Ízeltlábúak automatikus detektálási problémai és megoldásai terepi vizsgálatokban

Ízeltlábúak automatikus detektálási problémai és megoldásai terepi vizsgálatokban Dombos Miklós, Flórián Norbert, Gergócs Veronika, Schellenberger Judit, Haszon Boglárka, Nagy Antal MTA ATK Talajtani és Agrokémiai intézet www.zoolog.hu

19 th century Matisse Lolita 21 th century RÉGI MÁNIA - a probléma a mérés pontossága/megbízhatósága (még mindig!) - óriási variancia térben és időben

Előzmény: Edapholog Dombos, M., Kosztolányi, A., Szlávecz, K., Gedeon, C., Flórián, N., Groó, Z., Dudás, P. and Bánszegi, O. EDAPHOLOG monitoring system: automatic, real-time detection of soil microarthropods. METHODS IN ECOLOGY & EVOLUTION. 2017/8/313 321

ZooLog szenzorrendszer INSECTLIFE projekt (LIFE-EU, 2014-2018) www.zoolog.hu

Új szenzor konsrukciók Opto-elektronikus alapú érzékelés 8 szenzorgyűrűvel IR érzékelők szűk hullámhossz tartománnyal Rovarcsoportokra optimalizált érzékenység 35 mm ø

Zajszűrés Zaj és más fajok kizárása (pl. szúnyog, muslinca) Szűrés: Kritikus értékek meghatározása Path analízis Gépi tanulás Gépi tanuláshoz: tanuló adatbázis kialakítása

Pontosság és megbízhatóság Pl. Cameraria ochridella (vadgesztenyelevél-aknázómoly)

+ kompresszor Lepkék detektálása VARL szondával

Lepkék detektálása VARL szondával

Lepkék detektálása VARL szondával- terepi vizsgálatok 2018 Helyszínek: Érd Elvira Júliamajor Fajok: Autographa gamma Agrotis segetum Helicoverpa armigera Graphollita funebrana Grapholita molesta Cameraria ohridella Lithocolletis blancardella Recurvaria nanella 2018 júniustól- Fogás: Fogott össz egyedszám: 1845 db Érzékelések száma: 4851 db Szűrés utáni detektált egyedszám: 1701 db (92%)

Helicoverpa armigera (gyapottok bagolylepke) Helyszín: Érd On-line Rajzási görbe

Helicoverpa armigera (gyapottok bagolylepke) Helyszín: Tordas On-line Rajzási görbe

Napi aktivitás automatikus mérése Két rokon faj (morfológiailag nem elkülöníthető) Grapholita funebrana (szilvamoly) Grapholita molesta (keleti gyümölcsmoly) eltérő napi aktivitással:

Detektált egyedek óránként Detektált egyedek száma óránként detektált egyedszám óránként Detektált egyedek száma óránként Napi aktivitás különböző lepkefajoknál Lithocolletis blancardella Cameraria ochridella 30 120 25 100 20 80 15 60 10 40 5 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Órák 0 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20 21 22 23 24 1 2 3 Órák 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Helicoverpa armigera 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 Órák 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Autographa gamma 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 21 22 23 24 1 2 3 Órák

Kukoricabogár automatikus detektálása

Talajfelszíni és talajlakó rovarok detektálása Továbbra is: beeső állatokat érzékeljük Új elemek: Érzékenyebb opto-elektronikus detektálás Fotó készítés Egyedek szortírozása

Új opto-elektronikus szenzor érzékenysége Binomial GLM, (morphotype: χ2 = 4.507, df = 4, p = 0.342, measured size: χ2 = 9.218, df = 1, p = 0.002) Gedeon, C. I., Flórián, N., Liszli, P., Oláh-Hambek, B., Bánszegi, O., Schellenberger, J., Dombos, M. An Opto-Electronic Sensor for Detecting Soil Microarthropods and Estimating Their Size in Field Conditions. SENSORS 2017(8), 1757;

Chip kamera Minden érzékelt egyedek lefényképezünk Fotót elküldjük a szerverre ZooLog-online felületen besorolhatjuk különböző taxonómiai csoportokba (ami képen elkülöníthető) Pontosság fénykép alapján Automatikus testméret becslés fénykép alapján

Chip kamera Collembola + Acari

Chip kamera: automatikus testméret mérés CollScope eszközbe fejlesztettük ki képelemzés alapján ZooLog Online rendszerben képekre használható Bánszegi O, Kosztolányi A, Bakonyi G, Szabó B, Dombos M (2014): New Method for Automatic Body Length Measurement of the Collembolan, Folsomia candida Willem 1902 (Insecta: Collembola). PLoS ONE 9(6):e98230.

Chip kamera Szortírozni kell az állatokat

Új Edapholog szonda 2-3 mm átmérőnél kisebb talajlakó állatok (mezofauna) Kiszívja az fényképezés után az egyedet egy mintatartóba, amit a talaj fölött helyezünk el + talajnedvesség mérés

Talajfelszíni rovarok pl. Pattanóbogár YF szonda

Pattanóbogár Chip kamera

ZooLog Online Report készítés R interface Oracle adatbázishoz Automatikus vizuális megjelenítés Adatelemzés Gépi tanulás a pontosság növeléséhez Okostelefonos kezelés

ZooLog Online Report készítés R interface Automatikus vizuális megjelenítés Adatelemzés Gépi tanulás a pontosság növeléséhez Okostelefonos kezelés

Tudunk detektálni Repülő rovarokat (lepkék, legyek, hártyásszárnyúak = feromon, CSALOMON, IPM) Talajlakó mikroízeltlábúakat (= Edapholog 2.0) Talajfelszíni rovarokat (futóbogarak, pattanóbogarak) A rendszer fel van készítve gazdaság/ regionális/országos szintű monitorozásra Egyedi bejelentkezés Adatelemzés R-interface-en keresztül Gépi tanulás (adatszűrés) www.zoolog.hu

Flórián Norbert, Gergócs Veronika, Haszon Boglárka, Schellenberger Judit, Besenyői Dénes, Márton Orsolya MTA ATK TAKI Talajzoológiai Kutatócsoport Tóth Miklós, Jósvai Júlia MTA ATK NÖVI (CSALOMON feromoncsapdák) Nagy Antal DE, Növényvédelmi Intézet, (pattanóbogarak) Hambek Tibor, Liszli Péter, Tichy Béla Deákdelta Kft (szenzorok) Havas Ádám, Gyurics László Helion Kft (informatika) Köszönöm a figyelmet! dombos.miklos@agrar.mta.hu