病虫害基础知识范文篇1

关键词：病虫害；专家系统；自动诊断；预警系统

中图分类号：S431文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）09-0138-06

病虫害专家系统，即植物保护专家系统，是根据农作物病虫害的发病特征和发生规律，为用户提供有关作物病虫害的远程诊断、专家决策以及预测预报的一种农业专家系统。

病虫害专家系统包含数据量巨大的病虫害数据库，加上声图文并茂的界面，可以使农民对各种作物、蔬菜和果树的所有可能发生的病虫害系统深入了解，对其产生全面认识。而系统中的图像诊断系统能够整合大量高层次病虫害研究专家多年从事病虫害研究和实践积累的经验和知识，帮助农民对发生的病虫害进行实时诊断，及时采取防治措施。在遭遇比较复杂的病虫害时，可以通过远程专家群与专家进行实时沟通诊断，及时有效地防治病虫害，防止在防治过程中走弯路，减少损失。

病虫害专家系统还可根据输入的原始资料自动选择模拟和计算方法，快速得出预测预报模型，进行相关的病虫害预警，让农民对可能发生的病虫害进行预防。通过病虫害专家系统，农户在进行农作物种植的过程中，足不出户就可以得到农业专家们的指导。

1国外病虫害专家系统的研究进展

国际上农业病虫害专家系统的研究是在20世纪70年代末期开始的，以美国最早。世界上第一个病虫害专家系统就是由美国伊利诺斯大学（IllinoisUniversity）的植物病理学家和计算机专家共同开发的大豆病害诊断专家系统（PLANT/ES）。到了80年代中期，随着专家系统技术的成熟完善，病虫害专家系统在国际上得到了迅速发展。1982年伊利诺斯大学开发出玉米螟虫虫害预测专家系统（PLANT/cd），1985年日本千叶大学开发了番茄病害诊断系统（MICCS）[2]。90年代以来，病虫害系统研究进入智能化农业专家系统阶段，各种智能技术的集成，提高了专家系统决策的精确性、智能性和实用性。美国、德国、法国、澳大利亚和日本等国的发展处于领先地位。1993年Williams等研制出棉花害虫管理专家系统（rbWHIMS），Trvis等研制出用于苹果病害综合管理的PSAOC，1993年Gonzalez-Andujar等开发的蚜虫识别专家系统CAES，及Vencill等于1995年报道的马铃薯害虫专家系统PIES，都取得了极大的成功。德国在1998年研制的病虫害预测预报计算机决策系统在德国北部被广泛应用于农民的生产实践，用来预测小麦等作物病害[4，5]。刘万才等[6]认为，到2010年美国农作物病虫害数字化监测预警网络体系已比较健全，从联邦政府到州政府均建有功能齐全的网络系统。主要包括病虫害诊断预警与综合治理网络、远程互动视频系统和信息制作与系统，功能涵盖了病虫害发生信息交流、分析处理、监测预警和情报等方面。同时美国以政府为主体构建了庞大、完善、规范的农村信息服务体系，如美国国家农业数据库（AGRICOLA）、国家海洋与大气管理局数据库（NOAA）、地质调查局数据库（USGS）等规模化、影响大的涉农信息数据中心（库），对农业发展产生了很好的推动作用。德国政府注重模拟模型技术、计算机决策系统技术、精确农业技术等关键技术的研发和集成，并形成了自身优势。其计算机辅助决策系统为农民提供咨询服务，如小麦品种选择模型（GENIS）可从提供小麦抗病虫害的能力等方面的评估情况，帮助农民选择适宜种植的小麦品种；麦类病害流行预测和损失预测模拟模型，能对单一病害和多种病害综合发生做出预测。

2国内病虫害专家系统的研究进展

我国从20世纪80年代开始研究病虫害专家系统，并取得一定的成果。我国第一个病虫害诊断方面的专家系统是1981年曾士迈等组建的条绣病春季流行模拟模型（TXLX）。南京农业大学和安徽省农业科学院开发出了水稻病虫害专家系统。90年代，我国专家系统的研究也取得了较快发展，如中国农业科学院植物保护研究所研制的粘虫异地测报专家系统、胡全胜等的稻纵卷叶螟管理专家系统，1993年采用C语言编制，运用神经网络系统技术研制的作物病虫害诊断专家系统PIDS。到2004年为止，出现了许多专业病虫害专家系统，如梨病虫害诊断及防治专家系统，亚热带果树病虫害动态咨询网站的构建等[5]。

