С увеличением частоты глобальной торговли и международных поездок инвазивные чужеродные виды стали серьезной угрозой национальной экологической безопасности, биобезопасности и сельскохозяйственному производству. Эти «нежеланные гости» — будь то семена сорняков, спрятанные в импортных товарах, вредные насекомые, прикрепленные к деревянным упаковочным материалам, или незаконно перевозимые экзотические домашние животные — могут нарушить местные экосистемы, нанести огромный экономический ущерб и даже вызвать риски для здоровья населения. Поэтому усиление пограничной биобезопасности и предотвращение проникновения инвазивных чужеродных видов стали важными компонентами национальной безопасности.
В качестве первой линии защиты на национальных границах таможенные органы активно используют передовые технологии для создания комплексной, многоуровневой системы предотвращения и контроля инвазивных чужеродных видов. Среди этих инициатив внедрение передовых технологий 3D-оцифровки стало ключевым подходом к решению проблем, возникающих при традиционном управлении образцами и идентификации видов.
Почему таможенная служба по предотвращению инвазивных видов требует 3D-оцифровки?
Традиционный карантин и идентификация инвазивных видов во многом зависят от сбора физических образцов и опыта систематиков. Однако этот подход сталкивается с рядом серьезных проблем в практическом применении:
Ограниченная доступность физических образцов, что затрудняет совместное использование ресурсов.
Многие инвазивные чужеродные виды не распространены внутри страны, а авторитетные эталонные образцы, необходимые для идентификации, часто хранятся за рубежом или в небольшом количестве специализированных учреждений, что затрудняет доступ к ним. Даже образцы, собранные внутри страны, ограничены в количестве и не могут полностью удовлетворить повседневные потребности в обучении и сравнении таможенников в портах по всей стране. Удаленный доступ и обмен физическими образцами остаются проблематичными.
Физические образцы трудно сохранить в течение длительного времени.
Образцы насекомых уязвимы для вредителей, плесени и порчи, а их цвет и морфологические характеристики могут постепенно меняться с течением времени. Семенные экземпляры могут потерять жизнеспособность, а раковины моллюсков стать хрупкими и сломаться. Ограниченный срок хранения физических образцов затрудняет постоянное сохранение ценных ресурсов первичной идентификации.
Нехватка профессиональных специалистов по идентификации и недостаточность информации из 2D-изображений
Число высококвалифицированных экспертов по таксономической идентификации в таможенных системах ограничено, и они часто сосредоточены в крупных городах. Традиционные 2D-фотографии могут отображать только одну или несколько перспектив образца и не могут полностью передать важные трехмерные характеристики, такие как углы разветвления жилок крыльев насекомых, микроскопические узоры на поверхности семян или спиральные структуры раковин моллюсков. Это может увеличить риск неправильной идентификации или пропущенного обнаружения.
Традиционным технологиям 3D-моделирования не хватает автоматизации, интеллекта и точности.
Хотя технологии 3D-моделирования быстро развиваются, традиционные подходы, такие как лазерное сканирование, сканирование структурированным светом и ручная фотограмметрия, часто связаны со сложными операциями, длительным временем обработки, потенциальными рисками повреждения образца, неточной цветопередачей или обширными требованиями к постобработке. Эти ограничения не позволяют их применять при крупномасштабной рутинной оцифровке образцов для таможенных операций.
Какие решения предлагает система 3D-конструирования цифровых образцов JLM-Lifetech?
Для решения этих задач компанияСистема быстрого построения цифровых 3D-образцов JLM-Lifetechобеспечивает эффективное и инновационное решение для предотвращения и контроля инвазивных видов на таможне.
Интегрируя высокоточные массивы оптических изображений, технологию автоматического получения изображений и интеллектуальные алгоритмы 3D-реконструкции, система упрощает 3D-моделирование профессионального уровня до трехэтапного процесса:
Разместите образец → Начните одним щелчком мыши → Просмотрите 3D-модель
Высококачественная полноцветная цифровая 3D-модель с углом обзора 720° может быть создана примерно за 15 минут.
Система поддерживает усилия таможни по предотвращению появления инвазивных видов несколькими ключевыми способами:
Автоматизированное и эффективное создание цифровых 3D-моделей для нескольких видов
Система предназначена для размещения широкого спектра карантинных образцов, обычно встречающихся на таможне, включая семена сорняков, вредных насекомых, моллюсков, ресурсных растений и экзотических домашних животных (таких как жуки и ящерицы). Он поддерживает образцы размеров отот 0,5 см до 15 см.
