植保专家系统

1、各位领导、专家、同事们大家好！石家庄市农林科学研究院院立研究项目石家庄市农林科学研究院院立研究项目课题名称：石家庄地区玉米小麦植保专课题名称：石家庄地区玉米小麦植保专 家系统的研制及推广家系统的研制及推广申请部门：申请部门：玉米研究所起止年月：起止年月：2013年6月-2016年6月申报日期：申报日期：2013-3-20主要内容主要内容 内容摘要内容摘要 立项背景和意义立项背景和意义 国内外现状及发展趋势国内外现状及发展趋势 现有工作基础、特色现有工作基础、特色 实施方案、创新点及技术关键实施方案、创新点及技术关键 预期效果预期效果 总体进度总体进度一、内容摘要一、内容摘要 本研究拟以石家庄地

2、区内的玉米小麦常见病虫害为研究对象，依托石家庄市农林科学研究院现有网络环境和硬件设施，建立适应石家庄地区的玉米小麦植保专家咨询服务平台。系统主要由五部分构成：系统主要由五部分构成： 1.病虫害诊断子系统，此系统有两种诊断方式供选择，分别是图片式诊断和检索式诊断，两者互为补充。 2.病虫害预测、决策子系统，以专家经验为基础、以病虫害的发生规律和用户提供的玉米生长环境为依据，此系统可进行病虫害预警，并给出防治的建议。 3.病虫害知识查询子系统，病虫害知识包括了典型症状图片、中英文名称、病原形态特征、为害症状、发生规律、发病条件、防治方法及常用药剂等。 4.气象服务子系统，方便用户获取天气信息，向系

3、统提供准确数据。 5.BBS留言板，这个板块的设置为用户之间以及用户与我院专家之间提供了一个相互交流的平台。 此系统完全免费公开，通过积极有效的宣传推广，被广大农民接受使用后必将产生良好的经济、社会和生态效益。 电脑农业专家系统是智能化农业信息技术与常规农业技术结合，从当地气候、土壤等自然条件出发，形成指导农科人员和农民群众科学种植和养殖的农业技术。由于其具备农业技术科技含量高、推广成本低、简便易行等特点，深受广大农科人员、基层干部和农民群众的欢迎，被誉为“永不走的农业专家”、“脱贫致富的金钥匙”。二、课题的立项背景和意义 二、课题的立项背景和意义 近年来，我国粮食增产速度呈下降趋势，其中病虫

4、害是导致粮食产出能力下降的主要原因之一。根据联合国粮农组织的调查，如果不使用农药防治病虫害，全世界农作物总收成的一半将会被各种病、虫害所吞噬；而农药的使用，能挽回15%左右的损失。然而绝大多数农民对病虫害的发生发展规律不了解，不能抓住病虫害防治的关键时期，往往既造成农药浪费、环境污染和经济负担的加重，又达不到预期的效果。为提高病虫害防治的准确性和科学性，克服专家与农户一对一指导的局限性，植保专家系统应运而生。 石家庄地区玉米小麦常年种植面的达500多万亩，为两大主要粮食作物，由于玉米小麦新品种的不断选育，栽培方式、气候环境的改变，使得玉米小麦病虫害不断发生变化。玉米上的虫害二点委夜蛾，小麦上的

5、病害赤霉病，都是近年来石家庄地区新发生发展的病虫害。二、课题的立项背景和意义 石家庄遭外来植物入侵外形酷似小麦 雀麦 -禾本科恶性杂草，这种杂草从发现到形成具有传播速度快、危害重、抗除草剂等特点。 所以建立并推广针对石家庄地区的玉米小麦植保专家系统，可以使鉴别更准确，防治更迅速，减少防治成本和农药使用量，降低对环境的污染，起到了良好的经济、社会和生态效益。图片来自新浪网图片来自新浪网三、国内外现状及发展趋势 国际上对农业专家系统的研究始于20世纪70年代末期，美国的伊利诺斯大学研制的大豆病虫害诊断专家系统是世界上应用最早的专家系统，之后，英国、荷兰、澳大利亚、加拿大等国家也根据不同的需要相继开

6、发了一系列农业专家系统，并且研究开发的趋势由单一领域向多元领域不断发展，开发的方式也由国内独立研究转向国际合作开发，有些专家系统还成为商品进入市场。进入20世纪90年代以后，我国的农业专家系统得到了迅速发展，并且引起了有关部门的高度重视，国家自然科学基金委、科技部、农业部和许多省级部门都安排了相应的攻关课题，搭建了我国农业专家系统研究开发的战略平台，为农业专家系统的进一步开发起到了积极的催化作用。 学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿，最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化。植保专家系统的研发就是一门交叉科学，在兴起的近40年中，它不仅展示着交叉科学的魅力，更给了农业人无