最近几年，随着计算机技术的发展，农业技术与计算机技术的结合更加深入，特别是数据库管理系统、人机交互技术和人工智能系统等的不断发展，越来越多的病虫害专家系统特别是病虫害诊断防治系统已经开发出来。

2.1病虫害专家系统最新研究进展

王久兴等[7]选用MicrosoftVisualBasic6.0（VB6.0）作为开发工具开发了蔬菜病虫害辅助诊断系统（VegetablePathologySystem，VPS）。该系统将图像处理技术、数据库技术、专家系统技术结合在一起，实现了以图像处理技术为基础的辅助诊断功能。数据库本身通过Access软件实现，并使用多表设计结构将不同类型的数据放置在不同表中，以方便数据库编程和知识库的分类管理，简化数据调用过程。这一系统可对蔬菜生产过程中的病虫害识别与防治起到辅助作用。苏利等[8]运用SQLSERVER2000开发工具和JAVA语言，收集整理郑州市近年来农作物有关病虫害资料，建立数据库管理系统，实现了查询、应用和管理的自动化。赵于东等[9]采用B/S结构，针对内蒙古地区主要农作物病虫害诊断查询任务，设计并实现一个基于Web的农作物病虫害诊断查询知识库，可实现任意种农作物和任意多种农作物的病虫害信息添加，并可生成农作物病虫害诊断防治专家系统，可实现文字图片视频文件等多种媒体方式的人机交互，可通过网站运行，也可单机运行。在系统功能用户界面、安全性能和可靠性能等方面，应用系统均表现出良好性能。刘宇等[10]将传统昆虫分类方法与Web技术、网络编程相结合，设计了基于Web的蔬菜害虫远程诊断系统。系统的构建采用基于Web的B/S（浏览器/服务器）三层结构网络布局模式，包括害虫远程诊断数据库服务器、Web服务器和远程客户终端。三层之间的信息交流与传递相对简单，客户端可通过Web服务器访问远程诊断数据库服务器，获取害虫远程诊断信息。同时可以通过植保专家异地诊断的方式帮助解答用户提出的非常规性问题，以扩展远程诊断对象范围、增强系统实用性。邵刚等[11]以软件工程原理和专家系统技术为基础，采用LUBAN模型和JSP编程语言，通过构建农业病虫害辅助诊治推理机，研制了北京地区蔬菜病虫害远程诊治专家系统VPRDES。该系统针对北京地区140余种蔬菜常见病虫害进行远程辅助诊治和信息查询、管理，对实时推广北京地区主要蔬菜病虫害的无公害治理技术、促进农户合理用药、提高蔬菜产品的安全性等具有重要作用。彭莹琼等[12]开发出基于B/S模式的水稻病虫害诊断专家系统，系统以MicrosoftVisual2005作为开发平台，采用编程技术，后台数据库为MicrosoftSQLServer2000。该系统具有开放式的结构，便于用户通过互联网实现远程异地诊断，并可通过互联网实现专家直接参与诊断过程。系统升级与维护也较为方便。而姜中强[13]在深入该系统后，以Hibemate和Struts等主流的网络开发技术为基础，采用基于jess的系统推理机制对该系统进行了完善。于艳等[14]开发了一个用于诊断水稻病虫害的专家系统。系统采用了正反向混合推理机制，并采用模块结构将知识库中的知识组织起来，便于用户使用和对系统的维护。其软件设计基于Windows2000或更高版本的操作系统。采用VisualStudio6.0版本作为开发工具。其中，采用VB6.0作为专家系统的开发工具，MicrosoftSQLServer6.0作为相应的数据库开发工具。在数据库的操作中，采用MicrosoftTransact-SQL的结构化查询语言。武向良等[15]开发了基于Web的内蒙古地区主要农作物病虫害诊断查询系统，用户在B/S体系结构下访问系统，利用Activex技术转化为在用户访问页面。数据库系统是采用大型数据库sqlserver2000，由windows2000+iis5.0作为网络平台。黄冲等[16]基于Windows平台，采用Delphi开发了设施作物病虫害信息检索与辅助诊断系统（IRADS-PCP）。该系统提供了一个开放的树形结构知识库，用于管理设施作物病虫害信息，实现对这些信息不同方式的检索查询和管理功能；通过集成病虫害检索表管理工具，可实现对设施作物病虫害的辅助诊断功能。张卫等[17]采用XMPP及其扩展协议Jingle，研发农业远程监测和咨询诊断于一体的综合平台，实现农业生产环境因子远程监测、生产现场远程视频监视和远程双向视频咨询诊断功能。该系统平台客户端开发采用delphi语言，服务器端采用Java语言，数据库采用MySql，环境因子采集端的集中器采用arm平台开发。吴文斗等[18]以农业专家咨询系统为例，提出了一种基于XML和知识库的农业智能专家咨询系统模型，并对系统进行了功能模块的划分和详细分析。该系统充分结合农业科类知识库和FAQ库，可采用多种形式进行咨询。李峥嵘[19]提出一种结合面向对象和XML技术的小麦病虫害知识表示方法，构建了小麦病虫害XML知识库，使知识库具有高度可扩展性并且不依赖于软硬件平台；探讨了网络专家系统相对于传统单机版专家系统的优势，提出了一个基于J2EE/XML的网络专家系统模型，并使用Java语言开发了诊断算法测试软件和B/S模式的小麦病害诊断原型系统。系统主要包括小麦病害诊断、图像查询、XML知识库管理与维护等功能。

