茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷智能化系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)建

薛徐燕，陸裕華，沈久聰，胡俊章

（1.屏南縣茶葉技術(shù)推廣站，福建 屏南 352300; 2.屏南鴛鴦溪茶業(yè)有限公司，福建 屏南 352300）

茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷智能化系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)建

薛徐燕1，陸裕華1，沈久聰2，胡俊章2

（1.屏南縣茶葉技術(shù)推廣站，福建 屏南 352300; 2.屏南鴛鴦溪茶業(yè)有限公司，福建 屏南 352300）

茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷智能化系統(tǒng)是將茶葉生產(chǎn)病蟲害診斷防治技術(shù)與計算機信息技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)計算機對茶樹病蟲害圖像、資料數(shù)據(jù)自動提取,并進一步對比分析,較準確地診斷出病蟲害種類，進而提出相應(yīng)的防治方法和措施，可就地供就診者參考、實施。也可通過網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)克服時間、空間障礙傳播到廣大茶區(qū),為茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷提供技術(shù)服務(wù)。

茶葉；無公害；智能；構(gòu)建

福建省是我國主要產(chǎn)茶省之一，位于我國東南沿海，茶區(qū)多為丘陵山地，雨量充沛，氣候溫暖，在適宜茶樹生長的同時，也為病蟲害的滋生營造了良好環(huán)境，病蟲害的發(fā)生蔓延嚴重地威脅著茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時，隨著人們食品安全意識的提高，高山無公害茶葉生產(chǎn)將成為一個新的熱點，而茶樹生產(chǎn)無公害防治診斷技術(shù)亟待普及。2009年，福建省農(nóng)業(yè)廳種植業(yè)技術(shù)推廣總站承擔(dān)了“茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷研究”項目，與實施協(xié)作單位屏南鴛鴦溪茶業(yè)有限公司，在高山無公害茶葉生產(chǎn)技術(shù)取得了一定成效，針對茶葉生產(chǎn)病蟲害防治診斷過程中，因預(yù)防不力，診斷失誤，預(yù)測不準，或失去最佳防治時期，或藥劑選擇不當(dāng)而使防治達不到預(yù)期效果，造成病蟲害發(fā)生流行，開展了相應(yīng)研究。通過運用計算機編程語言，采用信息數(shù)字化技術(shù)將茶葉生產(chǎn)病蟲害診斷防治技術(shù)與計算機信息技術(shù)有機結(jié)合，以互聯(lián)網(wǎng)作為有效載體，建立了茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷智能化系統(tǒng)。在研發(fā)過程中，大量搜集茶樹病蟲害的圖像和相關(guān)信息資料，建立病蟲害癥狀，發(fā)生、發(fā)展規(guī)律及防治措施數(shù)據(jù)庫，編輯數(shù)字化診斷和結(jié)果分析（推理）系統(tǒng)程序，實現(xiàn)計算機對茶樹病蟲害圖像、資料自動提取，與就診病蟲害上傳的資料進行對比、分析、診斷，即能較準確的診斷出病蟲害種類，提示防治適期，建議防治措施，推薦首選藥方，供就診者參考實施，從而為茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷技術(shù)增添便捷途徑。

1 構(gòu)建的主要內(nèi)容

建立計算機操作平臺，配置影像拍攝器材；建立病蟲害信息數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建數(shù)字化智能診斷系統(tǒng)；建立茶樹病蟲害田間預(yù)測預(yù)報觀測站；建立病蟲害鑒定實驗室，配置必備實驗器材。

1.1 建立計算機操作平臺，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)便捷運行：操作平臺由計算機、掃描儀、數(shù)碼相機、打印機組成，通過網(wǎng)絡(luò)與茶樹醫(yī)院、預(yù)聘專家、茶企、茶農(nóng)用戶聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)便捷運行。

1.2 建立病蟲害信息數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建數(shù)字化智能診斷系統(tǒng)：最大范圍的收集病蟲害圖文信息資料，著重拍攝搜集病蟲害典型圖片，根據(jù)病蟲害的發(fā)生癥狀特點及發(fā)生規(guī)律在不同程度上顯示不同特點進行科學(xué)的組織和存儲數(shù)據(jù)，便于高效地獲取和處理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的動態(tài)查詢和診斷。

