CN114067532A - 农业生物灾害监测预警大数据系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了农业生物灾害监测预警大数据系统及方法，系统包括数据采集装置和预警服务器。数据采集装置用于采集监测区域的生物信息，预警服务器包括监测启动模块和灾害预警模块，监测启动模块用于根据需要监测的生物灾害的设定启动条件以及当前环境信息启动所述数据采集装置，灾害预警模块用于获取生物信息，并根据生物信息进行生物灾害预警。本发明通过历史数据来确定启动监测操作的时间，使获得预警结果的时间在生物灾害发生的时间之前，根据预警结果可以及时采取合适的防治措施，大大提高了预警结果的参考价值。

Description

农业生物灾害监测预警大数据系统及方法

技术领域

本发明涉及农业监测技术领域，特别涉及农业生物灾害监测预警大数据系统及方法。

背景技术

农业是我国乃至世界各国的支柱，通过各种农业活动，能够生产出人类生存发展所必须的粮食、蔬菜等产品，可以说人类文明是建立在农业的基础上的。

农业健康发展一直是我国的一项重要战略。各种农作物、牲畜等在生长过程中会遭受病害、虫害等的影响，生物灾害对农业发展带来的影响很大，因此几乎所有的农业研究都是旨在减小甚至消除生物灾害的不利影响。幸运的是，生物灾害的发生是有迹可循的，通过对气候、时间等一系列信息的统计，可以预警将来可能发生的生物灾害，进而提前采取相应的应对措施，以减小甚至消除生物灾害的影响。

但是，预警生物灾害需要大量数据的支持，越是要求高的预警准确度就越是需要长时间、多种类的数据统计，因而生物灾害的预警是一项需要投入大量人力、物力、财力和时间的活动，短则数日，长则数月才能完成一次生物灾害预警。然而，生物灾害的发生大多比较快，目前预警的速度明显跟不上实际发生的速度，因而预警也就失去了原有的效果。

发明内容

本发明实施例提供了农业生物灾害监测预警大数据系统及方法，用以解决现有技术中生物灾害预警速度慢的问题。

一方面，本发明实施例提供了农业生物灾害监测预警大数据系统及方法，包括：

数据采集装置，数据采集装置用于采集监测区域的生物信息；

数据存储装置，数据存储装置用于存储生物信息；

预警服务器，预警服务器包括：

监测启动模块，监测启动模块用于根据需要监测的生物灾害的设定启动条件以及当前环境信息启动数据采集装置；

灾害预警模块，灾害预警模块用于获取数据存储装置中存储的生物信息，并根据生物信息进行生物灾害预警。

在一种可能的实现方式中，预警服务器还包括：条件确定模块，条件确定模块用于根据历史生物灾害信息确定设定启动条件。

在一种可能的实现方式中，数据存储装置还用于存储历史生物灾害信息，历史生物灾害信息包括历史生物灾害发生时间以及历史生物灾害预警时间；条件确定模块将历史生物灾害发生时间向前推历史生物灾害预警时间，得到生物灾害预警启动时间，将生物灾害预警启动时间作为设定启动条件。

在一种可能的实现方式中，当前环境信息为当前时间，监测启动模块在获得生物灾害预警启动时间后，还获取当前时间，并确定当前时间是否达到生物灾害预警启动时间，当当前时间达到生物灾害预警启动时间后，监测启动模块启动数据采集模块。

在一种可能的实现方式中，历史生物灾害信息为当前监测区域的历史生物灾害信息。

在一种可能的实现方式中，数据采集装置采集的生物信息为生物图像。

在一种可能的实现方式中，灾害预警模块获取图像后，识别图像中的生物灾害量，当生物灾害量达到设定的阈值时，灾害预警模块确定发生生物灾害。

在一种可能的实现方式中，灾害预警模块采用生物识别模型识别图像中的生物灾害量。

在一种可能的实现方式中，还包括：信息接收装置，当预警服务器确定发生生物灾害时，向信息接收装置发送预警信息。

另一方面，本发明实施例提供了农业生物灾害监测预警大数据方法，包括：

根据需要监测的生物灾害的设定启动条件以及当前环境信息启动并采集监测区域的生物信息；

存储生物信息；

获取存储的生物信息，并根据生物信息进行生物灾害预警。

本发明中的农业生物灾害监测预警大数据系统及方法，具有以下优点：

通过历史数据来确定启动监测操作的时间，使获得预警结果的时间在生物灾害发生的时间之前，根据预警结果可以及时采取合适的防治措施，大大提高了预警结果的参考价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的农业生物灾害监测预警大数据系统及方法的功能模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的农业生物灾害监测预警大数据系统功能模块示意图。本发明提供了农业生物灾害监测预警大数据系统，包括：