2.3病虫害数字化监测预警系统的建设情况

2009年，全国农业技术推广服务中心初步构建了农作物（水稻）重大病虫害数字化监测预警平台。2010年，继续拓展数字化监测预警覆盖领域，开发建设了小麦重大病虫害数字化监测预警系统，启动了新一期的农作物重大病虫害信息化监测预警建设项目，并于2011年1月正式启用。该系统的应用推广，全面提高了小麦重大病虫害信息管理水平，加速了农作物病虫害监测预警信息化进程，并为后续数字化领域拓展和功能深化提供参考[30]。“十一五”期间，在农业部和省政府的支持下，投资建设了11个国家级区域站、44个省级区域站和重大病虫疫情监测点。这些测报站点的投入，使农作物重大病虫监测预警能力和防控水平发挥了重要作用。

罗等[31]以建立农作物病虫害预警系统为目标，使用国产SuperMapIS.NET的GIS软件作为开发平台，以C++语言作为编程语言。该系统充分使用了GIS强大的空间分析功能和RS的快速、实时、大面积获取病虫害信息的功能，实现了GIS与RS在系统中的集成。系统最终将抽象的数据转化成清晰简明的电子地图，直观明了地显示了病虫害的发生程度和空间分布规律。系统使用甘肃省庆阳地区西峰区小麦条锈病相关数据展示其实现过程，获得了与实际报道相吻合的预警结果。

数字化监测预警必将发挥其对农作物重大病虫害进行预测的能力，对预防病虫害和减少病虫害造成的损失起重要作用。鉴于我国农作物病虫害数字化监测预警起步晚、基础弱等现状，在政府部门的领导和监督下，尽快建成一个标准统一、功能完善、服务全国的病虫监测预警平台，对病虫害专家系统的完善有重要意义。

3结语

现代农业要求发展基于3S技术、决策支持技术和智能装备技术一体的精准农业，病虫害专家系统是与农民结合颇为紧密的实用农业信息技术，其发展更需信息和技术并重。信息方面，要进一步加强病虫害数据库建设，更大程度地实现数据共享。在数据获取和采集上继续增加投入，同时对采集的数据进行深入整理加工，通过数据挖掘和规则推理，提炼出更多有用信息。技术方面，研发针对农业专家系统的专业计算机开发技术及工具，使之与农业发展实际情况相适应。研发的专家系统要方便进行二次开发，以便使用者可以根据当地实际情况创建知识库和模型库，取得更好地使用效果。病虫害数据采集专业技术和专业设备的研究也要跟上研究需要。进一步完善神经网络、遗传算法、模糊数学等理论模型，开发出进行病虫害诊断正确率更高、适应范围更广泛的自动诊断技术。另外，要使开发出来的系统受农民欢迎，病虫害专家系统的界面就必须要让使用者查询方便，界面语言力求做到通俗易懂。

