農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)災(zāi)害智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

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摘要：為提高農(nóng)作物病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)智能化水平、切實(shí)保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全，山東省著力推進(jìn)農(nóng)業(yè)有害生物智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、模型化、智能化邁進(jìn)，取得了顯著成效。本文系統(tǒng)總結(jié)了山東省智能化監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的思路、做法及成效，分析了存在的問(wèn)題，提出了發(fā)展對(duì)策，以期為提升重大病蟲(chóng)監(jiān)控能力提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)重大病蟲(chóng)害；監(jiān)測(cè)預(yù)警；網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；做法；成效；問(wèn)題；對(duì)策

病蟲(chóng)測(cè)報(bào)是植保防災(zāi)減災(zāi)最基礎(chǔ)性的工作[1]，是政府決策、科學(xué)防控、減量增效、提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平、改善生態(tài)環(huán)境的根本依據(jù)和前提。近年來(lái)，由于全球氣候變暖、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、耕作制度變化以及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種的推廣等原因，農(nóng)作物病蟲(chóng)害的發(fā)生變得日趨嚴(yán)重和復(fù)雜，病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)警的難度也在加大。因此，提高農(nóng)作物病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)智能化水平、推進(jìn)病蟲(chóng)測(cè)報(bào)技術(shù)進(jìn)步迫在眉睫。山東省圍繞深化農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展的根本要求，立足農(nóng)作物重大有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警與防控的公共管理和公益服務(wù)職能，扎實(shí)落實(shí)“預(yù)防為主，綜合防治”的植保方針，推行“科學(xué)植保、公共植保、綠色植?！钡睦砟?，著力推進(jìn)農(nóng)業(yè)有害生物智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、模型化和智能化邁進(jìn)。

1智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)總體思路

結(jié)合國(guó)家植保工程和山東省病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)預(yù)警能力建設(shè)項(xiàng)目，加強(qiáng)智能病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的推廣和應(yīng)用。在全省構(gòu)建一個(gè)符合病蟲(chóng)測(cè)報(bào)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的集智能監(jiān)測(cè)終端設(shè)備管理、自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、人工數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)挖掘分析、病蟲(chóng)發(fā)生預(yù)測(cè)模型建立、病蟲(chóng)發(fā)生分布地理信息系統(tǒng)、預(yù)警信息、測(cè)報(bào)工作管理以及病蟲(chóng)發(fā)生遠(yuǎn)程診斷和會(huì)商的病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。全面提升山東省病蟲(chóng)測(cè)報(bào)工作智能化和信息化水平，充分發(fā)揮植保防災(zāi)減災(zāi)的作用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥使用減量增效的目標(biāo)，確保糧食增產(chǎn)、農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收，促進(jìn)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的健康發(fā)展。

2智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)組織與實(shí)施

山東省著力抓好3個(gè)項(xiàng)目實(shí)施，正在加快構(gòu)建覆蓋山東全域的智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。目前，3個(gè)項(xiàng)目均進(jìn)展順利，大多數(shù)站（點(diǎn)）已經(jīng)建成并正常運(yùn)行。到2020年，1個(gè)高水平的省級(jí)農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)中心和900多個(gè)設(shè)備齊全、智能化程度高的病蟲(chóng)智能監(jiān)測(cè)站（點(diǎn)），并下轄1000個(gè)基層測(cè)報(bào)員的一個(gè)完善的山東省病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將建成完畢，從而顯著提升重大病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)預(yù)警的自動(dòng)化以及信息化水平，進(jìn)一步有效增強(qiáng)山東省農(nóng)作物重大病蟲(chóng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)防控能力。

2.1山東省東亞飛蝗滋生區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控示范項(xiàng)目

自2013年起，山東省組織實(shí)施全國(guó)病蟲(chóng)測(cè)報(bào)物聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目“山東省東亞飛蝗滋生區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控示范項(xiàng)目”。截至2016年底，8個(gè)固定監(jiān)測(cè)站、2個(gè)移動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)完畢，數(shù)據(jù)處理平臺(tái)軟件上線(xiàn)運(yùn)行，目前運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好?；窘⑵鹨粋€(gè)設(shè)備先進(jìn)、功能完善的東亞飛蝗滋生區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控體系，建設(shè)了山東病蟲(chóng)測(cè)報(bào)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)1.0版。

