計(jì)算機(jī)在林業(yè)有害生物防治中的應(yīng)用淺析

楊茹

摘 要 隨著社會(huì)的發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，近年來(lái)，我國(guó)林業(yè)建設(shè)得到了大力發(fā)展，人們對(duì)于林業(yè)有害生物防護(hù)意識(shí)也越來(lái)越高。先進(jìn)的林業(yè)有害生物治理技術(shù)的應(yīng)用，不僅對(duì)有害生物進(jìn)行了科學(xué)、有效地防治，而且大大減少了有害生物對(duì)林業(yè)的破壞，對(duì)促進(jìn)我國(guó)森林生態(tài)環(huán)境保護(hù)和林木健康發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。從3S技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及信息管理系統(tǒng)等方面來(lái)分析計(jì)算機(jī)技術(shù)在林業(yè)有害生物防治中的應(yīng)用，進(jìn)而更好地加強(qiáng)林業(yè)的保護(hù)。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)；有害生物防治；3S技術(shù)；數(shù)字化技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S763 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.139

林業(yè)有害生物是影響我國(guó)森林資源、生態(tài)環(huán)境及林木健康可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一，且近年來(lái)林業(yè)有害生物的發(fā)生面積呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，對(duì)我國(guó)林業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)相關(guān)資料顯示，我國(guó)約有8000種林業(yè)有害生物，其中能對(duì)林業(yè)造成嚴(yán)重危害的有害生物有200多種，每年因林業(yè)有害生物造成的損失約1101億元。因此，提高林業(yè)有害生物的防治水平是一項(xiàng)非常重要的工作。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的地面調(diào)查、林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)、預(yù)警等技術(shù)已不能滿(mǎn)足目前林業(yè)的持續(xù)發(fā)展和林業(yè)有害生物有效管理的需要，為提高對(duì)林業(yè)有害生物的監(jiān)測(cè)、預(yù)警等能力，必須結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，如引入3S技術(shù)、建立數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)碼影響庫(kù)等先進(jìn)技術(shù)，才可能有效地遏制林業(yè)有害生物對(duì)林業(yè)造成的大面積災(zāi)害，從而提高林業(yè)有害生物防治水平，減少林業(yè)有害生物發(fā)生造成的經(jīng)濟(jì)損失[1]。對(duì)于我國(guó)的林業(yè)來(lái)說(shuō)，先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來(lái)的影響與治理正是林業(yè)有害生物防治工作的發(fā)展趨勢(shì)。

1 3S技術(shù)在林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)功能

3S技術(shù)是遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）與全球定位系統(tǒng)（GPS）的統(tǒng)稱(chēng)，是與計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合的具有對(duì)空間信息進(jìn)行采集、分析、處理和管理等功能的現(xiàn)代信息技術(shù)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和航天技術(shù)的發(fā)展，3S技術(shù)為我國(guó)研究林業(yè)有害生物災(zāi)害的監(jiān)測(cè)提供了快速、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，從而提高了我國(guó)林業(yè)生物的預(yù)警水平和決策能力。3S技術(shù)對(duì)林業(yè)生物監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)功能主要是通過(guò)以下幾個(gè)步驟來(lái)完成的。

1）通過(guò)遙感衛(wèi)星技術(shù)搜集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如林業(yè)有害生物發(fā)生的區(qū)域，林業(yè)管理區(qū)域的劃分等。

2）通過(guò)計(jì)算機(jī)處理遙感圖像。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像處理，改善圖像的顯示效果，突出重要的信息，以利于圖像信息的提取和識(shí)別。

3）構(gòu)建遙感監(jiān)測(cè)模型。利用Arc View、ARCGIS等計(jì)算機(jī)軟件建立森林質(zhì)量變化的遙感監(jiān)測(cè)模型，定量分析森林的質(zhì)量變化狀況。

通過(guò)該技術(shù)逐步建立起不同林業(yè)有害生物種類(lèi)的遙感監(jiān)測(cè)模型，可以獲得快速、精準(zhǔn)的空間信息和分析能力，為林業(yè)有害生物的監(jiān)測(cè)和預(yù)警提供全方位的服務(wù)，對(duì)改善林業(yè)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀及提高監(jiān)測(cè)能力提供可靠的技術(shù)保障。

2 數(shù)字化技術(shù)在林業(yè)有害生物防治中的應(yīng)用

我國(guó)林業(yè)范圍較廣，而從事林業(yè)工作者的數(shù)量和精力有限，往往會(huì)影響到人工監(jiān)測(cè)和管理效果，為了降低工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)和管理的準(zhǔn)確性，提高林業(yè)工作者的工作效率，在林業(yè)有害生物防治工作中引入數(shù)字化等計(jì)算機(jī)技術(shù)[2]。數(shù)字化技術(shù)可以將計(jì)算機(jī)采集來(lái)的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)有害生物信息及時(shí)有效地監(jiān)測(cè)。

例如，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)建立林業(yè)有害生物數(shù)碼影像庫(kù)。隨著計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)碼影像等技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)與數(shù)碼相機(jī)的逐步普及，現(xiàn)在已經(jīng)具備了解決這些問(wèn)題的方法。第一，做好相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)、制定詳細(xì)的分階段開(kāi)展工作的方案等措施落實(shí)有害生物數(shù)碼影像庫(kù)的建立。第二，開(kāi)展影響庫(kù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集工作，如通過(guò)數(shù)碼相機(jī)將林業(yè)有害生物逐一制作成高質(zhì)量的數(shù)碼影像。第三，做好數(shù)碼影像進(jìn)行分類(lèi)鑒定、搜集有害生物相關(guān)資料、文件整理歸檔等工作。第四，利用數(shù)字化技術(shù)建立數(shù)字化圖冊(cè)或檢索數(shù)據(jù)庫(kù)的形式，便于用戶(hù)檢索。

