石家莊玉米病蟲害專家系統(tǒng)的研制

王紹新 許洛 馮健英 郭利朋

摘要 提出現(xiàn)有玉米病蟲害專家系統(tǒng)的缺陷，研制石家莊地區(qū)專家系統(tǒng)的意義，并對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫知識的獲取、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和功能進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞 植保；專家系統(tǒng)；石家莊

中圖分類號 S126 文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）27-09631-02

Development of Shijiazhuang Maize Pests Expert System

WANG Shaoxin， XU Luo， FENG Jianying* et al

（Shijiazhuang Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Shijiazhuang， Hebei 050041）

Abstract The defects of the existing corn pests expert system were presented， as well as the significance of expert system developed in Shijiazhuang. The system database knowledge acquisition， network design and function were elaborated.

Key words Plant protection； Expert system； Shijiazhuang

近幾年來，糧食增產(chǎn)速度明顯呈下降趨勢，作物病蟲害為主要原因之一^[1]。據(jù)調(diào)查，大多數(shù)農(nóng)民不能抓住病蟲害防治的關(guān)鍵技術(shù)，對病蟲害發(fā)生發(fā)展規(guī)律不了解，往往過量使用農(nóng)藥，不僅增加自身經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，還污染環(huán)境。植保專家系統(tǒng)的應(yīng)用推廣，能提高病蟲害防治的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，使農(nóng)戶與“專家”達(dá)到一對一的指導(dǎo)，讓農(nóng)民成為病蟲草害防治的決策者。

1 針對石家莊的專家系統(tǒng)的意義

目前，多數(shù)專家系統(tǒng)的建立只針對當(dāng)?shù)氐淖魑锛跋鄳?yīng)病蟲害特點(diǎn)建立的，不能“包治百病”，而且經(jīng)常會“誤診”，造成農(nóng)民經(jīng)濟(jì)損失，網(wǎng)站利用率不高。針對石家莊地區(qū)作物病害特點(diǎn)建立的專家系統(tǒng)，使當(dāng)?shù)赜脩羰芤?sup>[2-5]。有一種外形酷似小麥的植物，名為“雀麥”，是一種禾本科惡性雜草，這種雜草從發(fā)現(xiàn)到形成具有傳播速度快、危害重、抗除草劑等特點(diǎn)。以前石家莊地區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)過，屬于一種外來物種入侵，現(xiàn)有專家系統(tǒng)沒有一個能檢索到“雀麥”信息。

石家莊地區(qū)玉米小麥常年種植面積達(dá)34萬hm²左右，由于新品種的不斷選育、栽培方式的改變和氣候環(huán)境的變化，病蟲害不斷發(fā)生變化^[6-8]。玉米上的蟲害二點(diǎn)委夜蛾和小麥上的病害赤霉病，都是近年來石家莊地區(qū)新發(fā)現(xiàn)發(fā)生的病蟲害，其中二點(diǎn)委夜蛾最早在石家莊被發(fā)現(xiàn)并報道。所以建立并推廣針對石家莊地區(qū)的植保專家系統(tǒng)，可以使鑒別更準(zhǔn)確，防治更主動，減少防治成本和農(nóng)藥使用量，降低對環(huán)境的污染，起到了良好的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。

2 專家系統(tǒng)的建立

專家系統(tǒng)主要包括知識庫、推理機(jī)、解釋器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，其中系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的“大腦”，只有庫里的知識足夠豐富、足夠準(zhǔn)確、足夠精煉，才能使整個系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)；網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是系統(tǒng)的 “門面”，只有通過一個“友好”的界面，才能使系統(tǒng)與用戶進(jìn)行流暢的溝通^[9-11]。

2.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫知識的獲取

首先確定系統(tǒng)用戶群，確定他們的需要，然后通過查閱資料、請教有關(guān)專家、實(shí)地調(diào)查等方法，歸納出病蟲害有關(guān)的知識。流程如1所示。

系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理采用分級管理方式，WEB主服務(wù)器設(shè)在石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，分服務(wù)器設(shè)在石家莊下屬17個縣（市）農(nóng)業(yè)局。主服務(wù)器管理員能通過終端隨時管理分服務(wù)器，各分服務(wù)器能通過上傳請求，對主服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，這樣就保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的時效性。

2.3 系統(tǒng)的主要功能

系統(tǒng)由5個部分構(gòu)成：①病蟲害診斷子系統(tǒng)。此系統(tǒng)有兩種診斷方式供選擇，分別是圖片式診斷和檢索式診斷，兩者互為補(bǔ)充。②病蟲害預(yù)測、決策子系統(tǒng)。以專家經(jīng)驗為基礎(chǔ)，以病蟲害的發(fā)生規(guī)律和用戶提供的作物生長環(huán)境為依據(jù)，此系統(tǒng)可進(jìn)行病蟲害預(yù)警，并給出防治建議。③病蟲害知識查詢子系統(tǒng)。用戶可以查詢到石家莊地區(qū)18種常見病害和14種蟲害。病蟲害知識包括了典型癥狀圖片、中英文名稱、病原形態(tài)特征、為害癥狀、發(fā)生規(guī)

律、發(fā)病條件、最新防治方法及常用藥劑等。④知識庫更新

子系統(tǒng)。管理員可對數(shù)據(jù)庫內(nèi)知識進(jìn)行增加、修改和刪除，保

證系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時

更新。⑤用戶權(quán)限分級管理子系統(tǒng)。主服務(wù)器管理員可對系統(tǒng)進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)更新和系統(tǒng)升級，分服務(wù)器管理員能隨時向主服務(wù)器提出知識更新請求，得到允許后可更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，一般用戶不能對系統(tǒng)進(jìn)行管理。

3 結(jié)語

該系統(tǒng)采用ASP.NET技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)頁設(shè)計，已與石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院網(wǎng)站進(jìn)行對接并運(yùn)行，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫技術(shù)和玉米專家技術(shù)很好地結(jié)合在一起，形成的專家系統(tǒng)是現(xiàn)代生產(chǎn)要素，更容易被玉米種植大戶所接受，從而發(fā)揮其獨(dú)特作用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]

周立陽，高增祥，李典謨.害蟲預(yù)測預(yù)報的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報，2001，21（6）：1013-1019.

[2] 劉大有，唐海鷹，陳建中，等.玉米病蟲害防治專家系統(tǒng)[J].計算機(jī)研究與發(fā)展，1999（1）：36-41.

[3] 王輝， 程雪， 李玉霞.信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，13（7）：145-147.

[4] 黃鴻章.植物保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀與新世紀(jì)展望[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，4（2）：34-48.

[5] 金立平，鄧玉潔，馬志強(qiáng).植物保護(hù)工作的發(fā)展策略與展望[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，14（8）：170-172.

[6] 賴傳雅.農(nóng)業(yè)植物病理學(xué)（華南本）[M].北京：科學(xué)出版社，2004.

[7] 北京農(nóng)業(yè)大學(xué).農(nóng)業(yè)植物病理學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1991.

[8] 趙美琦，魏開鋒，畢可政.小麥紋枯病流行預(yù)測的研究[J].植物保護(hù)學(xué)報，1997，24（4）：303-308.

[9] 劉樹海，劉鐵錚，付雅麗，等.梨樹專家系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，16（2）：88-89，92.

[10] 吳璽，譚宏，夏建國.試論我國農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的應(yīng)用及展望[J].計算機(jī)與農(nóng)業(yè)，2000（8）：1-4.

[11] 朱鳳林，劉景春.農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J].廈門科技，1998（5）：35.