昌都偾抢实业投资有限公司

計(jì)算機(jī)技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

李寧 邱丹

(青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院農(nóng)學(xué)系西寧810016)(青海師范大學(xué)生物系西寧810008)

摘要  文中就數(shù)據(jù)庫技術(shù)、海量存儲(chǔ)技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等計(jì)算

機(jī)新技術(shù)在植物保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用和進(jìn)展進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)技術(shù) 植物保護(hù) 應(yīng)用研究

1計(jì)算機(jī)技術(shù)在植物保護(hù)中的初步應(yīng)用

    世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)(ENIAC)1946年誕生后，通過短短的五十多年，其應(yīng)用已從單純的數(shù)

值計(jì)算擴(kuò)展到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。在植保研究中，計(jì)算機(jī)最初的應(yīng)用是數(shù)值計(jì)算和數(shù)理統(tǒng)

計(jì)。60年代最初研制出的數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件主要用BASIC語言編制，其數(shù)據(jù)包含在處理程序之

中。70年代，出現(xiàn)了程序和數(shù)據(jù)分離的統(tǒng)計(jì)軟件，如NCSS,SAS,SPSS,BMDP等。

    國外從60年代起開始研究系統(tǒng)理論在害蟲治理中的應(yīng)用間題，Odum在系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了系統(tǒng)生態(tài)學(xué)(System ecology) , Watt, moms首先應(yīng)用系統(tǒng)分析方法(System analysis)研究昆蟲種群問題閉。Huffaker在1972-1978年主持的有害生物協(xié)調(diào)管理計(jì)劃，特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)用系統(tǒng)處理方法(勿stem approach )，并在《有害生物防治新技術(shù)》一書中，總結(jié)了應(yīng)用系統(tǒng)處理方法，研究各種害蟲及病害的成果[3:。Clark等閉1967提出種群系統(tǒng)(Life system)的概念，在美國、加拿大、荷蘭等國家，應(yīng)用系統(tǒng)方法和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)成功地研制了非洲棉鈴蟲、果樹紅葉蠟和其它一些害蟲的最優(yōu)控制模型，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。美國1972-1973年的害蟲綜合治理計(jì)劃，成功地引進(jìn)了系統(tǒng)科學(xué)和模型方法，作為研究昆蟲種群及其管理的基礎(chǔ)，在害蟲的預(yù)測、管理及控制的效果評枯等方面都取得了顯著進(jìn)展[}'} 0 80年代開始，我國學(xué)者也注意到這一研究領(lǐng)域的重要性，在昆蟲種群增長模型、生命表、種群分布型、捕食者與獵物關(guān)系等領(lǐng)域作了大量有益的工作，并在果樹、小麥、水稻、草場等作物的害蟲綜合防治中應(yīng)用系統(tǒng)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)，取得了可喜的成績。

2計(jì)算機(jī)新技術(shù)在植保中的應(yīng)用

2.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)數(shù)據(jù)庫(Database)技術(shù)的發(fā)展，為信息的存儲(chǔ)、分類、查詢、傳遞等提供了保

證。1993年，美國農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)圖書館建成了世界上最完整的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)了300萬篇農(nóng)業(yè)文獻(xiàn)，該數(shù)據(jù)庫由130多個(gè)國家的資料構(gòu)成，包括農(nóng)業(yè)各學(xué)科領(lǐng)域中的書籍、雜志、專題、著作、論文、專利、計(jì)算機(jī)軟件、聲像制品、技術(shù)報(bào)告等。國際植物檢疫數(shù)據(jù)庫(Smith, I, M) ,VIDEdB的植物病毒分類鑒定數(shù)據(jù)庫(GibbsA , et al)等一批最新的大容量的數(shù)據(jù)庫管理軟件在1996年12月的國際植保生物學(xué)信息技術(shù)會(huì)議上作了系統(tǒng)展示。

