软件著作权8项,新型实用专利18项,外观专利3项,被写入科研论文2次


#2创新蓄力,从单环节应用到多场景闭环管理

深耕虫害细分市场测报研究

在国家规定的一二类趋光性害虫的识别准确率取得突破后,针对作物虫害细分市场的专业化识别,托普云农开始着手于稻飞虱等体积小、识别难、危害大的虫体识别测报。


稻飞虱作为远距离迁飞性害虫,其危害具有隐蔽性、突发性和猖撅性,曾经无数次造成粮食大面积减产,甚至绝收,成为农业生产的心腹大患。


托普云农在农业科研院所专业指导下,自主研发了小虫体智能测报系统,采用专一诱虫光谱,双灯源捕灭系统,定制进虫口,减少识别干扰,同时活体诱捕,高清拍摄,大大提高识别准确率、检出率,测报识别准确率达90%以上。目前已经在广西、江苏、海南、湖南等多地粮食主产区开展试验测试,并取得较好效果。

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托普云农小虫体智能测报系统能准确识别白背飞虱、褐飞虱属、灰飞虱等

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小虫体智能测报系统参与全国农技推广中心组织的试验

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小虫体智能测报系统在各地开展试验


形成严密而完善的植保闭环

农作物病虫害呈高发、多发趋势,如何有效提高农作物病虫害监测预警水平,确保农作物生产安全,是摆在植保监管部门面前的一项重要课题。科技的发展对植保工作的开展发挥了巨大作用,尤其是信息技术的发展。在浙江,托普云农支撑浙江省植保检疫与农药管理总站建立起农作物病虫疫情智能监测网点,实现从监测预警、分析研判到统防统治、服务反馈的闭环管理。


“浙江植保服务在线平台”汇集全省11个地市农业生产种植、专业合作社、植保服务组织等基础信息。平台通过采集布设在各地市的监测点数据,对害虫信息进行动态展示和对比分析,并联动水文、气象等进行综合研判、智能预警,及时发现迁入时间、发生峰值,有效开展统防统治,避免重大病虫害暴发成灾,最后,还会对整个防控过程进行服务反馈,确保应防尽防应治尽治,实现了植保工作的闭环管理。

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浙江植保服务在线平台

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植保服务在线平台上的水稻虫情预警


托普云农智慧农业研究院院长介绍,“以前病虫害的防治,需要测报人员高频率到田间调查测报,随着物联网、大数据、算法模型等先进技术在植保领域中的逐步应用,传统植保逐步转向精准、高效、便捷的智慧模式。”


浙江的经验在持续影响着更多地区。6月,在长三角农业重大病虫疫情联防联控暨早稻病虫害发生趋势会上,上海、江苏、安徽等省份的领导、专家,现场参观了浙江省的植保数字化应用,浙江省植保检疫与农药管理总站陆剑飞站长说,随着数字化、智能化技术的日新月异,浙江拥有自己的植保服务在线,“虫脸识别”、无人机飞防,动态智能预警等植保数字化手段投入使用,精准推送预警信息达13万多人次,让植保工作如虎添翼。


“目前,托普云农的智能虫情测报灯、风吸式杀虫灯、小虫体智能测报系统、农作物病虫害监测预警平台等相关植保产品和应用,从海南、广州到甘肃、黑龙江,已经在25个省级行政区推广应用,每年参与粮田农作物病虫害防治面积达上亿公顷。”托普云农智慧农业研究院院长说。


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