人工智能加持，看托普云農(nóng)如何賦能數(shù)字化植保

上月，由全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心主辦的“2024年全國(guó)秋糧重大病蟲(chóng)害發(fā)生趨勢(shì)會(huì)商會(huì)”在四川眉山召開(kāi)。浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“托普云農(nóng)”）應(yīng)邀參與本次會(huì)議進(jìn)行智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)展示和比試，自主研發(fā)的TPCB-III-C 7.0 PLUS智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈分別在燈下誘集昆蟲(chóng)識(shí)別獲得第一名、標(biāo)樣昆蟲(chóng)識(shí)別環(huán)節(jié)獲得第一名，最終榮獲綜合識(shí)別準(zhǔn)確率第一名。這是繼2023年托普云農(nóng)參加此項(xiàng)目比試榮獲第一之后，再次收獲佳績(jī)。

連續(xù)試驗(yàn)，技術(shù)升級(jí)，多方認(rèn)可

瞄準(zhǔn)農(nóng)作物病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)警需求，托普云農(nóng)潛心研發(fā)智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈，2012年至今，歷經(jīng)五代硬件升級(jí)，五代算法升級(jí)，從特征識(shí)別法過(guò)渡到深度學(xué)習(xí)法，由單一水稻害蟲(chóng)擴(kuò)充到多種農(nóng)作物主要害蟲(chóng)，針對(duì)水稻、玉米、小麥、棉花、大豆等多種農(nóng)作物，實(shí)現(xiàn)了草地貪夜蛾、草地螟、粘蟲(chóng)、稻縱卷葉螟、二化螟、玉米螟、棉鈴蟲(chóng)等包括國(guó)家一類農(nóng)作物害蟲(chóng)和省級(jí)二類農(nóng)作物害蟲(chóng)在內(nèi)的134種農(nóng)、林業(yè)趨光性害蟲(chóng)的識(shí)別，并隨著技術(shù)的更迭，可識(shí)別數(shù)量還在快速提升。

連續(xù)驗(yàn)證，技術(shù)升級(jí)

為進(jìn)一步提升產(chǎn)品技術(shù)與性能穩(wěn)定性，2021年開(kāi)始，托普云農(nóng)持續(xù)參與全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心組織開(kāi)展的智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈誘集效果和識(shí)別準(zhǔn)確率驗(yàn)證工作，分別在廊坊基地、江西省九江市瑞昌市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局植保植檢站開(kāi)展了連續(xù)試驗(yàn)。

●2021年6月，托普云農(nóng)在河北廊坊試驗(yàn)基地參與全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心組織開(kāi)展的智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈誘集效果和識(shí)別準(zhǔn)確率驗(yàn)證工作。試驗(yàn)期間，累計(jì)誘蟲(chóng)量，棉鈴蟲(chóng)、小菜蛾、二點(diǎn)委夜蛾為1644、1944、1965頭，玉米螟612頭，普通粘蟲(chóng)、斜紋夜蛾、草地螟分別為188、298、18頭，燈具圖片識(shí)別計(jì)數(shù)準(zhǔn)確率為85.1%。

●2022年7月，托普云農(nóng)智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈在河北廊坊試驗(yàn)基地識(shí)別出草地貪夜蛾；8月，智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈單日識(shí)別到585頭甜菜夜蛾，燈具圖片識(shí)別計(jì)數(shù)準(zhǔn)確率為89.5%。

●2023年，托普云農(nóng)智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈在試驗(yàn)期間，累計(jì)誘蟲(chóng)量，棉鈴蟲(chóng)和小菜蛾分別為3199頭和1150頭，玉米螟和二點(diǎn)委夜蛾分別為827頭和798頭，草地貪夜蛾和斜紋夜蛾分別為370頭和290頭， 普通粘蟲(chóng)和草地螟分別為58頭和19頭，燈具圖片識(shí)別計(jì)數(shù)準(zhǔn)確率達(dá)到95.3%。