1.3 建立茶樹病蟲害田間預(yù)測預(yù)報觀測站：在不同海拔高度設(shè)立觀測站，安裝太陽能誘蟲燈，由專人負責(zé)觀察記載。

1.4 建立病蟲害鑒定實驗室,配置必備實驗器材：提供對茶樹病蟲害進行鑒定的場所，確保一般觀察試驗順利開展。

1.5 設(shè)立農(nóng)藥超市，連接專家會診平臺。

2 茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷系統(tǒng)功能模塊

2.1 病蟲害防治診斷系統(tǒng)圖文數(shù)據(jù)庫

病蟲害防治診斷系統(tǒng)圖文數(shù)據(jù)庫是防治診斷系統(tǒng)最為核心的模塊，分三級。

一級：概述茶樹病蟲害及其它為害的代表圖文信息，便于引導(dǎo)區(qū)分為害類型；

二級：編排茶樹主要病害（或蟲害或其他為害）中各個種的年生活史（或一代）的代表性圖文內(nèi)容信息，直觀便捷的區(qū)分病害（或蟲害或其他為害）種群；

三級：A.精選某種病害（或蟲害或其他為害）典型圖片并按病征病狀（形態(tài)特征）、為害狀、發(fā)生規(guī)律，由初侵染到發(fā)病再到危害（或蟲害的卵、幼蟲、蛹、成蟲），由輕到重，組成三組，為病蟲害的確診提供直觀對照信息。同時為圖片編輯對應(yīng)的描述信息；B.按該種病害（或蟲害或其他為害）的綜合防治技術(shù)要求，收集農(nóng)業(yè)防治，物理防治，生物防治，藥物防治等圖文對應(yīng)資料信息，供查閱參考，引導(dǎo)選用。

2.2 農(nóng)藥超市

編輯農(nóng)藥（主要為茶樹病蟲害用）信息，建立數(shù)據(jù)管理庫。從學(xué)科（專家）領(lǐng)域、書籍獲取及歸納的知識和生產(chǎn)實踐中搜索、整理相關(guān)農(nóng)藥資料，主要有各種農(nóng)藥的圖像及相應(yīng)簡介，并歸類系列化。同時推薦用戶就近的農(nóng)藥超市地址，聯(lián)系人，電話等。

2.3 專家會診平臺

A 選聘專家并簡要介紹特長，包括文字說明和圖像說明，聯(lián)系方式等。專家的資格可以在網(wǎng)站直接注冊或者由管理員幫忙注冊后取得。

B 當(dāng)茶農(nóng)或茶企有疑難問題時可以在線提問專家，或者可以給專家留言，內(nèi)容形式可圖文并存。專家在線時可以直接回答問題，或者回復(fù)留言，這些答復(fù)直接顯示在網(wǎng)頁上，方便其他有類似問題的茶農(nóng)或茶企查看，以免同樣的問題重復(fù)提問，同時又快速地解決了問題。

C 專家應(yīng)掌握或預(yù)測重大病蟲情，并適時發(fā)布預(yù)防意見，警示茶農(nóng)、茶企關(guān)注。

2.4 測報點信息管理

為了更準確的把握病蟲發(fā)生動態(tài)，更有效的適時防治，特設(shè)病蟲測報點，常年收集病蟲害的相關(guān)信息，按常規(guī)病蟲測報方法預(yù)測病蟲發(fā)生危害趨勢，適時在測報點信息管理平臺上傳發(fā)布，為廣大茶農(nóng)、技術(shù)人員提供參考。同時此信息方便管理與保存，也能為研究積累更多的原始資料。

2.5 圖片的輸入與打印裝置

配置數(shù)碼相機、掃描儀、彩色打印機收集錄入圖文信息，進行數(shù)字化的保存。同時有些圖片需要打印出來，供查閱對照參考。

2.6 無公害相關(guān)文件管理

搜索保存無公害茶葉生產(chǎn)標準、規(guī)范和操作規(guī)程、新農(nóng)藥信息、防治病蟲害新技術(shù)成果，也可以發(fā)布業(yè)內(nèi)的一些新聞等信息，進一步充實數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。

2.7 網(wǎng)站其他輔助模塊

網(wǎng)站其他輔助模塊是指欄目管理、流量分析系統(tǒng)、友情鏈接……這些模塊都是為了更好地服務(wù)此網(wǎng)站，讓網(wǎng)站管理上更方便，其中就著重介紹這個流量分析系統(tǒng)，網(wǎng)站流量分析系統(tǒng)（英文名：Active Site Meter，簡稱：ASM）可以向網(wǎng)站提供頁面訪問計數(shù)、排行和訪問分析服務(wù)，網(wǎng)站流量分析系統(tǒng)可以分析網(wǎng)站流量，通過眾多統(tǒng)計指標的分析，了解網(wǎng)站乃至任意頁面的流量動向和受歡迎程度，并以此做出相關(guān)調(diào)整。

3 茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷系統(tǒng)功能

3.1 系統(tǒng)后臺設(shè)置：

A、管理員把病蟲害的為害狀、形態(tài)特征、發(fā)生規(guī)律、防治方法等信息分門別類，并以圖文對應(yīng)的形式添加到數(shù)據(jù)庫中進行數(shù)字化保存，以備智能診斷時搜索查詢對照。

