森林病虫害防治论文植物病虫害防治论文

森林病虫害防治论文植物病虫害防治论文

浅析森林病虫害信息系统的初步设计

摘要：森林病虫害每年给我国造成的直接经济损失达数十亿元，对生态环境的破坏更是难以估量，森林病虫害信息系统的开发意义就显得非常重要。本文主要针对病虫害信息系统的主要功能等基础理论进行讨论，进行系统的框架结构设计，为加快病虫信息的传递，实现系统内信息共享，提高病虫预测预报的准确性和时效性，对森林资源的保护和生态环境的建设具有重大的意义。

关键词：森林病虫害森林病虫害信息系统初步设计

1 需求分析

森林病虫害是继人为破坏、森林火灾之后，又一个影响林业可持续发展的障碍，而且近年来其造成的损失已经远远超过森林火灾，给我国的林业生产和生态环境建设带来巨大影响。我国可引起森林灾害的生物种类超过8000种，其中有害昆虫5000种以上，真菌、细菌等病原物约3000种，鼠类160余种；主要的有害生物，即影响我国林业可持续发展的有害生物有100余种；重大的有害生物，即严重制约我国林业可持续发展的有害生物种类约50种，大规模频繁发生的森林病虫害有200余种，这其中造成严重经济损失，直接破坏森林生态环境，毁坏造林绿化成果的有害生物约20余种；发生频率高、后果严重，经济损失大的有害生物超过100种。20年来，森林病虫害年均发生面积

667万亩，受灾林区损失木材蓄积量达1500万亩，经济损失达2.5亿美元。中国现在森林覆盖率只有12.7％，在世界上居第120位。森林病虫害是影响林业发展的一大难题。森林病虫害防治是国家减灾工程的重要组成部分，对保护森林资源，改善生态环境，促进国民经济和社会可持续发展具有十分重要的意义。

随着计算机应用的不断普及和新的数学分析预测理论、技术、方法的产生，病虫害的计算机分析预测、系统分析预测、计算机模拟预测等在病虫害测报工作中的比重逐渐增加。信息技术的突破性进展为病虫害测报技术的飞跃发展带来了契机。对缩短数据传输周期，为管理者及时提供决策依据，落实“预防为主，科学防控，依法治理，促进健康”的林业有害生物防治方针，起到十分重要的作用。

2 系统目标及意义

系统的总体目标是系统建成之后应全面提高森林病虫害管理工作的自动化、数字化水平。森林病虫害信息系统将有效地解决森林病虫害信息管理中存在的问题，并能满足其特有的数据处理的需求，可对森林病虫害防治信息进行规范、系统和动态地管理，能够达到及时准确地收集、传递和发布防治管理信息。系统具体应达到以下的目标：

①实现对所有林业资源地图和相关的资料的计算机管理，实现对其信息的查询、检索和对历史记载资料及实验室和林区间研究所得资料的统计分析自动化；利用计算机研究不同输入信息所输出的不同结果；

②作为日常办公系统与森防管理日常工作的结合，为工作中产生的各类数据，提供强大的管理工具；

③系统应完成数据共享与数据的日常管理，如数据的动态更新、数据错误的检查、数据的安全性、一致性等；

④系统应具有初步的网络功能，如通过网络数据的查阅与调用，在网络版中应具有更强的网络功能；

⑤森林病虫害信息系统的主要功能实现目标是科学的体现森林病虫害的发生期、发生量、发生范围、危害程度的预测等。发生期预报是对林业病虫害的各个危害阶段的始、盛、末期进行预测，以确定防治的最适时期。发生量预报是对林业害虫的虫口密度、虫株率或林业害虫的感病指数、感病株率等进行预测，以确定是否会造成危害，是否需要防治。发生范围预报是对林业病虫害发生地点和发生面积进行预测，以便确定防治范围。危害程度预测是对林业病虫害可能造成的损失程度进行预测以便根据林业生态效益、经济效益和社会效益，确定有无防治的必要。

3 总体业务流程框架分析

本系统在功能上分为以下几个模块：预报预测功能模块、灾害区域预测模块、防治决策功能模块、知识库管理功能模块，如下图所示。以下对每个模块进行详细说明。

3.1 预测预报功能模块

预测预报功能模块是根据当前林区状况以及气象信息对未来可

能发生的病虫害进行预测。预测预报模块中包含三个部分：发生期预测、发生量预测和危害趋势预测。

①发生期预测预报主要是根据森林病虫害的数据，来帮助用户预测该病虫害的发生期。

②发生量预测预报主要是帮助用户来对森林病虫害的发生量进行预测预报的。

③危害趋势预测预报采用直观的预测方式，通过分析预测年份前一年和预测年份前两年的灾害发生情况，系统将会为用户绘制柱状图显示这两年情况对比，并将预测年份灾害的危害趋势反映出来。

3.2 灾害区域预测模块

灾害发生区域预测主要是通过利用森林病虫害预测模型来预测灾害发生区域的灾害等级和发生的面积，通过使用来自空间数据库和森林病虫害基本信息数据库的数据，使得预测结果更加可靠、准确。

3.3 防治决策模块

防治决策功能模块是在林区灾害发生后或者对林区可能发生的灾害进行有效预测后，根据灾害情况，为用户提供防治的方法和措施。防治决策模块首先会对森林病虫害发生程度进行分析。然后，防治决策模块会根据分析结果帮助用户制定防治的方案，为用户提供一些具体的防治方法。

3.4 知识库管理模块

知识库管理功能模块是专门针对本系统所使用的知识模型进行

管理的模块。可以方便的在知识库中增加新的病虫害知识，删除、修改旧的知识以及调整数学模型中的参数，主要是为了方便知识库维护人员对知识库进行管理所开发的。

4 业务流程设计

4.1 数据平台

森林病虫害信息数据库数据来源于四个方面：

①林业系统内数据，通过统一数据采集软件获取。采集软件采用B/S与C/S相结合的方式，部署在两级数据中心。各信息采集点与省级林业数据中心之间通过因特网相连。采集的数据首先汇集到各省级林业数据中心，经处理后再通过国家政务外网汇集到国家林业数据中心。

②国外林业数据，通过开发相应的采集和转换模块，由国外林业信息采集子系统采集并存储于国家林业数据中心。

③在国家林业数据中心建设病虫害数据仓库，对采集的数据进行整合。需要开发多种数据抽取（清洗）接口，将数据从预警信息数据库中抽取出来，并进一步按分析要求组织数据，形成各种森林病虫害的数据集。数据仓库应配置在线分析处理（OLAP）服务器、数据分析前端工具，开发数据分析支撑系统，包括信息模板、应用接口等，供信息分析人员使用。

④在国家林业数据中心建立文字资料库，采用内容管理平台进行开发和管理。广泛收集与病虫害有关的政策、生产动态等非量化文字