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林业有害生物监测预警综合信息系统

期以来,传统的森林病虫害信息处理技术和手段十分落后,容易造成历史数据丢失,无法较好地分析、归纳出森林病虫的发生发展规律,且耽误最佳防治时间,不利于森林病虫害的监测预警和防治。随着计算机和网络技术的飞速发展,应用信息技术改变传统的时间、空间、资源的存贮、获取与处理方式,提高信息数字化水平已成为社会发展的必然趋势。森林有害生物的监测数据采集及病虫害的预测预报系统对于及时、准确传递病虫害情信息,研究分析森林病虫发生发展规律,组织部署防治救灾,实现森林病虫害的可持续控灾战略,保护森林资源和建设生态环境具有十分重要的意义。
林业有害生物监测预警综合信息系统是以计算机技术、人工智能技术、地理信息系统技术和计算机网络技术为手段,以数据管理、监测分析、统计、查询、可视化输出等为核心应用的数据处理和管理平台,实现对全省林业有害生物监测调查的监控、发生数据的汇总分析和预警发布。其目标是实现森林有害生物预防和管理的科学化和现代化,实现对病虫害的发生期、发生量以及危害趋势预测,对林区的病虫害发生前提供预测预报,预防病虫害的发生,对病虫灾害发生后或发生期间向用户提供防治的方法和措施。
为了满足网络森林病虫害专家系统功能和性能的需要,系统采用三层的B/S结构和基于.net标准的开发模式。三层的B/S结构的第一层是用户层,用户通过浏览器来进行操作和数据传递。第二层是应用层,主要负责接受用户的请求、进行业务处理和访问数据库。第三层是数据层,主要是存放各种资源数据。林业有害生物监测预警综合信息系统的设计是一项复杂的系统工程,必须在明确系统目标、基层用户需求和对此系统进行全面分析的基础上,进行系统的设计,以确保系统的实用性和优良结构。项目系统设计采用系统结构分析法,遵循“自顶向下,逐层展开”的结构化设计原则。
林业有害生物监测预警综合信息系统除了人机界面外,主要有系统管理、数据管理、图层管理、数据查询、统计分析、辅助绘图、知识库管理、病虫害预测等功能。界面设计采用面向用户的Window风格图形用户界面,设计成面向任务的标准菜单及图形方式,以实现高度的交互性,力求做到功能实用、操作简单方便、运行稳定可靠、数据规范准确,以满足操作人员和县级以上森防部门的管理需要。
林业有害生物监测预警综合信息系统总体结构如图1所示,该图表明了系统的实现技术、设计方法、所用工具及实现功能。系统的技术流程见图2所示。

图1  系统总体结构

弈棋耍大牌官网 图2  系统技术流程


系统主要功能包括系统管理、数据管理、图层管理、数据查询、统计分析、辅助绘图、知识库管理、病虫害预测等。
(1)系统管理:系统分管理员用户和普通用户。普通用户具有查询、统计分析的功能。而管理员用户除了具有一般用户的权限外,还具有修改删除数据的权利,同时可以添加删除普通用户,管理员用户还可以指定一个用户的具体权限,允许用户使用某一功能选项。
(2)数据管理:对于监测、发生、防治数据,都可以在图上实现可视化操作,即在图上直接选取所要录入的具体位置,然后对发生在这个范围内的发生或防治数据进行录入,系统便会自动保存录入的信息到数据库。包括林管局管理、林业局管理、林场管理、树种管理、病害管理、虫害管理、鼠害管理、有害植物管理、土壤种类管理、林种管理、植被种类管理、防治成本管理、林分类型管理、立地类型管理、林木组成管理等,这些基本数据信息为专家系统提供基础数据。
(3)图层管理:此功能实现图层的打开与关闭,可以选择不同的底图进行数据输入、查询等。地图空间数据信息的显示、漫游、空间数据和属性数据的查询、打印、导航、全景显示等功能,同时为其它功能提供专题图和基础地理数据。
(4)数据查询:可以按林业有害生物发生的时间、程度、发生量以及组合查询。这主要是按相关条件进行空间数据查询,并且可以查看其属性或把查询结果生成选择集等。
(5)统计分析:按地区、按病虫害、按年度、按月份生成各种样式的统计图,分析病虫灾害情况。
(6)辅助绘图:在目前的林业有害生物管理中,最重要的是要知道病虫害发生的位置,面积、危害程度等信息,以便及时的进行预防和处理。本系统可以对PDA或GPS的数据进行导入,在图中进行定位及显示。○1辅助绘图:通过辅助绘图模块,基层森防人员可以自己绘制能正确表示有害生物发生范围的图层,区域确定以后,系统将自动对多边形进行面积计算,并将计算结果自动储存到相应.shp图层的属性数据库中。○2把PDA数据导入系统:对PDA中的数据能导入本系统,具有良好的兼容性和实用性,为PDA技术在林业有害生物管理中的应用创造了条件。
(7)知识库管理:针对本系统所使用的知识模型进行管理的功能模块。可以方便地在知识库中增加新的有害生物知识,删除、修改旧的知识以及调整数学模型中的参数。1)标本鉴定:通过标本鉴定系统用户可以根据害虫特征来判断害虫名称,将用于判断的特征分为九大类:寄主树种、危害方式、危害部位、分目、成虫体长、成虫体宽、翅展长、成虫体色、翅色。用户可以对这九种条件中的一种或者多种进行设置,然后系统进行查询,并将符合条件的记录一一列出。2)标本查询:通过输入要查询的有害生物名称,便可查询到相关的信息,包括名称、类别、分布、基本特征、生物学特征、形态特征、为害特点等。还可以链接到相关的图片,为辨别各种有害生物提供了方便。
(8)预测预报:根据当前林区状况以及气象信息对未来可能发生的有害生物进行预测。预测预报功能包含发生期预测、发生量预测、发生程度预测、发生位置预测、发生范围预测。

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