2.2山東省農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)能力建設(shè)項(xiàng)目

2017年開(kāi)始組織實(shí)施，項(xiàng)目建設(shè)周期為3年，總預(yù)算為5400萬(wàn)元，平均每年1800萬(wàn)元。項(xiàng)目計(jì)劃建設(shè)1個(gè)省級(jí)病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)中心和117個(gè)縣級(jí)病蟲(chóng)智能化監(jiān)測(cè)站。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施，最終覆蓋全省117個(gè)農(nóng)業(yè)縣（市、區(qū)）（不含青島），從而實(shí)現(xiàn)每個(gè)農(nóng)業(yè)縣（市、區(qū)）（不含青島）建設(shè)1個(gè)縣級(jí)農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)站的目標(biāo)。各智能化監(jiān)測(cè)站負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)本地農(nóng)作物病蟲(chóng)發(fā)生情況、采集并上報(bào)本地病蟲(chóng)發(fā)生實(shí)況信息和田間環(huán)境因子實(shí)時(shí)信息，是全省病蟲(chóng)智能化監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)來(lái)源。

2.3國(guó)家植物保護(hù)能力提升工程

2016—2020年，國(guó)家植物保護(hù)能力提升工程在山東省共規(guī)劃建設(shè)重大病蟲(chóng)疫情田間監(jiān)測(cè)點(diǎn)504個(gè)，其中改造升級(jí)田間監(jiān)測(cè)點(diǎn)152個(gè)、新建田間監(jiān)測(cè)點(diǎn)352個(gè)。

3智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行機(jī)制

3.1山東省農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)中心運(yùn)行

建設(shè)1個(gè)省級(jí)病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)中心，是整個(gè)山東省農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的中心樞紐，開(kāi)發(fā)了“山東省農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)”（簡(jiǎn)稱(chēng)“平臺(tái)”）。“平臺(tái)”由山東省病蟲(chóng)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)、山東省病蟲(chóng)害綜合信息服務(wù)管理平臺(tái)和山東省病蟲(chóng)測(cè)報(bào)數(shù)據(jù)分析預(yù)警平臺(tái)等3個(gè)子平臺(tái)組成。

3.2縣級(jí)農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)站運(yùn)行

縣級(jí)農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)站統(tǒng)籌兼顧糧、棉、油、果、菜，以重大、突發(fā)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)為主，承擔(dān)國(guó)家級(jí)和省級(jí)病蟲(chóng)測(cè)報(bào)任務(wù)。各監(jiān)測(cè)站的智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備通過(guò)病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)智能網(wǎng)關(guān)連接至省級(jí)中心的“山東省農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)”，從而組成1個(gè)較為完善的山東省病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可顯著提升山東省病蟲(chóng)測(cè)報(bào)工作智能化、信息化和模型化水平，大幅度提高農(nóng)作物病蟲(chóng)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析預(yù)警能力，明顯增強(qiáng)病蟲(chóng)害預(yù)測(cè)的時(shí)效性和精準(zhǔn)化水平，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲(chóng)害及時(shí)、精準(zhǔn)防治，減少農(nóng)藥的使用量，提高農(nóng)藥的利用率，有效降低農(nóng)業(yè)面源污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和食品安全提供有力保障。

4智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成效

農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警與控制分中心和區(qū)域站的建設(shè)，提高了農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害預(yù)警、快速反應(yīng)能力和有效控制能力，長(zhǎng)、中、短期預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率分別達(dá)到了85%、90%、95%以上，每個(gè)區(qū)域站對(duì)突發(fā)重大農(nóng)業(yè)有害生物災(zāi)害的有效控制能力達(dá)到了1000hm2/d以上，病蟲(chóng)害損失挽回率較以前提高了5%，災(zāi)害損失降到3%以下。

4.1測(cè)報(bào)體系趨于完善

全省已建設(shè)省級(jí)區(qū)域病蟲(chóng)害監(jiān)控分中心1個(gè)，國(guó)家級(jí)農(nóng)作物病蟲(chóng)區(qū)域測(cè)報(bào)站51個(gè)、省級(jí)重點(diǎn)測(cè)報(bào)站85個(gè)，鄉(xiāng)、村監(jiān)測(cè)點(diǎn)600個(gè)。同時(shí)，由于改善了病蟲(chóng)測(cè)報(bào)手段，提高了病蟲(chóng)害預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，病蟲(chóng)害預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率由項(xiàng)目實(shí)施前的85%提高到了95%以上。同時(shí)，加強(qiáng)與新型經(jīng)濟(jì)主體合作，在新興經(jīng)濟(jì)體承包的土地上建立基層病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，聘請(qǐng)新型經(jīng)濟(jì)體中有一定病蟲(chóng)防治經(jīng)驗(yàn)的植保技術(shù)人員擔(dān)任基層監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)報(bào)員。由各級(jí)植保機(jī)構(gòu)的的植保專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行病蟲(chóng)害測(cè)報(bào)、防治技術(shù)培訓(xùn)，探索建立互惠互助的服務(wù)模式。結(jié)合國(guó)家植保工程和山東省農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能化監(jiān)測(cè)能力建設(shè)項(xiàng)目，完成121個(gè)病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)站（點(diǎn)）的建設(shè)，健全基層測(cè)報(bào)員的配備，提高基層監(jiān)測(cè)智能化水平。