更重要的一点，病虫害专家系统的建设特别是病虫害数据共享、数字化监测预警等的建设需要政府部门强有力的支持。只有在政府的领导和监督下，尽快形成政府主导和市场引导的农业信息投入机制，重视农业信息网络人才的培养，提高农业科技工作者开发农业网络数据库的能力，同时根据当地农村科技工作的实际情况和特点制定行之有效的培训方法，定期对广大农民和基层农业技术推广人员进行培训，才能使我国病虫害专家系统等农业信息化建设取得更快发展，为现代农业做出更大贡献。

参考文献：

[1]李朝东，崔国贤，盛畅，等.农业专家系统的发展概况与展望[J].农业网络信息，2009，2：4-7.

[2]马新明.农业信息化技术导论[M].北京：中国农业科学技术出版社，2009，51-78.

[3]XiongFL.Agriculturalexpertsystemanditsdevelopmenttool[M].Beijing：TsinghuaUniversityPress，1999.

[4]武向良，高聚林，赵于东，等.农业专家系统研究进展及发展方向[J].农机化研究，2008，1：235-238.

[5]成必成，廖桂平，肖芬.专家系统在油菜病虫害综合治理中的研究进展[J].作物研究，2004，5：430-433.

[6]刘万才，武向文，任宝珍.美国的农作物病虫害数字化监测预警建设[J].中国植保导刊，2010，8：51-54.

[7]王久兴，贺桂欣，李卓，等.蔬菜病虫害辅助诊断与防治系统VPS的构建[J].河北科技师范学院学报，2005，19（3）：42-46.

[8]苏利，曹辉.大宗农作物病虫害防治数据库管理系统的研制[J].陕西农业科学，2009，4：66，72.

[9]赵于东，房建东，武向良.B/S模式农作物病虫害诊断查询系统知识库设计[J].内蒙古农业科技，2005，3：17-19.

[10]刘宇，曹卫菊，徐建祥.基于Web的蔬菜害虫远程诊断系统的开发与实现[J].江苏农业学报，2007，23（2）：139-143.

[11]邵刚，李志红，王维瑞，等.北京地区蔬菜病虫害远程诊治专家系统VPRDES的研究[J].植物保护，2006，32（1）：51-54.

[12]彭莹琼，王映龙，唐建军，等.B/S模式的水稻病虫害诊断专家系统研究[J].江西农业大学学报，2008，30（6）：1157-1160.

[13]姜中强.基于Web的江西水稻病虫害防治专家系统[D].南昌：江西农业大学，2011.

[14]于艳.黑龙江省水稻病虫害诊断专家系统的研究[J].农机化研究，2004，1：104-105.

[15]武向良，刘正垣，赵于东.内蒙古地区主要农作物病虫害诊断查询系统的推广与应用[J].华北农学报，2007，22（S3）：112-115.

[16]黄冲，王海光，张月.设施作物病虫害信息检索与辅助诊断系统[J].农机化研究，2010，4：139-142.

[17]张卫，于金莹，于峰.基于XMPP的农业远程监测和诊断平台的研究[J].中国农学通报，2011，27（11）：151-154.

[18]吴文斗，周兵，杨林楠.基于XML智能农业专家咨询系统的设计与实现[J].安徽农业科学，2009，37（11）：5313-5314.

[19]李峥嵘.基于WEB的小麦病害智能诊断技术研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2006.

[20]王安炜.基于Android的手机农业专家系统的设计与实现[D].济南：山东大学，2011.

[21]牛孝国，段洪洋，夏宁，等.基于3G网络的果树病虫害可视化诊断系统研究[J].中国农学通报，2011，27（30）：303-306.

[22]邱荣洲，翁启勇，池美香，等.基于3G通讯的移动农业专家系统开发平台研究[J].福建农业学报，2011，26（6）：1081-1085.