此外，除了建立主要林業(yè)有害生物數(shù)碼影響庫(kù)外，還可以為不同層次的森防專(zhuān)業(yè)人員開(kāi)發(fā)相應(yīng)的查詢(xún)軟件系統(tǒng)。例如：針對(duì)省、市、縣三級(jí)林業(yè)工作人員，開(kāi)發(fā)PC端的主要林業(yè)有害生物檢索查詢(xún)系統(tǒng)；林業(yè)基層調(diào)查人員，開(kāi)發(fā)基于PDA端的主要林業(yè)有害生物手持識(shí)別系統(tǒng)；林業(yè)種植人員和社會(huì)群體，開(kāi)發(fā)以計(jì)算機(jī)服務(wù)器端的林業(yè)有害生物專(zhuān)家咨詢(xún)和上報(bào)系統(tǒng)平臺(tái)。

3 建立林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警綜合信息系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛使用，應(yīng)用信息技術(shù)改變了傳統(tǒng)的時(shí)間、空間、資源的存貯、獲取與處理方式，提高信息數(shù)字化水平已成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集及病蟲(chóng)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對(duì)于及時(shí)、準(zhǔn)確傳遞病蟲(chóng)害情信息，研究分析林業(yè)有害生物發(fā)生發(fā)展規(guī)律，組織部署防治救災(zāi)，實(shí)現(xiàn)林業(yè)有害生物的可持續(xù)控災(zāi)戰(zhàn)略，保護(hù)森林資源和建設(shè)生態(tài)環(huán)境具有重大而深遠(yuǎn)的意義。

林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警綜合信息系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為手段，以數(shù)據(jù)管理、監(jiān)測(cè)分析、統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)、可視化輸出等為核心應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理和管理平臺(tái)，（見(jiàn)圖1）實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)調(diào)查的監(jiān)控、發(fā)生數(shù)據(jù)的匯總分析和預(yù)警發(fā)布。其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)森林有害生物預(yù)防和管理的科學(xué)化和現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲(chóng)害的發(fā)生期、發(fā)生量以及危害趨勢(shì)預(yù)測(cè)，對(duì)林區(qū)的病蟲(chóng)害發(fā)生前提供預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，預(yù)防病蟲(chóng)害的發(fā)生，對(duì)病蟲(chóng)災(zāi)害發(fā)生后或發(fā)生期間向用戶(hù)提供防治的方法和措施[3]。

4 建立森林重大病蟲(chóng)害診治專(zhuān)家咨詢(xún)系統(tǒng)

建立基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的病蟲(chóng)害診治專(zhuān)家咨詢(xún)系統(tǒng)作為林業(yè)有害生物防治工作的一個(gè)重要組成部分，不僅為基層林業(yè)病蟲(chóng)害技術(shù)人員提供了正確的診斷及防治措施，增加了森林病蟲(chóng)害診斷與防治的科學(xué)性和及時(shí)性，還提高了技術(shù)人員對(duì)病蟲(chóng)害認(rèn)知和處理水平，有效避免了病蟲(chóng)害大面積爆發(fā)。

該森林病蟲(chóng)害診治專(zhuān)家咨詢(xún)系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)建立的，主要采用B/S三層技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，由病蟲(chóng)害檢索子系統(tǒng)（檢索Web界面）、病蟲(chóng)害診斷子系統(tǒng)（診斷Web界面）、病蟲(chóng)害知識(shí)庫(kù)管理子系統(tǒng)（含知識(shí)庫(kù)維護(hù)、獲取、更新）、病蟲(chóng)害防治藥品信息子系統(tǒng)（防治方法檢索Web界面）構(gòu)成。

該系統(tǒng)基于ASP技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等開(kāi)發(fā)建立的，具有操作簡(jiǎn)單、交互性好、實(shí)時(shí)性較好等特點(diǎn)，便于不同應(yīng)用水平的用戶(hù)，對(duì)林業(yè)有害生物診斷及防治工作具有指導(dǎo)性的作用[4]。

5 計(jì)算機(jī)應(yīng)用在林業(yè)有害生物防治中的發(fā)展方向

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的深入發(fā)展，計(jì)算機(jī)在林業(yè)有害生物防治工作中將扮演著越來(lái)越重要的角色。

1）與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)更多信息豐富、功能強(qiáng)大的有害生物診斷、防治查詢(xún)軟件，實(shí)現(xiàn)資源共享。

2）與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合，建立統(tǒng)一、完善的林業(yè)有害生物管理信息系統(tǒng)平臺(tái)。

3）與智能移動(dòng)設(shè)備相結(jié)合，開(kāi)發(fā)更多便于智能手機(jī)、平板電腦等有害生物查詢(xún)軟件，真正為公眾和生產(chǎn)提供便利的信息服務(wù)。

4）與“3S”技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步加強(qiáng)、完善林業(yè)有害生物的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)功能。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)等信息新技術(shù)和手段在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，林業(yè)有害生物診斷和防治工作必將逐步向智能化、個(gè)性化、網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)集成化的方向發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：趙中正）