    在國內(nèi)，中國學(xué)術(shù)期刊電子雜志社于1998年推出了由90多張光盤組成的《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)專題文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫》，農(nóng)業(yè)方面5張光盤收錄的1996年以來的16 603篇文獻(xiàn)中，植保方面有3 393篇，刊物種類達(dá)293種。真菌標(biāo)本管理系統(tǒng)[u(昆蟲標(biāo)本數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，常見楊樹天牛分類管理系統(tǒng)(CPLTMS) }"7等一批數(shù)據(jù)庫管理軟件相繼研制問世并投人使用，這些軟件除具備可錄人、修改、查詢、統(tǒng)計(jì)、打印等一系列基本功能外，有些還具備了輔助鑒定和輔助決策的功能。

2.2多媒體技術(shù)多媒體(Multimedia)技術(shù)指人和計(jì)算機(jī)通過圖形、圖像、動(dòng)畫、聲音、文字等

多種媒介以多種方式進(jìn)行信息交換的技術(shù)，它具有集成性、控制性、交互性的特點(diǎn)。多媒體的主要技術(shù)有超文本(Hypertext )技術(shù)，光盤(CD-ROM)技術(shù)，數(shù)據(jù)壓縮解壓(Data compress&de-compression)技術(shù)，觸摸屏(Touch screen)技術(shù)等。

    在國外，多媒體技術(shù)應(yīng)用到植物保護(hù)中的研究已經(jīng)取得了顯著成果，內(nèi)容涉及植保的各個(gè)

方面。1996年12月在英國Canterbury市Kent大學(xué)舉行的國際植保生物學(xué)信息技術(shù)大會(huì)上，

scott博士在題為《支持植物病理學(xué)的信息技術(shù)正邁著快得令人難以置信的變化步伐》的報(bào)告中，用筆記本電腦演示了許多已經(jīng)商品化或即將商品化的植保軟件，說明在植物病理學(xué)領(lǐng)域利用信息技術(shù)研究已經(jīng)提到議事日程。通過數(shù)據(jù)庫、分類學(xué)信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、多媒體的技術(shù)來管理和揭示有關(guān)植物病理學(xué)和植物保護(hù)的大量文獻(xiàn)資料和研究數(shù)據(jù)說明，植物保護(hù)的決策問題已經(jīng)擴(kuò)展到了地理學(xué)的宏觀尺度和分子生物學(xué)的微觀尺度，應(yīng)當(dāng)通過植病流行學(xué)模擬和預(yù)測模型、植病診斷輔助系統(tǒng)、植病管理專家系統(tǒng)和風(fēng)險(xiǎn)分析等技術(shù)加以解決;植物病理學(xué)和植物保護(hù)工作者的教育、培訓(xùn)及公眾宣傳問題，也可以通過新型通訊媒體和網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程教學(xué)、國際交互網(wǎng)(Internet)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(Internet) , WWW、電子出版物等技術(shù)獲得先進(jìn)的解決方案。大會(huì)有33個(gè)專題講座、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)演示和操作練習(xí)。對部分相關(guān)的論文題目擇錄如下:

作物保護(hù)多媒體信息大全(Sweetmore A , et al );一個(gè)用于微生物特征化的自動(dòng)鑒定工具(Mc-

Cardell A . J . And Rohrbeck J . C . );用于鱗翅目種類鑒定的顏色分析(Chesmore E . d . ) ;輔助真菌診斷的圖像獲取、分析、存檔技術(shù)(Lane C. R.);計(jì)算機(jī)化的圖文鑒定系統(tǒng)BIKEY:作為DIALD-BIS生物學(xué)百科全書光盤的一部分(hobanov A . et al );診斷和管理病蟲害的多媒體工具(NortonG.);用信號(hào)處理技術(shù)和專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對昆蟲聲音的自動(dòng)分析(Chesmore E . D . et aI) 。