B、系統(tǒng)管理員可以增加不同級別的工作人員進行權(quán)限設(shè)置，讓他管理哪一塊就管理哪一塊，方便人員的調(diào)配管理。

C、文檔欄目分類自定義添加、編輯、刪除、發(fā)布。

添加文檔：提供文檔的輸入界面，將數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫中；

編輯文檔：提供文檔的修改操作，更新數(shù)據(jù)庫記錄；

刪除文檔：刪除指定文檔、批量文檔、數(shù)據(jù)庫相關(guān)文檔記錄；

發(fā)布文檔：將指定數(shù)據(jù)庫文檔記錄發(fā)布為特定的頁面文檔，并負責(zé)文檔向配置主機的同步；

圖文混排：文檔內(nèi)容支持圖片，可以進行圖文混排，操作非常方便，可以先在WORD里進行編輯，然后直接復(fù)制到特定的框中，點擊添加即可。

D、專家會診平臺管理。有權(quán)限的管理員可以添加專家資料，同時，專家登錄自己的用戶名和密碼，可以跟茶農(nóng)進行溝通或在線答疑。

E、測報點和農(nóng)藥超市信息后臺設(shè)置與管理。

3.2 系統(tǒng)前臺設(shè)置

A、查閱病蟲害信息：包括種類及其為害狀、形態(tài)特征、發(fā)生規(guī)律、防治方法，其中防治方法又分為農(nóng)業(yè)措施、物理措施、生物防治、藥物防治。某種病蟲害藥物防治推薦首選藥1種，推介1～4種可選用藥物，標明用量、用法、注意事項等。登入農(nóng)藥超市可就近尋藥，通過專家會診平臺可解決疑難問題，察看病蟲預(yù)測預(yù)報能掌握蟲情適時防治。

B、圖片縮放功能：查閱病蟲害為害狀、形態(tài)特征、發(fā)生規(guī)律、防治方法等圖片時，只要光標移入圖片內(nèi)，即可實現(xiàn)局部縮放。

C、上傳待診斷的病蟲害圖片與數(shù)據(jù)庫中的同類病蟲害圖片對比，確診此種病蟲害并獲得相應(yīng)的防治方法。

D、系統(tǒng)支持模糊搜索, 在實現(xiàn)人工輔助操作的半自動圖片搜索對比診斷的基礎(chǔ)上，完善茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷系統(tǒng)功能智能化。

4 茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷系統(tǒng)使用操作流程

輸入網(wǎng)址進入茶葉生產(chǎn)無公害防治診斷系統(tǒng)界面后，有多途徑能達到查閱的目的。

4.1 看圖查閱式

系統(tǒng)界面首頁中央有三個圓形圖片，依次為“病害，蟲害，其它為害”，點擊要尋找的為害類別圖片下方的文字，進入下一級圖片庫（以蟲害為例）。

進入蟲害圖片庫，求診者可瀏覽各種蟲害圖片，初步對比識別，大致判斷為某種蟲害后，點擊該蟲害中任意一張圖片。

上一步驟完成后，出現(xiàn)該種害蟲形態(tài)特征、為害狀、發(fā)生規(guī)律、防治方法等系列圖片及相關(guān)文字說明。如已經(jīng)能判斷出自己查詢的就是這一種蟲害，選擇該頁面下方的防治方法即可得到防治方法信息。

如果存在疑問，需要進一步對比識別，即點擊任意一張形態(tài)特征圖片。

上一步驟完成后，被點擊圖片放大顯示。

鼠標移至該圖片任意部位，系統(tǒng)發(fā)揮放大鏡功能，便于辨認確診。或者點擊右下方“傳圖對比”按鈕。

上傳后的圖片可與該圖片進行對比，左為個人上傳圖，右為網(wǎng)絡(luò)對比圖。

確診后點擊右圖左上角的“防治方案”按扭，進入防治方法頁面。防治方法分別是“生物防治，以菌治蟲，農(nóng)業(yè)措施，物理措施，藥物防治”5種，以供參考。

4.2 文字查閱式

輸入網(wǎng)址進入首頁后，根據(jù)頁面文字描述的關(guān)鍵詞，操作鼠標點擊，即可進入下一級瀏覽頁面，依次類推按常規(guī)操作，直到查找到需要的詳細內(nèi)容。

4.3 搜索查閱式

輸入網(wǎng)址，在首頁系統(tǒng)大標題左下方有個搜索引擎，在搜索欄里輸入病蟲害的具體名稱或描述的關(guān)鍵詞，即可搜索出該病蟲害的具體信息。

Construction of Intelligence Systems for the Diagnosis of Pollution-free Tea Production

XUE Xu-yan1，LU Yu-hua1，SHEN Jiu-cong2，HU Jun-zhang2
（1. Technical Promotion Station of Tea，Pingnan，F(xiàn)ujian 352300，China 2. Pingnan Yuanyang-xi Tea Co., Ltd.，Pingnan，F(xiàn)ujian 352300，China）

Intelligence systems for pollution-free tea production are the seamless combination of pest control and computer information. The implementation of this system could accurately identify the pest species via automatic-extracting and analyzing the pictures and data of tea pests, so as to propose the control measures of pests for the clients. Furthermore, the application of network information system could overcome the limitations of time and space to spread in tea area and provide the technical service for the control of pollution-free tea production.

tea, pollution-free, intelligence, construction

農(nóng)業(yè)“五新”推廣項目（閩發(fā)改農(nóng)業(yè)〔2009〕821號）。

薛徐燕（1975-），女，農(nóng)藝師，主要從事茶葉技術(shù)推廣工作。