4.2數(shù)據(jù)采集規(guī)范化

每個(gè)智能監(jiān)測(cè)站均配備各種智能化病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)工具和田間氣象設(shè)備，包括智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈、害蟲(chóng)自動(dòng)性誘監(jiān)測(cè)儀、智能孢子捕捉儀、田間小氣候自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀、土壤環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀、病蟲(chóng)發(fā)生實(shí)時(shí)高清圖像監(jiān)測(cè)設(shè)備以及病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)智能網(wǎng)關(guān)、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)等，健全系統(tǒng)測(cè)報(bào)點(diǎn)。除配備各種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備外，每個(gè)縣級(jí)病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)站還建設(shè)5～10個(gè)系統(tǒng)測(cè)報(bào)點(diǎn)，每點(diǎn)設(shè)置1名農(nóng)民測(cè)報(bào)員，每名農(nóng)民測(cè)報(bào)員配備1臺(tái)田間病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)查儀，定時(shí)、定點(diǎn)按照測(cè)報(bào)調(diào)查規(guī)范開(kāi)展病蟲(chóng)系統(tǒng)調(diào)查，并上報(bào)病蟲(chóng)田間系統(tǒng)調(diào)查數(shù)據(jù)。通過(guò)實(shí)施植保工程項(xiàng)目，先后由山東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局了103種農(nóng)作物病蟲(chóng)發(fā)生程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、29種農(nóng)作物病蟲(chóng)測(cè)報(bào)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、36種動(dòng)態(tài)模式報(bào)表。病蟲(chóng)測(cè)報(bào)調(diào)查嚴(yán)格按“國(guó)標(biāo)”“省標(biāo)”進(jìn)行，從而大大提高了病蟲(chóng)調(diào)查數(shù)據(jù)的規(guī)范性、代表性、可比性和科學(xué)性。

4.3數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡(luò)化

山東省農(nóng)業(yè)有害生物監(jiān)控信息系統(tǒng)與全國(guó)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫對(duì)接。目前，全省病蟲(chóng)害模式電報(bào)涵蓋糧、棉、油、果、菜病蟲(chóng)害以及天敵，建立了共計(jì)70種病蟲(chóng)害模式報(bào)表。全省所有上報(bào)模式報(bào)表中，90%是通過(guò)山東省農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警信息系統(tǒng)上報(bào)到省站。該系統(tǒng)的使用解決了病蟲(chóng)調(diào)查數(shù)據(jù)傳遞方式多而亂的問(wèn)題，提高了傳遞速度，增強(qiáng)了時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)了資源共亨，節(jié)省了大量的人力和物力。在2017年運(yùn)行的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善了“山東省農(nóng)作物有害生物監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)警系統(tǒng)”功能。根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)2018年農(nóng)作物病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)信息報(bào)送工作的通知》《關(guān)于調(diào)整省級(jí)重點(diǎn)測(cè)報(bào)站病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)信息上報(bào)任務(wù)的通知》，全面充實(shí)了系統(tǒng)所涵蓋的任務(wù)范圍，基本將目前山東省所有病蟲(chóng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)任務(wù)納入系統(tǒng)內(nèi)，從而大大提高了病蟲(chóng)測(cè)報(bào)數(shù)據(jù)填報(bào)、匯總和分析的效率。

4.4信息多媒體化

隨著智能手機(jī)等移動(dòng)媒體的普及，充分利用“山東植保”微信公眾號(hào)年均病蟲(chóng)預(yù)報(bào)、植保情況等各類(lèi)服務(wù)信息260余期，在12316平臺(tái)和山東農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)預(yù)報(bào)19期，介紹了70多種農(nóng)作物重大性、突發(fā)性病蟲(chóng)害及新病蟲(chóng)的預(yù)測(cè)和防治實(shí)用技術(shù)。微信預(yù)報(bào)已成為山東省植保工作為農(nóng)服務(wù)的一個(gè)重要窗口，深受廣大農(nóng)民群眾歡迎。同時(shí)，綜合利用網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播和明白紙等多種形式病蟲(chóng)情報(bào)，提高信息傳遞速度，確保預(yù)報(bào)信息的時(shí)效性[2]。

