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申请/专利权人：河北省农林科学院植物保护研究所

摘要：本发明涉及一种棉蚜虫害预测与防治方法、系统及存储介质，属于棉蚜虫害预测技术领域，本发明通过根据数量变化特征数据信息预测出目标区域中的棉蚜虫情数据信息，从而根据目标区域中的棉蚜虫情数据信息生成需要进行防治的区域，最后基于需要进行防治的区域生成相关的防治方案，并根据相关的防治方案进行棉蚜虫害防治。本发明通过检测目标区域与棉蚜共生的物种类型在预设时间之内的数量变化特征数据信息，从而来确定目标区域中的棉蚜虫情数据信息，能够有效地识别目标区域的棉蚜虫情情况，克服了现有技术中的技术障碍，能够快速的了解当地区域的棉蚜虫情情况，避免造成巨大的经济损失。

主权项：1.一种棉蚜虫害预测与防治方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标区域中的图像数据信息，通过对所述目标区域中的图像数据信息进行物种识别，获取物种识别结果，根据所述物种识别结果获取目标区域中与棉蚜共生的物种类型；获取所述目标区域与棉蚜共生的物种类型在预设时间之内的数量变化特征数据信息，根据所述数量变化特征数据信息预测出目标区域中的棉蚜虫情数据信息；根据所述目标区域中的棉蚜虫情数据信息生成需要进行防治的区域；基于所述需要进行防治的区域生成相关的防治方案，并根据所述相关的防治方案进行棉蚜虫害防治；获取目标区域中的图像数据信息，通过对所述目标区域中的图像数据信息进行物种识别，获取物种识别结果，具体包括：基于深度神经网络构建物种类型识别模型，并通过大数据获取每一物种类型的特征数据信息，将物种类型作为第一节点以及对应的所述特征数据信息作为第二节点，构建有向边描述关系；基于所述有向边描述关系将所述第一节点以及第二节点进行连接，以获取对应的邻接矩阵，并引入循环空间注意力机制，通过所述循环空间注意力机制计算出所述邻接矩阵的注意力特征图；将所述注意力特征图中的每个特征进行SoftMax操作，获取具有空间注意力的特征图，并对所述具有空间注意力的特征图以及物种类型的特征数据信息进行内积运算，得到最终的注意力特征图；将所述最终的注意力特征图输入到所述物种类型识别模型，更新隐含层的状态，输出物种类型识别模型，并获取目标区域中的图像数据信息，将所述目标区域中的图像数据信息输入到所述物种类型识别模型中识别，获取物种识别结果；根据所述物种识别结果获取目标区域中与棉蚜共生的物种类型，具体包括：通过大数据获取与棉蚜相关的数据信息，并引入多头注意力机制，通过所述多头注意力机制对与棉蚜相关的数据信息进行注意力计算，获取与棉蚜相关的数据信息；根据所述与棉蚜相关的数据信息获取与棉蚜共生的物种类型，并构建知识图谱，将所述与棉蚜共生的物种类型输入到所述知识图谱中进行存储；将所述物种识别结果输入到所述知识图谱中，计算出物种识别结果与知识图谱中的棉蚜共生的物种类型之间的相似度，并判断所述相似度是否为预设相似度；当所述相似度为预设相似度时，将所述相似度为预设相似度对应的物种类型作为目标区域中与棉蚜共生的物种类型，并将所述目标区域中与棉蚜共生的物种类型输出；获取所述目标区域与棉蚜共生的物种类型在预设时间之内的数量变化特征数据信息，根据所述数量变化特征数据信息预测出目标区域中的棉蚜虫情数据信息，具体包括：通过所述物种类型识别模型获取目标区域中棉蚜的图像识别结果，并通过特征金字塔网络对取目标区域中棉蚜的图像识别结果进行特征提取，获取特征提取后目标区域内的棉蚜图像信息；将目标区域分为若干子区域，并根据所述特征提取后目标区域内的棉蚜图像信息统计目标区域中每个子区域的数量变化特征数据信息；获取所述目标区域与棉蚜共生的物种类型在预设时间之内的数量变化特征数据信息，通过大数据获取棉蚜虫害和所述与棉蚜共生的物种类型之间的关联性；根据所述关联性以及数量变化特征数据信息预测出目标区域中每个子区域的棉蚜虫情数据信息，并将所述目标区域中的棉蚜虫情数据信息输出；根据所述目标区域中的棉蚜虫情数据信息生成需要进行防治的区域，具体包括：根据所述目标区域中的棉蚜虫情数据信息构建样本数据，引入模糊聚类算法，并根据所述模糊聚类算法初始化若干个聚类中心，并根据所述聚类中心对所述样本数据进行初始化聚类，获取若干个虫情隶属度的聚类样本集；引入遗传算法以及余弦度量算法，并根据所述遗传算法设置遗传代数，根据所述余弦度量算法计算所述虫情隶属度的聚类样本集中样本数据之间的余弦值；判断所述余弦值是否大于预设余弦值，当虫情隶属度的聚类样本集中存在所述余弦值大于预设余弦值的样本数据时，则调整聚类中心的个数，根据所述遗传代数进行遗传；当所述虫情隶属度的聚类样本集中不存在所述余弦值大于预设余弦值的样本数据时，输出新的聚类中心的个数，并根据所述新的聚类中心的个数生成新的虫情隶属度的聚类样本集；根据所述新的虫情隶属度的聚类样本集获取目标区域中每个子区域的虫情隶属度，当所述虫情隶属度大于预设虫情隶属度时，则将所述虫情隶属度大于预设虫情隶属度作为需要进行防治的区域；基于所述需要进行防治的区域生成相关的防治方案，并根据所述相关的防治方案进行棉蚜虫害防治，具体包括：获取需要进行防治的区域的虫情隶属度信息，并根据所述需要进行防治的区域的虫情隶属度信息初始化棉蚜天敌庇护所的个数，获取每一天敌庇护所的最大生存数量信息；获取棉蚜天敌的捕食行为数据信息，并根据需要进行防治的区域的虫情隶属度信息以及棉蚜天敌的捕食行为数据信息预估出棉蚜天敌的预估数量信息，并引入粒子群算法；根据所述粒子群算法设置迭代代数，并根据所述棉蚜天敌庇护所的个数以及每一天敌庇护所的最大生存数量信息计算出当前棉蚜庇护所个数所对应的最大生存数量信息；当所述当前棉蚜庇护所个数所对应的最大生存数量信息低于棉蚜天敌的预估数量信息时，根据所述迭代代数对棉蚜天敌庇护所的个数进行调整，直至所述当前棉蚜庇护所个数所对应的最大生存数量信息不低于棉蚜天敌的预估数量信息，输出棉蚜天敌庇护所的个数；基于所述棉蚜天敌庇护所的个数对需要进行防治的区域进行配置，并生成相关的防治方案，并根据所述相关的防治方案进行棉蚜虫害防治。

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