GIS農(nóng)作物病蟲害受災(zāi)程度可視化識別方法

祖春會（云南省昆明市東川區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，云南 昆明 654100）

中國農(nóng)作物種植是一項(xiàng)非常重要的工程，預(yù)測和防治農(nóng)作物病蟲害時刻屬于艱巨任務(wù)，目前識別技術(shù)發(fā)展較順利，但是當(dāng)病蟲害發(fā)生后，大規(guī)模種植場有大型、智能的病蟲害受災(zāi)程度識別技術(shù)，小型種植場在處理病蟲害方面存在不恰當(dāng)行為。中國病蟲害識別技術(shù)有結(jié)合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可視化檢測系統(tǒng)，還有結(jié)合深度學(xué)習(xí)和病蟲害可視化知識圖譜體系。該文主要研究基于GIS的病蟲害可視化識別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。

1 GIS在農(nóng)作物病蟲害受災(zāi)程度可視化識別方法的應(yīng)用現(xiàn)狀

GIS技術(shù)應(yīng)用需要結(jié)合相關(guān)系統(tǒng)程序，GIS即地理信息系統(tǒng)，其自身就是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，涉及地理學(xué)、地圖學(xué)以及遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué)，屬于先進(jìn)智能化的高級計(jì)算機(jī)體系，主要作用是輸入、儲存、收集、分析和展示地理數(shù)據(jù)，將地球表層空間化信息轉(zhuǎn)換成地圖形式，可視化數(shù)據(jù)信息。在病蟲害受災(zāi)程度分級可視化技術(shù)中，需要構(gòu)建專屬于GIS的智能系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時候，考慮各地區(qū)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況，建設(shè)結(jié)合GIS的智能識別系統(tǒng)，建立與國家相關(guān)數(shù)據(jù)庫相連的體系，包括但不限于基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)查詢庫、數(shù)據(jù)管理庫、數(shù)據(jù)存儲庫，還應(yīng)該與國家農(nóng)作物防治體系相連，在國家管控下開展病蟲害可視化技術(shù)識別技術(shù)。在目前的建設(shè)體系中，核心為數(shù)據(jù)庫，目的性不同，數(shù)據(jù)庫的具體展現(xiàn)形式也不同，一般使用的是空間數(shù)據(jù)庫，空間數(shù)據(jù)庫能夠?qū)⒖臻g實(shí)體的位置和大小等基本數(shù)據(jù)表示為三維空間的形式，直觀地查看相關(guān)數(shù)據(jù)信息。結(jié)合GIS的數(shù)據(jù)庫還有上傳數(shù)據(jù)的功能，將農(nóng)作物遭受的病蟲害信息上傳到國家共享體系中，相關(guān)研究人員制定解決方案，也方便其他地區(qū)人員查詢類似蟲害處理辦法[1]。

GIS在病蟲害受災(zāi)程度可視化識別技術(shù)的主要應(yīng)用在采集和處理農(nóng)作物受災(zāi)情況分析，傳統(tǒng)病蟲害識別主要由人工辨別，受農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的主觀影響，同時使農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的勞動工作更為繁重，而GIS的加入，能將大量數(shù)據(jù),如病蟲害部位、形狀等轉(zhuǎn)換為圖像信息，使得開展病蟲害受災(zāi)整治工作更順利[2]。GIS首先能夠?qū)朕r(nóng)作物病蟲害受災(zāi)情況的相關(guān)數(shù)據(jù)，上傳農(nóng)作物病蟲害受災(zāi)數(shù)據(jù)到監(jiān)測中心，其次是使種植戶和其他地區(qū)種植戶查詢病蟲害的相關(guān)信息，最后是將采集的數(shù)據(jù)信息可視化，便于開展后續(xù)病蟲害的整治工作。

2 農(nóng)作物病蟲害受災(zāi)程度可視化識別方法結(jié)合GIS在實(shí)際運(yùn)用的問題

中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展雖然進(jìn)度較快，但是還沒有在全國范圍內(nèi)普及，常使用的病蟲害監(jiān)測手段比較落后，運(yùn)用的識別病蟲害的智能機(jī)器為視覺傳感器和高光譜成像儀，現(xiàn)存技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)、廣泛運(yùn)用的成本較高，大部分農(nóng)戶無法建設(shè)成本如此高的病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)，導(dǎo)致很多農(nóng)戶在遇到少見的病蟲害有些舉手無措，處理的手段也不合理，造成大量經(jīng)濟(jì)損失。同時由于GIS技術(shù)性較強(qiáng)，上年紀(jì)的農(nóng)戶在使用高科技設(shè)備時困難較多，降低了設(shè)備的使用率，使農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)支出與收入不平衡，而我國目前農(nóng)業(yè)專業(yè)教育比較冷門，相關(guān)技術(shù)人才稀缺，開展病蟲害防治問題較艱難[3]。