7、尽的希望与憧憬。 系统存在缺陷 实际的农业生产中的问题大多是四维特性，一方面由于抗药性及环境条件等影响因素的变化使得病虫害的种类在不断地发生变化，即使是同一种病虫害的发生危害特点也在不断地变化，另一方面专家系统的数据库不能及时更新，时效性差，与生产实际相脱节。 本研究拟对近年来石家庄地区的玉米小麦病虫害进行系统的调查，建成的系统具有针对性强，实用性高、数据可更新等特点。申请部门现有工作基础、特色 1.通过多年在27军农场和赵县试验基地的科研活动，积累了大量石家庄地区作物病虫害的资料，掌握了部分病虫害发病规律。二点委夜蛾二点委夜蛾石家庄地区河南地区系统数据库将收录石家庄地区的二点委夜蛾特征数据

8、2.硕士期间参研了“基于GIS全国主要粮食作物病虫害实时监测预警系统的研制”，获河北省科技进步一等奖。 3.以第一作者身份发表论文一篇。 植保专家系统的问题及展望。申请部门现有工作基础、特色 课课题实施方案：课课题实施方案： 1.系统用户的定位系统用户的定位 2.系统数据库知识的调查系统数据库知识的调查 3.系统总体结构系统总体结构 4.创新点及技术关键：创新点及技术关键：1.系统用户的定位系统用户的定位 确定系统所面对的用户，并根据当地病虫害发生的实际情况和用户的知识结构，全面地分析用户的需求。2.系统数据库知识的调查系统数据库知识的调查2.1调查的途径 通过查阅读资料、请教有关专家、实地调

9、查等方法，归纳出病虫害有关的知识。2.2调查的内容 玉米病害：玉米病害：大斑病、小斑病、褐斑病、粗缩病、黑粉病、丝黑穗病、锈病、炭疽病、矮花叶病、茎基腐病、纹枯病等。 玉米虫害：玉米虫害：玉米螟、玉米蚜、玉米茎叶蛾、二点委夜蛾、红蜘蛛、地老虎、蟒槽、金针虫、粘虫、亚洲飞蝗等。 小麦病害：小麦病害：白粉病、赤霉病、条锈病、叶锈病、秆锈病、纹枯病、全蚀病、根腐病、叶枯病、腥黑穗病、散黑穗病、秆黑粉病、土传花叶病、丛矮病、黄矮病等。 小麦虫害：小麦虫害：线虫病、麦蚜、吸浆虫、红蜘蛛、棉铃虫、麦秆蝇、麦叶蜂、潜叶蝇等。对话知识工程师知识库知识编辑器科技文献领域专家2.3调查方法调查方法l要求： 病害调

10、查做定点系统调查，规定以县为单位(石家庄17县(市)，即辛集市、晋州市、藁城市、新乐市、鹿泉市、正定县、深泽县、无极县、赵县、栾城县、高邑县、元氏县、赞皇县、井陉县、平山县、灵寿县、行唐县。 )建立调查点，每个调查点至少设一个4平方米的观测圃。这些观测圃一旦设立即编号固定下来，以便于以后进行年度间的情况比较。在调查的过程中，病害以普遍率（发病的器官或植株数/调查的全部器官或植株数100%）、虫害以为害率（发生虫害的器官或植株数/调查的全部器官或植株数100%）为标准衡量发生的严重程度。并将普遍率与为害率进行了6级分级。l分级标准如下： 0级：普遍率/为害率为0； 1级：普遍率/为害率为1%20

11、%； 2级：普遍率/为害率为21%40%；3级：普遍率/为害率为41%60%； 4级：普遍率/为害率为61%80%； 5级：普遍率/为害率为81%100%。人 机 接 口解释机构知识获取机构知识库推理机数据库用户领域专家知识工程师专家系统核心3.系统总体结构系统总体结构 系统总体构成系统总体构成 系统主要由五部分构成，病虫害诊断子系统、预测决策子系统、病虫害知识查询子系统、气象服务子系统和BBS留言板。首页病虫害预测预测条件预测结论预测依据病虫害知识气象服务留言版检索式诊断图片式诊断诊断结果病虫害详细信息病虫害诊断4.创新点及技术关键：创新点及技术关键：创新点：创新点： 1. 本系统是目前唯一

12、针对石家庄地区的病虫害防治系统。病虫害的诊断、防治都会根据本地区的实际情况进行制定。 2. 在数据编码和系统功能设计方面留有余地和功能接口，系统能实时监测有害生物的空间结构变化和灾害发生情况，不断扩充和更新有害生物监测数据，建立有害生物时空数据库。 技术关键：技术关键： 对石家庄地区的17个县（市）的玉米小麦病虫害进行系统的、持续的调查。建立可靠的数据库。 预期执行效果 首先在单位网站运行本系统，惠及石家庄地区玉米小麦种植户，扩大我单位的影响力。 具备一定影响力后，申请单独域名，建立独立的运行网站，并开发手机农业专家系统。 发表学报级论文3篇以上。 经费概算 单位：万元序号预算科目名称金额1设备费2.52材料费0.53差旅费2.54会议费 0.55劳务费2.