От размещения образца до создания модели — весь процесс не требует ручного вмешательства. Это значительно повышает эффективность оцифровки образцов и позволяет масштабно и непрерывно развивать библиотеки цифровых образцов.
Высокоточная реконструкция физических деталей образца
Благодаря уникальной матрице линз и дизайну оптического поля система фиксирует полную информацию об образцах на 720° за один процесс визуализации без необходимости настройки параметров или вращения образца, достигая действительнонеразрушающий сбор данных.
Система точно воспроизводит важные таксономические особенности, в том числе:
-
Структуры жилок крыльев насекомых
-
Текстура поверхности и складки
-
Морфология ворот семян
-
Узоры ракушек и скульптурные детали
Эти цифровые модели высокого разрешения обеспечивают мощную поддержку данных для точной идентификации видов.
Пример применения
гигантская африканская улиткаявляется всемирно признанным карантинным вредным организмом и в Китае классифицируется как карантинный вредный организм категории II. Он может питаться более чем 500 видами растений и передавать такие заболевания, как туберкулез и эозинофильный менингит, что представляет собой серьезную угрозу для экологии и здоровья.
Традиционные 2D-изображения часто не могут точно передать трехмерные морфологические характеристики, что создает проблемы для морфологической идентификации на пограничных контрольно-пропускных пунктах.
Система быстрого построения 3D-цифровых образцов JLM-Lifetech позволяет неразрушающее сканирование перехваченных гигантских африканских улиток и аналогичных видов, создавая высокоточные цифровые модели с углом обзора 720°. Эти модели постоянно сохраняют ключевые морфологические идентификационные особенности.
Создав цифровую базу данных сравнения схожих видов, сотрудники таможни в разных регионах смогут получить доступ к образцам и сравнить их в режиме онлайн, что позволит обмениваться экспертными знаниями и опытом в области идентификации по всей стране.
Эффективное решение проблемы нехватки физических образцов на таможне
Цифровые 3D-модели можно постоянно сохранять, бесконечно тиражировать и получать к ним доступ в любое время.
Создав единую библиотеку цифровых образцов, таможенники в портах по всей стране смогут удаленно получить доступ к высококачественным 3D-моделям через онлайн-платформы для сравнения идентификационных данных и профессиональной подготовки.
Это устраняет географические и временные ограничения, обеспечивает совместное использование ресурсов и значительно снижает проблемы, вызванные ограниченным количеством физических образцов и недостаточной доступностью экспертов.
-
Текстовые описания
-
2D-изображения
-
3D модели
-
Другие многомерные биологические данные
создать комплексную систему управления цифровыми образцами.
Расширение приложений с помощью технологии 3D-печати
Система выводит универсальные 3D-модели формата OBJ, которые можно напрямую использовать для 3D-печати.
Это позволяет превращать ценные цифровые образцы в очень реалистичные физические копии, поддерживая широкий спектр приложений:
Карантинная идентификация и научные исследования
Обеспечьте сотрудников таможни доступными физическими учебными образцами для ежедневного обучения идентификации.
Профессиональное обучение таможенников
Создать стандартизированные учебные материалы для улучшения способности персонала распознавать инвазивные виды.
Разработка цифровой библиотеки образцов
Расширение и обогащение баз данных о биологических ресурсах в таможенных системах.
Общественно-научное образование
Демонстрируйте реалистичные копии образцов во время дней открытых дверей таможни, на объектах досмотра и на публичных выставках, чтобы наглядно продемонстрировать риски, связанные с инвазивными видами, и повысить осведомленность общественности о защите биобезопасности.
От хранилищ генетических ресурсов на Цинхай-Тибетском нагорье до пограничных контрольно-пропускных пунктов по всему Китаю.Система быстрого построения цифровых 3D-образцов JLM-Lifetechсоздает ценность в различных областях благодаря своим основным возможностям:неразрушающий сбор, высокая эффективность и высококачественная реконструкция.
Оно не только сохраняет ценные биологические ресурсы природы, но также укрепляет национальную систему биобезопасности и обеспечивает экологическую безопасность.