    我國多媒體技術(shù)在植保領(lǐng)域的研究也取得了豐碩的成果〔(s- (al。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)IPMLST實(shí)驗(yàn)室研制的《北京蔬菜生產(chǎn)管理與植保輔助決策系統(tǒng)BJCABBAGIS》和《植檢害蟲圖文信息與鑒定輔導(dǎo)系統(tǒng)卿llVFORMIS》軟件綜合采用了管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、多媒體、超媒體和人工智能等技術(shù)而受到好評。農(nóng)業(yè)部植物檢疫實(shí)驗(yàn)所從80年代初開始，進(jìn)行有害生物的檢疫重要性評價(jià)、研究，建立了與檢疫有關(guān)的有害生物數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的研究和代碼體系的建立，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析(PRA)研究，研制出適合中國國情的PRA分析模型和定量分析方法，參與了PRA國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。該所還完成了利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對矮腥黑穗病(TCK)冬抱子進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別課題的研究〔19]。西北高原生物研究所利用計(jì)算機(jī)聲音分析軟件對蝗蟲的鳴聲進(jìn)行分析作為高原蝗蟲分類的依據(jù)。

    多媒體技術(shù)與通信(Communication)技術(shù)相結(jié)合，與數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)相結(jié)合，與人工智能、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、知識(shí)庫、推理機(jī)結(jié)合，可以開發(fā)出更好的智能決策支持系統(tǒng)。目前水稻主要病蟲害、小麥主要病蟲害、柑桔病毒病等的專家系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3信息與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)美國總統(tǒng)克林頓首先提出了以信息高速公路(Infobahn)為標(biāo)志的

NI1計(jì)劃，各國也紛紛推出了自己的計(jì)劃，并為此投人或計(jì)劃投人大量的人力和資金。美國的校園網(wǎng)已將各所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，全美初步實(shí)現(xiàn)了資料共享和全美范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。美國的第一大公用數(shù)據(jù)網(wǎng)INTERNET如今已成為全球的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，共有100多個(gè)國家，500()萬以上的用戶與之相連。依靠信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，農(nóng)業(yè)信息資源共享、跨國界的病蟲遠(yuǎn)程觀測及信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋、病蟲害的預(yù)警和遠(yuǎn)程控制與防治已取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

    在國內(nèi)，一系列“金字工程”的實(shí)施，促使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到巨大發(fā)展。目前，已經(jīng)投人使用的中國公用數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)有中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(CHINADDN )，中國公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(CHI-NADDN)，綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)(PSTN)，金橋網(wǎng)。利用以上通訊網(wǎng)絡(luò)開展的信息網(wǎng)絡(luò)有中國公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)(CHINANET)，中國教育科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)，中國科技網(wǎng)(CSTNET)，中國經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)(CEINE'I')，其他ISP公司(INTERNET代理商)。

    植保領(lǐng)域的信息網(wǎng)絡(luò)化已得到初步發(fā)展。為加快病蟲信息的傳遞，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)信息共享，

提高病蟲預(yù)測預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與測報(bào)

專業(yè)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，開發(fā)了“全國病蟲測報(bào)信息計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸與管理系統(tǒng)(PEST7VET)。目前已與全國大部分省植保站和部分區(qū)域站開通，大大提高了病蟲信息的傳遞速度和信息的利用率，初步實(shí)現(xiàn)了測報(bào)系統(tǒng)內(nèi)的遠(yuǎn)程觀測、遠(yuǎn)程信息反饋、遙距控制、蟲災(zāi)預(yù)警及信息資源的共享。

3我國植保信息技術(shù)發(fā)展前景

    我國植保信息技術(shù)(Infom}ation Technology)中，微機(jī)平臺(tái)上的管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、多媒體、超媒體和專家系統(tǒng)已接近國際先進(jìn)水平。以網(wǎng)絡(luò)為中心的計(jì)算機(jī)技術(shù)及植保數(shù)據(jù)庫的容量、質(zhì)量和應(yīng)用水平，較國際組織和某些發(fā)達(dá)國家還存在一定差距。所以在我國信息科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展中，信息高速公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)不斷完善，并將發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性計(jì)劃加以實(shí)施。我國植保工作者正面臨信息時(shí)代的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)

L王斌.統(tǒng)計(jì)分析利器一SPS,S'7.0.1998年電腦報(bào)合訂本.上冊184

2張釋月.數(shù)據(jù)分析圣手SAS.1998年電腦報(bào)合訂本.下冊44

3沈長明，劉洪武，韓煥榮等.害蟲種群系統(tǒng)控制的研究進(jìn)展.萊陽農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1996,13(2);134一137