5存在的問(wèn)題

5.1智能化程度有待提高

智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)核心架構(gòu)每一層的技術(shù)接口、協(xié)議有待進(jìn)一步完善和規(guī)范。同時(shí)，智能監(jiān)測(cè)設(shè)備種類(lèi)單一、智能化程度不足[3]。例如，基于性誘原理的螟蛾類(lèi)害蟲(chóng)設(shè)備較多、小型害蟲(chóng)的較少，而且存在重復(fù)計(jì)數(shù)現(xiàn)象。受制于技術(shù)和設(shè)備條件，設(shè)備準(zhǔn)確性仍需進(jìn)一步提高。

5.2運(yùn)行維護(hù)有待加強(qiáng)

項(xiàng)目建成后，普遍缺少運(yùn)行經(jīng)費(fèi)，影響功能發(fā)揮。我國(guó)在傳感器，尤其是高端傳感器方面的自主創(chuàng)新能力還較低，傳感器購(gòu)置成本和后期維護(hù)費(fèi)用偏高。個(gè)別監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建成后管理不到位，出現(xiàn)設(shè)備毀壞、無(wú)人管理等情況，不能正常工作；同時(shí)，測(cè)報(bào)系統(tǒng)存在電池蓄電能力差、連續(xù)陰雨天電量不足、運(yùn)行不穩(wěn)定和故障率高等問(wèn)題。

5.3數(shù)據(jù)共享利用困難

農(nóng)業(yè)有害生物的發(fā)生發(fā)展和農(nóng)業(yè)氣象、水利、土地權(quán)屬、衛(wèi)星遙感等緊密相關(guān)，但目前部門(mén)間物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享不夠，缺乏有效聯(lián)結(jié)機(jī)制，大數(shù)據(jù)有效分析和共享無(wú)法開(kāi)展，在一定程度上影響了智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際效果。

5.4人才隊(duì)伍支撐不足

普遍缺乏既懂信息技術(shù)、又懂農(nóng)業(yè)植物保護(hù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的復(fù)合型人才，絕大部分測(cè)報(bào)站點(diǎn)沒(méi)有專(zhuān)職的信息人員，基本都是兼職人員，其缺乏計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息知識(shí)和技術(shù)，因而技術(shù)支持保障不夠。

6對(duì)策

6.1建立完善推進(jìn)機(jī)制

建立完善智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)的推進(jìn)機(jī)制，進(jìn)一步加強(qiáng)與相關(guān)部門(mén)及省內(nèi)外高等院校、科研單位的聯(lián)系和協(xié)作。統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各行業(yè)智慧、農(nóng)業(yè)信息、平臺(tái)等資源，形成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)合力，以更大的力度推進(jìn)山東省智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)[4]。

6.2強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行保障

省、市、縣級(jí)財(cái)政部門(mén)應(yīng)將智能化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行費(fèi)用納入預(yù)算，每年提供項(xiàng)目運(yùn)行經(jīng)費(fèi)，確保項(xiàng)目正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并配備專(zhuān)門(mén)的人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)解決，以保障設(shè)備正常運(yùn)行。

6.3加快軟件設(shè)備研發(fā)

針對(duì)智能化測(cè)報(bào)系統(tǒng)中存在的識(shí)別不準(zhǔn)、重復(fù)計(jì)數(shù)、電池蓄電能力差、兼容性差等問(wèn)題，注重經(jīng)濟(jì)實(shí)用的農(nóng)用傳感器、電子標(biāo)識(shí)、專(zhuān)家智能決策系統(tǒng)、系統(tǒng)集成和開(kāi)放性平臺(tái)技術(shù)、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集發(fā)送、自動(dòng)控制裝置研制、大數(shù)據(jù)管理和挖掘、組網(wǎng)和協(xié)同處理技術(shù)研發(fā)等，提升監(jiān)測(cè)預(yù)警能力。

7參考文獻(xiàn)

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作者：國(guó)棟 楊久濤  于玲雅 朱軍生 李敏敏 黃渭 王同偉 單位：山東省植物保護(hù)總站