湖北省植物保護信息化發(fā)展構想

謝龍 董蘭

（湖北省植物保護總站 武漢430070）

從上世紀80年代以來，我國開展了系統(tǒng)工程、數(shù)據(jù)庫與信息管理系統(tǒng)、遙感、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等技術應用于農業(yè)。湖北省于50年代即開展了農業(yè)病蟲害的管理與防治工作，50多年來各基層植保站累積了大量的信息資料。這些資料以手工繪制記錄的圖表居多，給信息保存匯總、統(tǒng)計、分析及信息共享帶來許多不便。隨著全球氣候變暖，病蟲害的發(fā)生規(guī)律出現(xiàn)了新變化，基層農業(yè)工作者或農民朋友都經(jīng)常會遇到新的病蟲害植保問題。在日常的農業(yè)生產(chǎn)中，農民對病蟲害發(fā)生規(guī)律認識不足，不能科學有效地施用化學農藥防治病蟲害，選藥不準，用藥次數(shù)偏多，造成防治成本提高，生態(tài)環(huán)境污染。90年代來建立了“湖北省農作物病蟲信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”，但系統(tǒng)是靜態(tài)，不能分析病蟲害在大范圍內的地理分布規(guī)律及發(fā)生趨勢。為適應不斷發(fā)展的農業(yè)信息化發(fā)展趨勢，有必要對現(xiàn)有系統(tǒng)實行改造升級。

1 我省植保信息化發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年我省加大植保信息網(wǎng)絡化建設力度，在2006年成功開發(fā)并在全省推廣應用了湖北植保信息系統(tǒng)（包括“湖北省植物保護網(wǎng)”和“湖北省農作物病蟲信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”），對提高全省植保信息覆蓋率，加快植保信息和病蟲數(shù)據(jù)傳遞，提高植保工作的影響力和植保系統(tǒng)的社會地位起到了重要作用。我省測報調查和資料統(tǒng)計工作也更加規(guī)范，歷史資料利用率、共享程度大大提高。至今，90%的市州植保站及農作物病蟲害監(jiān)測區(qū)域站實現(xiàn)網(wǎng)上數(shù)據(jù)填報。湖北植物保護網(wǎng)上共發(fā)布圖文信息900多條，（每一條信息的發(fā)布遵循按農業(yè)廳信息安全的審批程序）。市縣植保站利用網(wǎng)站上傳圖文信息 3300多篇，利用湖北省農作物病蟲信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)上傳各種農作物病蟲數(shù)據(jù)報表9500多期，目前該網(wǎng)站已成為全省植保系統(tǒng)用來發(fā)布植保新聞和病蟲動態(tài)、數(shù)據(jù)上報、數(shù)據(jù)整理、資源共享、收發(fā)郵件、下載公文的有效平臺。

2 我省植保信息化發(fā)展目標

為了加快信息的傳遞速度和信息的直觀性，因此急需加入一個由GIS技術、人工智能與植保知識（病蟲害防治技術等）、病蟲害發(fā)生規(guī)律、氣象信息有機結合起來的系統(tǒng)，對病蟲害進行動態(tài)預測、決策，并分析其地理分布規(guī)律，為病蟲害防治提供服務。

3 植保信息化構想

GIS在病蟲害綜合治理中的應用，將地形地勢圖、土壤類型圖、植被類型圖、病蟲分布圖、防治分布圖等建立成空間數(shù)據(jù)庫加以分析，就能產(chǎn)生關于害蟲暴發(fā)、為害、遷飛、擴散等信息，從而制定相應的管理措施。現(xiàn)在使用GIS系統(tǒng)比較成熟的有韓國GIS分析水稻害蟲的擴散分布及其與耕作制度和氣候變化之間的關系和英國GIS全歐蚜蟲監(jiān)測網(wǎng)蟲情處理。

我省GIS系統(tǒng)結構將由數(shù)據(jù)庫、知識庫、方法庫、模型庫和問題處理系統(tǒng)組成。系統(tǒng)采用兩個層次的系統(tǒng)設計方案，系統(tǒng)分為程序模塊層次和功能模塊層次，數(shù)據(jù)流以下按程序模塊劃分，數(shù)據(jù)流以上以功能模塊來與用戶接口（使用湖北植保信息系統(tǒng)的用戶端，與數(shù)據(jù)庫接合一起），數(shù)據(jù)流這一層次通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典來協(xié)調。其總體結構如圖1所示。

系統(tǒng)功能模塊有數(shù)據(jù)管理（包含全省病蟲發(fā)生數(shù)據(jù)、全省機防隊分布情況、市場中農藥質量情況等信息）、病蟲害診斷、預測決策、病蟲害知識查詢和地圖顯示5個模塊。數(shù)據(jù)管理模塊負責整個系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)庫管理、錄入、修改、刪除等工作；病蟲害診斷模塊可以對現(xiàn)有病蟲害進行用戶自行查詢診斷即用戶端可以直接錄入文字信息，上傳田間影像資料，專家通過提供的文字、圖片進行診斷，并給予文字知道；預測決策模塊根據(jù)天氣情況、病蟲害的田間信息、預測模型、專家經(jīng)驗等信息，對病害的發(fā)生程度進行預測，提出防治意見；查詢模塊可以對病蟲害知識、病蟲防治技術、農藥知識和農藥打假等信息查詢；地圖顯示模塊可以把病蟲害發(fā)生程度、機防隊數(shù)量分布、市場中農藥質量等數(shù)據(jù)庫里面的資料，在地圖上的分布情況用清晰的電子矢量圖顯示出來。便于病蟲害的防治，為領導決策做好參謀，方便植保工作者指導農民防治，為統(tǒng)一協(xié)調機防隊統(tǒng)防統(tǒng)治作準備。

最終建成的系統(tǒng)將可以讓用戶坐在電腦前，點擊鼠標就可以輕松查到實時的病蟲害發(fā)生情況、查到系統(tǒng)自動根據(jù)專家經(jīng)驗推薦合適的藥劑進行防治、查到到當?shù)貦C防隊聯(lián)系方式、查到當?shù)剞r藥市場的農藥質量情況、查到植保新技術等。

【1】劉萬才，劉宇，曾娟等.推進農業(yè)有害生物數(shù)字化監(jiān)測預警建設芻議【J】.中國植保導航.2009，29

【2】劉宇，劉萬才，王學鋒等.水稻重大病蟲害數(shù)字化監(jiān)測預警平臺的設計與實現(xiàn)【J】.中國植保導航.2009，29