数据采集装置100，数据采集装置100用于采集监测区域的生物信息；

数据存储装置200，数据存储装置200用于存储生物信息；

预警服务器300，预警服务器300包括：

监测启动模块320，监测启动模块320用于根据需要监测的生物灾害的设定启动条件以及当前环境信息启动数据采集装置100；

灾害预警模块330，灾害预警模块330用于获取数据存储装置200中存储的生物信息，并根据生物信息进行生物灾害预警。

示例性地，数据采集装置100可以为由工作人员手持的电子设备，工作人员可以通过肉眼观察检测区域中的农作物、牲畜等对象，并在数据采集装置100中输入生物灾害量的方式获取生物信息。数据采集装置100可以为设置在监测区域中固定位置的电子设备，该电子设备可以通过采集监测区域中农作物、牲畜等对象的图像的方式获取生物信息。

上述数据存储装置200可以为本地存储设备，可以为云端存储设备。由于农业生物灾害监测覆盖的区域比较大，因此优选为云端存储设备，本地的数据采集装置100在获取到生物信息后，可以通过无线通信的方式将生物信息传输到数据存储装置200。而当数据存储装置200为本地存储设备时，数据采集装置100还可以通过通信线缆与数据存储装置200通信连接。

预警服务器300可以与数据存储装置200集成在一起，也可以为与数据存储装置200相互独立的设备。如果预警服务器300和数据存储装置200相互独立，则二者可以通过无线通信的方式连接，也可以通过通信线缆连接。

在一种可能的实施例中，预警服务器300还包括：条件确定模块310，条件确定模块310用于根据历史生物灾害信息确定设定启动条件。

示例性地，上述的历史生物灾害信息可以为当前监测区域上一年度或其他时间的历史信息，也可以为其他监测区域的历史信息。无论采用当前监测区域还是其他监测区域的历史信息，都需要确保取自同一生物物种。而且，由于生物灾害发生情况存在一定的地域特征，因此在选用其他监测区域的历史信息时，需要确保当前监测区域和选用历史信息的其他监测区域具有较近的距离，以确保两个监测区域在同一个生物物种中具有相同或相似的灾害发生规律。

在一种可能的实施例中，数据存储装置200还用于存储历史生物灾害信息，历史生物灾害信息包括历史生物灾害发生时间以及历史生物灾害预警时间；条件确定模块310将历史生物灾害发生时间向前推历史生物灾害预警时间，得到生物灾害预警启动时间，将生物灾害预警启动时间作为设定启动条件。

示例性地，由于生物灾害预警操作的流程比较长，需要的数据也比较多，因此花费的时间也比较长，但是生物灾害发展的时间却比较短，这就造成了生物灾害预警仍然在进行中，但是生物灾害已经发生的情况，使生物灾害预警失去原本的意义。而采用本发明中的上述方法，可以将传统的生物灾害预警的启动操作提前，确保在发生生物灾害之前就得到预警结果，使预警结果重新具有指导意义。

例如历史生物灾害发生时间为每年的1月1日，历史生物灾害预警时间为一个月，即从启动生物灾害预警操作一个月后才能得到预警结果。采用本发明的方法，在原本的历史生物灾害发生时间1月1日基础上前推1个月，即每年的12月1日，将12月1日作为设定启动条件。

在一种可能的实施例中，当前环境信息为当前时间，监测启动模块320在获得生物灾害预警启动时间后，还获取当前时间，并确定当前时间是否达到生物灾害预警启动时间，当当前时间达到生物灾害预警启动时间后，监测启动模块320启动数据采集模块100。

示例性地，如果当前时间没有达到上述的设定启动条件，例如当前时间为11月10日，而设定启动条件为12月1日，则监测启动模块320继续监测并确定当前时间是否达到设定启动条件，而数据采集装置100不动作。当当前时间达到12月1日时，监测启动模块320向数据采集装置100发送启动指令，在该启动指令的控制下，数据采集装置100开始工作，采集生物信息。在用本发明实施例中的方法，仅当达到设定启动条件后才启动数据采集装置100，而其他时候数据采集装置100都处于休眠状态，不但减小了生物信息的数量，降低了数据存储装置200和预警服务器300的工作压力，也延长了数据采集装置100的使用寿命。