4龐雄飛，昆蟲種群生命系統(tǒng)研究方法概論.昆蟲天地，1986,8(3):176一187

5龔炳錚90年代我國計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展.微型機(jī)與應(yīng)用，1998,8(3):2

6孟鐵男，陳明.甘肅省農(nóng)業(yè)昆蟲學(xué)研究進(jìn)展.甘肅農(nóng)業(yè)科技，1998,(10):65一66

7魏幫龍.甘肅農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，甘肅科技，1996,(5):14一15

8沈佐銳.信息技術(shù)在植物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用.植物醫(yī)學(xué)導(dǎo)論.北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1996.369一3$7

9沈佐銳.國際植保信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀.植物保護(hù)，1997,(3):37 - 39

10尼葛洛龐帝.數(shù)字化生存.�？�:海南出版社，1997.177一252

11孫述宵.真菌標(biāo)本管理系統(tǒng).真菌學(xué)報(bào),1992,11(4):328一3311z嚴(yán)乃勝.昆蟲標(biāo)本數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng).云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997.12(1):12 - 14

13金泉涌主編.徽型計(jì)算機(jī)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)匯編(1).北京:清華大學(xué)出版社，1993.192一199

14蔣繼宏.常見楊樹天牛分類管理系統(tǒng)(CPLTMS)的研制.江蘇林業(yè)科技，1998,(1):27一29

15朱桂青，曹運(yùn)銀.小麥抗稈銹病基因推導(dǎo)的計(jì)算機(jī)程序及應(yīng)用.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998,29(3):205一209

16苗良.多媒體技術(shù)及在農(nóng)業(yè)信息處理中的應(yīng)用.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997,(1):9 -12

17景梅芳，劉桂才，盧風(fēng)君.加強(qiáng)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展.計(jì)算機(jī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用，1993,(3):1一9

18陳靖，張桂玲.計(jì)算機(jī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀分析與發(fā)展對策.科技情報(bào)調(diào)研報(bào)告，1991,(2):1一46

19陳克.王回，吳品珊.應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)自動(dòng)識(shí)別TCK(矮腥黑德病)冬抱子的研究進(jìn)展.植物檢疫,1998,4(4):36 - 38

20丁可堅(jiān).水稻主要病害診斷、預(yù)測、防治專家系統(tǒng)的研究.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998,(2):133.-137

21王海濤.柑桔病毒病專家系統(tǒng)的研制.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998,(3):67一的

22邵學(xué)紅，孫朝輝計(jì)算機(jī)在赤松毛蟲綜合治理中的應(yīng)用研究吉林林業(yè)科技，1998,(3)60 - 63

23郵電局?jǐn)?shù)據(jù)通信局.中國公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用.1995,(10)

24張保明.金橋工程與國家信息資源網(wǎng)建設(shè)戰(zhàn)略研討班資料匯編.

25顧學(xué)道通信技術(shù)與國民經(jīng)濟(jì)信息化.北京:郵電出版社，1997.13 - 67

26幼嘉.加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)促進(jìn)農(nóng)情步人信息高速公路‘遼寧農(nóng)業(yè)科技.1997,(3):19一21

27王建強(qiáng)，湯金儀，谷艷菊等.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在病蟲測報(bào)信息傳輸與管理上的開發(fā)應(yīng)用.植保技術(shù)與推廣，1997.17(2):10 - 12

28楊百強(qiáng).劉勇.論建設(shè)省級農(nóng)業(yè)電子信息網(wǎng)絡(luò).遼寧農(nóng)業(yè)科技，1997,(3):10一17

        Researching Advances of Computer Technique

                            in Plant Protection

                                          Li Ning

    (Department of Agronomy,Agriculture and Animal Husbandry College of Qinghai University,

                                  Xining  810016)

                                        Qiu Dan

            ( Biology Deparnnent of Qinghai Normal University, Xining  810008 )

    Abstract  This paper discusses new technique in computer—   Database technique, Big一quantity

memory technique, Multimedia technique and information network, which can be used in applications and

studies on the plant protection .

    Key words  Computer, Plant protection, Applications and studies