淺論作物病蟲害綜合治理地理信息系統

摘要：在此項研究中，著重介紹了我國作物病蟲害綜合治理技術和農業地理信息系統的具體實施過程。并系統的建立起十一種關于作物病蟲害以及短期預警的相關模型。并系統研究了作物病蟲害所產生的消長動態規律。同時也對我國作物病蟲害的動態預報、診斷以及綜合治理等方式展開了積極的工作。

關鍵詞：作物;病蟲害預測;地理信息系統

近年來，隨著我國“精細農業”的進一步開展，同時也受到了國內各方面的廣泛關注，而且其生產技術系統也在逐步的發展與完善。為此，我們還專門針對作物病蟲害的綜合治理地理信息系統（CPPGIS）進行了研究，而該信息系統可以把植保知識、農業技術、GIS等現代信息技術有機融合在一起，而在作物生長的過程中，也對病蟲害的發展動態進行了相應的預測，從而在這基礎上實現了綜合治理的目的。

1.CPPGIS系統的建立

系統根據農作物生態與流行學的基本原理，以農業系統的觀點綜合分析研究了由我國作物、蔬菜等主要病蟲害及其發生消長動態等系統。信息系統設計主要利用了二種階段的信息消長動態變化規律以及與環境間的定量、定性關系，以VB六點零為主要研究語言，建立了由數據庫系統、模型庫、知識庫以及人系統設計方案，從而也劃分出了程序模塊層次和功能模塊層次。其中，GIS主要為信息空間、屬性信息庫，從而形成整體信息系統空間規劃與展示的主要工具，并運用了數據交換機制來實現了信息系統各部門之間的信息資源共享。

1.1面向對象的知識表示

因為病理學的相關知識類型都比較的復雜，并且為了平衡不同知識的表述方法，CPPGIS在面向對象知識時就進行以表述的方式進行。該方法的主要知識點和提取思路為：先界定認知范疇中的主要對象（病蟲害名稱），接著再將具備同一屬性且一起使用過的主要對象綜合為一類，再層層進行提取，一直到無共性為止，最后再建立起認識模式。舉例來說，針對當前的小麥病害中條銹病、稈銹病，這些均存在著共性的形態特性：明顯的孢子堆類型，由此，即可以提取出這種共性所屬的底層形態：明顯的孢子堆類型。

1.2病蟲害預測模型的建立

針對其時間跨度的長短特征，人們把對農作物病蟲害防治所產生的危害程度作出了積極的預測，并把它分為了長期預測（一年或者一個生產季節）、中期預測（25-45 d）以及短期預測（15-25 d）等。同時，系統的模型庫中還包括了決策模式、以及對生產損失的預警模型等。系統還可以通過根據使用者所輸入的氣象資料，預測出的病蟲害情況的突發狀況，從而也為后面的用藥決定、生產損失以及社員資金核算等提供了比較客觀且科學的依據。

1.3推理控制策略

推理機是由我國農業系統中通過模擬專家的推理方法與手段，將用戶所提供的條件與專業知識點等進行了認真比較，并加以分析，從而得出結果的模型，是我國農產品專家制度的核心內容。在農業推理機利用病蟲害現狀監測的知識基礎上，對當前作物、果蔬等的病蟲害情況進行監測。而在這個體系中，又添加了更深層次而不準確的農業推論的工具。而所謂推理方法，是指針通過對某些在當前農產品專家機制中所不能確認的概念和信息，從而利用分析前段時間的確定條件和農業不明確的算法，得出了較為明確的結果。

2.CPPGIS的功能

2.1數據庫管理系統

此模塊主要包括了全國植物數據資料庫、農作物植保信息庫和我國農業生物地理信息庫等，內容進行了加載、撤銷、修改等操作。CPPGIS管理系統中的基本數據管理，主要以氣象站資料，以及病蟲害情況等防治知識為基礎，從而提取了制約作物綜合治理的主要因子，并充分考慮用戶的使用等問題的簡單程度進行了科學合理的排序，并總結為以下四類數據：

①生物學數據：包括種類的是生物學特征、病蟲害預防常識以及預測模型等主要內容。

②空間數據：其中就收錄了各縣關于自然地理的基本行政區圖、地貌圖以及耕作地的基本電子地圖等。

③數據結果：主要包含歷史地震災情以及相關的用戶信息等。

④氣象數值：主要就涉及到了氣象溫度、降水以及相對濕度等。

2.2診斷系統

關于診斷系統一般包括對主要作物的蟲害診斷以及病害監測二個主要的組成部分。以農業病害檢測的體系為例。因為植物病害的癥狀遠遠不如蟲害那么明顯，所以我們在CPPGIS系統中通常都是采取以文字作為提示，并采用以圖表進行確認的判斷方法。以確定當前主要作物等病蟲害的類型，從而判斷其初始病種，這也是做好對病蟲害發生的預測工作，和在生長期內及時做出重要判斷的主要基礎。

2.3預測系統

關于病蟲害預測是對我國農業未來的發展趨勢進行積極預測和評價，是做好農業病蟲害管理工作的主要前提條件。經過進行合理的病情預測，并合理做好各項預防準備工作，就能夠進一步提高病蟲害管理技術和防治效果。預測的對象通常是在作物產量水平，如其中小麥蟲害診斷界面就是危害范圍最大或較大的作物病蟲害。包括：棉鈴蟲、小菜峨等。而主要作物則包含：小麥、玉米等;而主要果品則包含蘋果樹、梨木等;而主要蔬菜則包含白菜、黃瓜等。

2.4決策系統

決策的最主要目的是以生態化學防治方法為基礎，把有害生物數量限制在社會經營條件所允許的范圍內，這樣才能真正提升我國農業的經濟效益、生態效益以及社會效益的實際目的。但由于在投資決策中所涉及到的社會決定因素眾多，所以在系統中選取了最主要的三個指標：社會經營收益、生態效益以及藥物的殘留。并且還可以按照個人對決策的偏好，給不同的指數進行分配權值，而3個指數的權重比例分別是：百分之九十、百分之五-百分之一百一十五。這就表明了指標越優，相應的數值也就會越大。

結束語

系統通過運用人工智能技術和GIS的手段，對于作物病蟲害防治的形成、演變以及傳播的規律進行了準確的數據分析與研究，同時也根據作物的主要病蟲害，進行了動態預警、防控措施以及信息咨詢等主要功能，并把動態的天氣狀況、害蟲以及寄主植物的形態變化、地理分布情況等因素相互綜合起來，作出了正確的診斷預報并進行決策，并且使用者能夠按照本地實際狀況調整、增加模塊，使軟件功能得到逐步擴展。

參考文獻：

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作者簡介：姓名：李廣寶，男，現職稱：助理農藝師