3 加強(qiáng)GIS在農(nóng)作物病蟲害受災(zāi)程度可視化識別技術(shù)的應(yīng)對策略

3.1 開發(fā)數(shù)據(jù)處理新模式

基于GIS在農(nóng)作物病蟲害受災(zāi)程度可視化識別辦法的應(yīng)用，設(shè)計(jì)探究采集數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)的新模式，在大規(guī)模種植場中，建設(shè)完整的信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)智能技術(shù)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和GPS，研制一套病蟲害預(yù)防、監(jiān)測和處理的智能系統(tǒng)，同時研究手機(jī)移動端APP，使個體農(nóng)戶也能利用智能技術(shù)。結(jié)合GIS的病蟲害受災(zāi)程度可視化識別技術(shù)，將病蟲害受災(zāi)具體程度、分布情況以及具體范圍可視化，讓種植戶明確電子數(shù)據(jù)實(shí)用性，首先包含種植戶能夠準(zhǔn)確查詢各類病蟲害信息，發(fā)病原因、流行規(guī)律和處理辦法，其次是有智能診斷功能，將種植場所在地區(qū)輸入監(jiān)測系統(tǒng)中，能夠查看病蟲害預(yù)報和防治手段，確認(rèn)當(dāng)前時期可能存在的病蟲害信息，此外，利用移動端APP，讓個體用戶、不同地區(qū)用戶能夠查詢類似的病蟲害數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)隨時隨地查詢的目的。同樣，新型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)結(jié)合遙感將三維空間數(shù)據(jù)信息可視化的同時，具有放縮、標(biāo)記和移動電子地圖的能力。

3.2 升級結(jié)合GIS的農(nóng)作物病蟲害預(yù)測技術(shù)

中國是一個病蟲害多發(fā)的國家，提高病蟲害的預(yù)防、監(jiān)測和受災(zāi)處理水平刻不容緩。開展病蟲害預(yù)防和監(jiān)測工作依靠多種智能技術(shù)和專業(yè)種植人員的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合GIS的農(nóng)作物病蟲害預(yù)測技術(shù)需要配備先進(jìn)的監(jiān)測機(jī)器和科學(xué)技術(shù)，以此提高預(yù)測準(zhǔn)確度。病蟲害可視化識別技術(shù)能夠結(jié)合GIS的數(shù)據(jù)存儲功能，分析研究歷年來病蟲害的流行規(guī)律，以及著重注意多發(fā)病蟲害農(nóng)作物以及相關(guān)地區(qū)。不斷升級更新農(nóng)作物病蟲害預(yù)測技術(shù)，結(jié)合理論公式，同步進(jìn)行病蟲害預(yù)測工作。還要加強(qiáng)個體農(nóng)戶與相關(guān)部門的合作，提前準(zhǔn)備解決病蟲害的方法，將病蟲害造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到最小[4]。

3.3 構(gòu)建病蟲害受災(zāi)程度知識圖譜

結(jié)合GIS的系統(tǒng)，信息儲存數(shù)量大，知識譜圖作為一種提取病原、蟲害部位和防治使用藥劑等科學(xué)知識的手段，合理運(yùn)用在病蟲害受災(zāi)程度處理問題中，能夠減少查詢防治病蟲害的時間，節(jié)省人力物力。通過深度學(xué)習(xí)技術(shù)能夠有效構(gòu)建新型知識圖譜，高效智能地實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物受災(zāi)程度可視化目的。同時知識圖譜能夠應(yīng)用在病蟲害智能問題系統(tǒng)、推薦系統(tǒng)和搜索體系中，在農(nóng)作物病蟲害防治方面運(yùn)用效果較好[5]。

3.4 培養(yǎng)新型農(nóng)業(yè)技術(shù)人才

在信息時代的背景下，各行各業(yè)離不開智能技術(shù)的應(yīng)用，而基于GIS的農(nóng)作物病蟲害受災(zāi)程度可視化識別技術(shù)依靠智能系統(tǒng)發(fā)展，為更高效使用智能的病蟲害可視化分析技術(shù)，在計(jì)算機(jī)方面，要培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、邏輯思維強(qiáng)和運(yùn)算能力強(qiáng)的科技人才，在解決相關(guān)技術(shù)問題時，高效而迅速，在農(nóng)作物種植人才方面，要培養(yǎng)綜合性強(qiáng)的技術(shù)人才，發(fā)揮可視化技術(shù)最大效益。

4 結(jié)語

農(nóng)作物作為中國重點(diǎn)的生產(chǎn)產(chǎn)品，提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效益和技術(shù)發(fā)展水平至關(guān)重要，如今研制的各種新型監(jiān)測病蟲害技術(shù)多樣，結(jié)合的學(xué)科和涉及范圍越來越廣。同時基于GIS的農(nóng)作物病蟲害可視化識別技術(shù)發(fā)展越來越快，效果也有目共睹。為推廣結(jié)合GIS的農(nóng)作物病蟲害受災(zāi)程度可視化技術(shù)，要向個體戶及時普及新理念和新技術(shù)，研發(fā)方便使用的智能移動端APP，使農(nóng)業(yè)發(fā)展更快、更好。