蓄力前行，落地見(jiàn)效

01寧夏

2022年5月，在中寧縣、賀蘭縣、靈武市、平羅縣四地，托普云農(nóng)農(nóng)作物病蟲(chóng)疫情智能監(jiān)測(cè)點(diǎn)分別監(jiān)測(cè)到草地螟、小菜蛾高峰，平臺(tái)發(fā)送短信預(yù)警，寧夏農(nóng)技推廣總站迅速做出部署，發(fā)布防范措施。2023年5月，中寧縣佳成蔬菜監(jiān)測(cè)點(diǎn)草地螟單日誘蛾1093頭，再次達(dá)到誘蛾高峰，且蛾峰高于2022年同期，寧夏農(nóng)技推廣總站及時(shí)開(kāi)展燈下和田間蛾量調(diào)查，避免出現(xiàn)大面積危害。

2022年5月誘蛾情況展示圖

2023年5月中寧縣誘蛾高峰預(yù)警

02河北

2022年7月，依托布設(shè)于河北省內(nèi)的智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈，監(jiān)測(cè)到省內(nèi)有草地貪夜蛾出現(xiàn)。經(jīng)過(guò)及時(shí)與當(dāng)?shù)夭块T匯報(bào)確認(rèn)，河北省植保植檢總站迅速作出部署，發(fā)布一系列防范措施，要求各地加強(qiáng)監(jiān)測(cè)防控工作。

7月7日，識(shí)別出草地貪夜蛾高清照

河北省植保植檢總站發(fā)布草地貪夜蛾蟲(chóng)情簡(jiǎn)報(bào)

03浙江杭州

2022年8月末，受臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”影響，杭州市余杭區(qū)出現(xiàn)持續(xù)大風(fēng)和高濕天氣，托普云農(nóng)智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈有效監(jiān)測(cè)到稻縱卷葉螟及二化螟蛾峰，當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)農(nóng)村局根據(jù)蟲(chóng)害發(fā)生態(tài)勢(shì)，立即開(kāi)展分品種、分區(qū)塊普查，結(jié)合系統(tǒng)調(diào)查結(jié)果，掌握防治適期，科學(xué)用藥，杜絕濫用藥。

識(shí)別出稻縱卷葉螟及二化螟蛾峰

余杭區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局發(fā)布防治意見(jiàn)

04浙江溫州

在浙江溫州，2023年7月，托普云農(nóng)智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈監(jiān)測(cè)到二化螟高峰，蒼南縣植物保護(hù)站隨即發(fā)布農(nóng)作物病蟲(chóng)情報(bào)，預(yù)測(cè)平原單季稻中等偏重發(fā)生，局部大發(fā)生，加強(qiáng)防范。

識(shí)別出二化螟蛾峰

蒼南縣植物保護(hù)站發(fā)布防治意見(jiàn)

屢獲殊榮，備受認(rèn)可

憑借優(yōu)異的性能和穩(wěn)定的識(shí)別效果，托普云農(nóng)智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈屢獲殊榮，入選浙江、河北、云南、江蘇等多地省級(jí)重點(diǎn)推薦植保產(chǎn)品；托普云農(nóng)參與完成的“水稻主要病蟲(chóng)草害智慧識(shí)別和防控技術(shù)裝備研發(fā)應(yīng)用”榮獲2023年度科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；“主要糧食作物重大害蟲(chóng)綠色防控關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣成果獎(jiǎng)。并擁有6項(xiàng)發(fā)明專利，8項(xiàng)軟件著作權(quán)，18項(xiàng)新型實(shí)用專利，3項(xiàng)外觀專利，被寫(xiě)入科研論文2次，服務(wù)覆蓋全國(guó)30余個(gè)省級(jí)行政區(qū)。這些榮譽(yù)不僅是對(duì)產(chǎn)品技術(shù)的認(rèn)可，也是對(duì)托普云農(nóng)在植保測(cè)報(bào)領(lǐng)域不斷創(chuàng)新和提升的高度贊譽(yù)。

以多元化產(chǎn)品為重要抓手，推動(dòng)數(shù)字化植保走深走實(shí)

作為國(guó)內(nèi)先行的智慧農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)商，托普云農(nóng)早在2012年就開(kāi)始了農(nóng)作物病蟲(chóng)害測(cè)報(bào)防治技術(shù)的研究，立志做好植保測(cè)報(bào)防治工作，保障糧食安全。十余年來(lái)，基于對(duì)植物保護(hù)以及人工智能的深度理解，從解決市場(chǎng)痛點(diǎn)發(fā)力，不斷研發(fā)升級(jí)符合應(yīng)用端需求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