[23]刘鹤，李东明，陈桂芬.基于CBR的蔬菜病虫害诊治专家系统的研究[J].安徽农业科学，2010，38（27）：15380-15381，15413.

[24]古乐声，张宝剑，高伟增.基于CBR的小麦病虫害专家系统的研究与实现[J].广东农业科学，2009，8：253-255.

[25]刁智华.大田小麦叶部病害智能诊断系统研究与应用[D].合肥：中国科学技术大学，2010.

[26]赖军臣.基于病症图像的玉米病害智能诊断研究[D].石河子：石河子大学，2006.

[27]陈月华.基于机器视觉的小麦蚜虫自动检测技术研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2007.

[28]王越.基于神经网络的农作物病虫害诊断方法研究[D].长春：东北师范大学，2007.

[29]王坤，朱大洲，张东彦，等.成像光谱技术在农作物信息诊断中的研究进展[J].光谱学与光谱分析，2011，31（3）：589-594.

病虫害基础知识范文篇2

关键词：森林病虫害；基层测报；工作管理

抓好基层工作管理首先要做好县级的森林病虫害预测预报防治工作管理，它作为辖区森林病虫害测报工作最基本的技术工作管理，是省、市、县三个测报工作过程中的基础环节。因此，想要从根本上加强森林病虫害的测报工作管理就必须要从基层做起。

一、各个监测网店做到分类管理

在不同的县级地区，所在的生态环境、气候和降雨情况不同，所可能产生的病虫害的发生情况也不一样，因此，对于县级各个网店的测报监理工作，应该在全面监控和掌握的基础上，对于每一个区域的监测网店做到分类管理，对于一些病虫害比较严重的地区做比较严密的测报管理，对于灾害较少的地区采取踏查的测报方式。分清主次，以便于更有效的做好测报管理工作。针对不同方式的测报管理机制给予相应的测报资金，做好资金的运转和比例调控，以便于将更多的钱用在更需要的地方，从而能够更加准确的做好森林病虫害的测报工作，最大程度上减轻病虫害所带来的损失。

按照病虫害的发生情况，对于监测点进行合理的分配，一如在病虫害常发区域建立严密监测点，这些区域往往是病虫害最为严重的地域之一，加强对这些地域的管辖和监测，能够更有效的做好病虫害防治工作。并在严密监测点设置有7到8个固定监测点和八个以上病虫害的临时监测点。根据以往病虫害的发生情况对该地区在规定时间内进行至少四到六次的调查次数。在一些病虫害偶尔发生的地区设置机动调查点，要求对其设置6到8个临时性的病虫害测报点。对于一些常年都几乎没有病虫灾害的地区设置报告点，不需要设置临时调查点和固定调查点。按照这这样的原则进行病虫害的防治，需要在相关县级设置9个严密监测点和21个病虫害机动调查点和两个报告点，它能够在实际的测报工作中起到很大的作用，提高了病虫害的预测监理工作，增强了对于病虫害防治的主控性。

二、测报工作管理制度的完善

为了能够更有效的完成当地的测报工作，增强本报工作人员监测森林病虫害的责任心，规范监测过程中的检测行为，设置相应的法律法规，以此来规范工作人员的监测行为、时间、方式等做好详细的规定。为了最大程度上调动员工的工作积极性，可以将测报工作作为各个县级基层工作管理责任的一个考核目标内容。

三、加强基础病虫害测报工作的设施建设

想要更加顺利的完成病虫害测报管理的基础工作首先要完善基础设施建设。在原有工作设施的基础上，针对所需要管理工作的设施和设备要求，完善基础设施建设，通过对基础设施建设从而提高监测工作的效率。提高检测的工作质量，将在很大程度上提高监测工作的水平，为病虫害防治工作打好基础。