在一种可能的实施例中，灾害预警模块330获取图像后，识别图像中的生物灾害量，当生物灾害量达到设定的阈值时，灾害预警模块330确定发生生物灾害。

示例性地，灾害预警模块330可以采用生物识别模型识别图像中的生物灾害量。上述生物识别模型可以为RNN、CNN等神经网络模型，神经网络模型经过适当的训练后，能够识别图像中特定种类生物的数量，即生物灾害量。如果图像中的生物灾害量达到了设定的阈值，说明生物灾害已经发生，此时预警服务器300可以向工作人员使用的信息接收装置400发送预警信息。该预警信息包括发生生物灾害的对象名称、位置等基本信息，还可以包括建议采用的应对措施。

本发明实施例还提供了农业生物灾害监测预警大数据方法，包括：

根据需要监测的生物灾害的设定启动条件以及当前环境信息启动并采集监测区域的生物信息；

存储生物信息；

获取存储的生物信息，并根据生物信息进行生物灾害预警。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.农业生物灾害监测预警大数据系统，其特征在于，包括：

数据采集装置(100)，所述数据采集装置(100)用于采集监测区域的生物信息；

数据存储装置(200)，所述数据存储装置(200)用于存储所述生物信息；

预警服务器(300)，所述预警服务器(300)包括：

监测启动模块(320)，所述监测启动模块(320)用于根据需要监测的生物灾害的设定启动条件以及当前环境信息启动所述数据采集装置(100)；

灾害预警模块(330)，所述灾害预警模块(330)用于获取所述数据存储装置(200)中存储的生物信息，并根据所述生物信息进行生物灾害预警。

2.根据权利要求1所述的农业生物灾害监测预警大数据系统，其特征在于，所述预警服务器(300)还包括：

条件确定模块(310)，所述条件确定模块(310)用于根据历史生物灾害信息确定所述设定启动条件。

3.根据权利要求2所述的农业生物灾害监测预警大数据系统，其特征在于，所述数据存储装置(200)还用于存储所述历史生物灾害信息，所述历史生物灾害信息包括历史生物灾害发生时间以及历史生物灾害预警时间；

所述条件确定模块(310)将所述历史生物灾害发生时间向前推所述历史生物灾害预警时间，得到生物灾害预警启动时间，将所述生物灾害预警启动时间作为所述设定启动条件。

4.根据权利要求3所述的农业生物灾害监测预警大数据系统，其特征在于，所述当前环境信息为当前时间，所述监测启动模块(320)在获得所述生物灾害预警启动时间后，还获取当前时间，并确定当前时间是否达到所述生物灾害预警启动时间，当所述当前时间达到所述生物灾害预警启动时间后，所述监测启动模块(320)启动所述数据采集模块(100)。

5.根据权利要求2所述的农业生物灾害监测预警大数据系统，其特征在于，所述历史生物灾害信息为当前监测区域的历史生物灾害信息。

6.根据权利要求1所述的农业生物灾害监测预警大数据系统，其特征在于，所述数据采集装置(100)采集的生物信息为生物图像。

7.根据权利要求6所述的农业生物灾害监测预警大数据系统，其特征在于，所述灾害预警模块(330)获取所述图像后，识别所述图像中的生物灾害量，当所述生物灾害量达到设定的阈值时，所述灾害预警模块(330)确定发生生物灾害。

8.根据权利要求7所述的农业生物灾害监测预警大数据系统，其特征在于，所述灾害预警模块(330)采用生物识别模型识别所述图像中的生物灾害量。

9.根据权利要求1所述的农业生物灾害监测预警大数据系统，其特征在于，还包括：

信息接收装置(400)，当所述预警服务器(300)确定发生生物灾害时，向所述信息接收装置(400)发送预警信息。

10.应用于权利要求1-9任一项所述的农业生物灾害监测预警大数据系统的方法，其特征在于，包括：

根据需要监测的生物灾害的设定启动条件以及当前环境信息启动并采集监测区域的生物信息；

存储所述生物信息；

获取存储的所述生物信息，并根据所述生物信息进行生物灾害预警。

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