針對(duì)毫米級(jí)微小蟲(chóng)體測(cè)報(bào)，托普云農(nóng)自主研發(fā)小蟲(chóng)體智能測(cè)報(bào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)突破活體拍照、專一誘蟲(chóng)光譜和深度學(xué)習(xí)算法識(shí)別等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)飛虱、葉蟬、綠盲蝽等20余種毫米級(jí)趨光性害蟲(chóng)的高效誘集、智能識(shí)別和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)92%。

小蟲(chóng)體智能測(cè)報(bào)系統(tǒng)

針對(duì)被列為國(guó)家一類農(nóng)作物害蟲(chóng)的番茄潛葉蛾，托普云農(nóng)自主研發(fā)智慧性誘測(cè)報(bào)系統(tǒng)，通過(guò)AI識(shí)別，平均識(shí)別準(zhǔn)確率超過(guò)85%，在做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)生動(dòng)態(tài)的同時(shí)，有效降低雌雄蟲(chóng)交配繁殖機(jī)會(huì)，減少子代幼蟲(chóng)的發(fā)生量；由于田間番茄潛葉蛾種群密度大，粘蟲(chóng)板上經(jīng)常在短時(shí)間內(nèi)捕獲大量害蟲(chóng)個(gè)體，并且其中包含其他害蟲(chóng)，因此人工目測(cè)的調(diào)查方式不僅?耗時(shí)耗力?，而且容易影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，托普云農(nóng)自主研發(fā)“數(shù)蟲(chóng)”小程序，通過(guò)手機(jī)拍照即可對(duì)粘蟲(chóng)板上的番茄潛葉蛾蟲(chóng)體進(jìn)行快速識(shí)別、準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，幫助農(nóng)戶和技術(shù)人員快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地了解害蟲(chóng)的發(fā)生動(dòng)態(tài)。

番茄潛葉蛾智慧性誘測(cè)報(bào)系統(tǒng)

“數(shù)蟲(chóng)”小程序

此外，托普云農(nóng)自主研發(fā)便攜式害蟲(chóng)采集識(shí)別系統(tǒng)，通過(guò)便攜裝置和專用APP實(shí)現(xiàn)多種害蟲(chóng)的一鍵拍照使昆蟲(chóng)種類和數(shù)量可視化呈現(xiàn)，顯著提升田間調(diào)查效率。

便攜式害蟲(chóng)采集識(shí)別系統(tǒng)

在科學(xué)研究方向，托普云農(nóng)自主研發(fā)的昆蟲(chóng)行為分析系統(tǒng)結(jié)合高清高幀頻工業(yè)相機(jī)、昆蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)裝置和專業(yè)分析軟件，通過(guò)分析視頻流識(shí)別并跟蹤目標(biāo)昆蟲(chóng)，記錄其運(yùn)動(dòng)軌跡及十余種相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)昆蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)的可視化分析，輔助昆蟲(chóng)研究。

昆蟲(chóng)行為分析系統(tǒng)

打造農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)植保工作閉環(huán)管理

為提高病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)警水平，完善病蟲(chóng)害測(cè)報(bào)體系，托普云農(nóng)聯(lián)合浙江省植保檢疫與農(nóng)藥管理總站打造了集監(jiān)測(cè)預(yù)警、分析研判到統(tǒng)防統(tǒng)治、服務(wù)反饋為一體的浙江植保服務(wù)在線平臺(tái)，通過(guò)匯集多方數(shù)據(jù)，多形式呈現(xiàn)各地區(qū)病蟲(chóng)發(fā)生動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)預(yù)警并提供病蟲(chóng)情報(bào)精準(zhǔn)推送服務(wù)，打造從“智能監(jiān)測(cè)→模型預(yù)警研判→決策服務(wù)”的數(shù)字化聯(lián)動(dòng)響應(yīng)模式和數(shù)據(jù)應(yīng)用閉環(huán)。

浙江植保服務(wù)在線平臺(tái)

同時(shí)，為輔助植保工作，根據(jù)各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)采集的蟲(chóng)情數(shù)據(jù)，基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)據(jù)分析與數(shù)值計(jì)算的方法，將時(shí)間維度與空間維度的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化，直觀展現(xiàn)蟲(chóng)情隨時(shí)間維度變化的趨勢(shì)，配合文本模板匹配方法，最終生成智能蟲(chóng)情報(bào)告，這也是首個(gè)人工智能自動(dòng)生成的智能蟲(chóng)情報(bào)告，有效提升了植保智能化、數(shù)字化水平。