四、对于本站工作人员的素质培养

只有一个好的测报团队，才能够将测报工作及时认真的做好，在监测之前，对于病虫害的发生对人类生存和生态环境所造成的威胁，以及做好监测管理工作对于森林病虫害的防治工作所具备的重要性进行一定的灌输和学习，从而在根本上提高测报员对于监测工作的工作认知和责任认知。在此基础上，测报工作的完成，不仅仅需要测报工作人员对于技术要熟练地掌握和了解，也需要测报工作人员有一定的工作经验，因此，作为森林病虫监测的基层工作人员，对于员工的心理素质和工作技术培养应该作为重中之重。测报员因本身的工作经验、培训程度、工作经历、工作时间等存在着一定的差异，这就需要在对测报员培训的过程中针对不同技术水平的测报员予以一定的考核，并进行优秀等级、中等、和比较低下水平的等级分类。针对不同测报员的技术水平给予相应的工作培训。在注重对测报员理论技术知识的掌握和了解的同时，应该加强对实际工作的实践操作能力培养和训练。例如可以在培训过程中，先对测报员的理论基础知识进行培训，比较优秀已经掌握基础知识的进行实际操作能力训练，通过对森林检测的实际操作来将所学的理论知识和实际情况相互融合和贯通。

五、提高测报的工作技术的科技含量。

想要能够更加精准的做好测报工作，就需要针对测报工作的测报技术和测报方式进行不断的改进和探索。在以往的80年代的时候，县级病虫害的管理和测报工作只是对一些矮小林木的病虫情况进行考察，这种考察方法并没有对于病虫情况的检测起到决定性的作用，再后来90年代中期，更多的林分开始进入中龄林，对于以往的针对矮树的监测方法已经无法应对新的形势，对于森林病虫害的防治工作进行无法达到预期的工作。为此，为了做好适应工作，针对病虫害监测技术人员进行了反复的实验和探讨，最终推出了一种新的“振落法”的监测方式，它的应用是用木棒对于树木进行敲击，从而对于病虫的震落情况进行分析和总结，使得病虫情况的监测效果有了很大程度的提升。在社会不断发展，世界环境也在不断的更新和改变之中，要想更加精准的在不断的环境改变之中保持着较高的效率，森林病虫害监测工作就需要我们对于监测工作的方式方法进行不断的完善和更新，以适应病虫害新的形势发展。在此基础上，针对以往病虫害的监测方式进行总结和改良，及时组织测报工作人员进行探讨和实际操作实验等，结合大家的力量，不断的对监测工作进行改良，从而提高工作的技术含量，真正意义上落实监测工作的必要性和有效性。

六、专群结合

人民群众是最接近森林病虫害的人群，无论是在时间上，还是地理位置上，都有着最为便利的监测条件。利用群众地理位置的优越性来加强群众对病虫害情况的监测工作，能够在很大程度上提高森林病虫害监测工作的顺利进行。相关部门可以及时发放一些有关病虫害威胁森林以及人类生活健康安全的书籍、小杂志和病虫害的知识问答等有关资料，针对一些病虫害常发地区要不定期进行病虫害监测工作的实地调查和宣传活动。加强防治和监测病虫害必要性的宣传工作，与此同时，针对群众的病虫害举报情况予以相应的奖励制度，提高群众对于监测工作的关注性，做到专群结合，为防止病虫害的测报工作打好坚实的基础。

七、综合分析、全面治理

通过一系列的分析，更需要对于森林病虫害所在整个地域的森林生长环境、所覆盖的植被种类、病虫的类型、以及病虫的繁殖能力进行全面细致的了解，针对不同病虫的繁衍阶段及时拟定出相应的病虫害预测和相应可能的防治手段，做好病虫害防治工作的坚实后盾。与此同时，结合有关乡（镇）的基础设施的建设和管理工作，对于乡（镇）的森林种植和管理给予相应的意见和建议，将有可能繁殖病虫害的树种进行选除，根据所在乡（镇）的气候特点和环境特点，栽种抗病虫能力比较强的树种，以减少病虫害的发生情况，从根本上加强病虫害的防治工作。

总结：

森林病虫害基层测报的工作管理，需要针对测报员本身的人员素质、所在森林病虫基地的环境调研以及相应的监测方式进行改进和完善，从而提高病虫害的基层测报工作。

参考文献：

[1]武振涛.森林病虫害防治技术[J].现代农业科技，2010，（17）.

[2]王宗银.互助县森林病虫害防治存在的问题及对策[J].现代农业科技，2010，（21）.