人工智能自動(dòng)生成的智能蟲(chóng)情報(bào)告

乘人工智能東風(fēng)，蓄力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)新征程

隨著科技的不斷發(fā)展，人工智能（AI）正逐漸滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展注入了新的動(dòng)力。托普云農(nóng)組建專業(yè)的人工智能技術(shù)團(tuán)隊(duì)，結(jié)合農(nóng)業(yè)科研、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的實(shí)際需求，對(duì)AI技術(shù)進(jìn)行深度適配和校準(zhǔn)，已在眾多場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)成熟應(yīng)用。

01圖像智能識(shí)別

托普云農(nóng)基于先進(jìn)的深度學(xué)習(xí)和大模型技術(shù)，根據(jù)場(chǎng)景選擇合適的算法模型及驗(yàn)證，采集海量樣本數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，并結(jié)合市場(chǎng)驗(yàn)證進(jìn)行多次版本迭代和優(yōu)化，識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

針對(duì)傳統(tǒng)表型技術(shù)面臨的低效率、低維度、低通量和主觀性強(qiáng)等問(wèn)題，托普云農(nóng)研發(fā)出先進(jìn)的自動(dòng)化表型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多尺度、多類型數(shù)據(jù)的采集，全自動(dòng)高通量成像，高精度可重復(fù)測(cè)量，以及智能化高效率分析。目前，已實(shí)現(xiàn)對(duì)單器官表型、單株表型和群體表型的技術(shù)應(yīng)用。

托普云農(nóng)植物表型解析平臺(tái)

托普云農(nóng)圖像識(shí)別技術(shù)在表型解析方面的應(yīng)用

02數(shù)據(jù)建模與分析

托普云農(nóng)利用多樣化的農(nóng)業(yè)傳感器和智能裝備，精準(zhǔn)采集土壤、氣候和作物生長(zhǎng)等多維度數(shù)據(jù)，并通過(guò)AI技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)建模分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者在種植管理、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和市場(chǎng)洞察方面提供決策支持。

通過(guò)作物生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)作物全生命周期的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，指導(dǎo)農(nóng)事管理，提高生產(chǎn)效率；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理模型則基于土壤和作物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)精準(zhǔn)灌溉和施肥，節(jié)約資源并減少污染；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型為病蟲(chóng)害防治、氣象災(zāi)害預(yù)警和市場(chǎng)價(jià)格預(yù)測(cè)提供科學(xué)依據(jù)，幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者和金融服務(wù)者進(jìn)行精準(zhǔn)定價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)管理。

03農(nóng)業(yè)大模型“小農(nóng)人”

得益于在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的深厚積累，托普云農(nóng)將AI大模型技術(shù)與農(nóng)業(yè)專業(yè)深度融合，構(gòu)建農(nóng)業(yè)AI大模型“小農(nóng)人”，對(duì)農(nóng)資、農(nóng)技、農(nóng)事服務(wù)、農(nóng)業(yè)科研、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)、農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)等細(xì)分領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文、技術(shù)報(bào)告、專利文檔等海量知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化梳理，構(gòu)建農(nóng)業(yè)知識(shí)體系庫(kù)。當(dāng)農(nóng)業(yè)工作者向“小農(nóng)人”提出農(nóng)業(yè)問(wèn)題時(shí)，它基于RAG技術(shù)迅速生成專業(yè)、全面的答案，如同一位即問(wèn)即答的農(nóng)業(yè)專家顧問(wèn)，協(xié)助農(nóng)業(yè)工作者解決復(fù)雜問(wèn)題。

未來(lái)，托普云農(nóng)將繼續(xù)秉承“用科技改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，用服務(wù)締造美好生活”的使命，不斷加深政產(chǎn)學(xué)研用深度融合，助力提升農(nóng)作物病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)防控能力和精準(zhǔn)防治能力，為構(gòu)建我國(guó)植保數(shù)字化體系貢獻(xiàn)更多智慧與力量。同時(shí)，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感器、大數(shù)據(jù)、人工智能、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的融合與應(yīng)用，推動(dòng)農(nóng)業(yè)向更加現(xiàn)代化、智能化的方向發(fā)展。