計算機技術(shù)在植物保護中的應用研究進(jìn)展
計算機技術(shù)在植物保護中的應用研究進(jìn)展
李寧 邱丹
(青海大學(xué)農牧學(xué)院農學(xué)系西寧810016)(青海師范大學(xué)生物系西寧810008)
摘要 文中就數據庫技術(shù)、海量存儲技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息及信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等計算
機新技術(shù)在植物保護領(lǐng)域的應用和進(jìn)展進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞 計算機技術(shù) 植物保護 應用研究
1計算機技術(shù)在植物保護中的初步應用
世界上第一臺計算機(ENIAC)1946年誕生后，通過(guò)短短的五十多年，其應用已從單純的數
值計算擴展到社會(huì )生活的各個(gè)領(lǐng)域。在植保研究中，計算機最初的應用是數值計算和數理統
計。60年代最初研制出的數理統計軟件主要用BASIC語(yǔ)言編制，其數據包含在處理程序之
中。70年代，出現了程序和數據分離的統計軟件，如NCSS,SAS,SPSS,BMDP等。
國外從60年代起開(kāi)始研究系統理論在害蟲(chóng)治理中的應用間題，Odum在系統理論的基礎上創(chuàng )立了系統生態(tài)學(xué)(System ecology) , Watt, moms首先應用系統分析方法(System analysis)研究昆蟲(chóng)種群?jiǎn)?wèn)題閉。Huffaker在1972-1978年主持的有害生物協(xié)調管理計劃，特別強調應用系統處理方法(勿stem approach )，并在《有害生物防治新技術(shù)》一書(shū)中，總結了應用系統處理方法，研究各種害蟲(chóng)及病害的成果[3:。Clark等閉1967提出種群系統(Life system)的概念，在美國、加拿大、荷蘭等國家，應用系統方法和電子計算機技術(shù)成功地研制了非洲棉鈴蟲(chóng)、果樹(shù)紅葉蠟和其它一些害蟲(chóng)的最優(yōu)控制模型，取得了巨大的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。美國1972-1973年的害蟲(chóng)綜合治理計劃，成功地引進(jìn)了系統科學(xué)和模型方法，作為研究昆蟲(chóng)種群及其管理的基礎，在害蟲(chóng)的預測、管理及控制的效果評枯等方面都取得了顯著(zhù)進(jìn)展[}'} 0 80年代開(kāi)始，我國學(xué)者也注意到這一研究領(lǐng)域的重要性，在昆蟲(chóng)種群增長(cháng)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(shù)、小麥、水稻、草場(chǎng)等作物的害蟲(chóng)綜合防治中應用系統方法和計算機技術(shù)，取得了可喜的成績(jì)。
2計算機新技術(shù)在植保中的應用
2.1數據庫技術(shù)數據庫(Database)技術(shù)的發(fā)展，為信息的存儲、分類(lèi)、查詢(xún)、傳遞等提供了保
證。1993年，美國農業(yè)部全國農業(yè)圖書(shū)館建成了世界上最完整的農業(yè)數據庫，存儲了300萬(wàn)篇農業(yè)文獻，該數據庫由130多個(gè)國家的資料構成，包括農業(yè)各學(xué)科領(lǐng)域中的書(shū)籍、雜志、專(zhuān)題、著(zhù)作、論文、專(zhuān)利、計算機軟件、聲像制品、技術(shù)報告等。國際植物檢疫數據庫(Smith, I, M) ,VIDEdB的植物病毒分類(lèi)鑒定數據庫(GibbsA , et al)等一批最新的大容量的數據庫管理軟件在1996年12月的國際植保生物學(xué)信息技術(shù)會(huì )議上作了系統展示。
在國內，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(pán)組成的《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版)專(zhuān)題文獻數據庫》，農業(yè)方面5張光盤(pán)收錄的1996年以來(lái)的16 603篇文獻中，植保方面有3 393篇，刊物種類(lèi)達293種。真菌標本管理系統[u(昆蟲(chóng)標本數據庫管理系統，常見(jiàn)楊樹(shù)天牛分類(lèi)管理系統(CPLTMS) }"7等一批數據庫管理軟件相繼研制問(wèn)世并投人使用，這些軟件除具備可錄人、修改、查詢(xún)、統計、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)指人和計算機通過(guò)圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、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(pán)(CD-ROM)技術(shù)，數據壓縮解壓(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)應用到植物保護中的研究已經(jīng)取得了顯著(zhù)成果，內容涉及植保的各個(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(zhù)快得令人難以置信的變化步伐》的報告中，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(shuō)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(guò)數據庫、分類(lèi)學(xué)信息系統、地理信息系統、多媒體的技術(shù)來(lái)管理和揭示有關(guān)植物病理學(xué)和植物保護的大量文獻資料和研究數據說(shuō)明，植物保護的決策問(wèn)題已經(jīng)擴展到了地理學(xué)的宏觀(guān)尺度和分子生物學(xué)的微觀(guān)尺度，應當通過(guò)植病流行學(xué)模擬和預測模型、植病診斷輔助系統、植病管理專(zhuān)家系統和風(fēng)險分析等技術(shù)加以解決;植物病理學(xué)和植物保護工作者的教育、培訓及公眾宣傳問(wèn)題，也可以通過(guò)新型通訊媒體和網(wǎng)絡(luò )、遠程教學(xué)、國際交互網(wǎng)(Internet)、企業(yè)內部網(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(zhuān)題講座、計算機系統演示和操作練習。對部分相關(guān)的論文題目擇錄如下:
作物保護多媒體信息大全(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(lèi)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.);計算機化的圖文鑒定系統BIKEY:作為DIALD-BIS生物學(xué)百科全書(shū)光盤(pán)的一部分(hobanov A . et al );診斷和管理病蟲(chóng)害的多媒體工具(NortonG.);用信號處理技術(shù)和專(zhuān)家系統實(shí)現對昆蟲(chóng)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。中國農業(yè)大學(xué)IPMLST實(shí)驗室研制的《北京蔬菜生產(chǎn)管理與植保輔助決策系統BJCABBAGIS》和《植檢害蟲(chóng)圖文信息與鑒定輔導系統卿llVFORMIS》軟件綜合采用了管理信息系統、地理信息系統、多媒體、超媒體和人工智能等技術(shù)而受到好評。農業(yè)部植物檢疫實(shí)驗所從80年代初開(kāi)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)的有害生物數據庫系統，包括信息標準化技術(shù)的研究和代碼體系的建立，在此基礎上進(jìn)行了有害生物風(fēng)險分析(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)標準的制定。該所還完成了利用計算機視覺(jué)技術(shù)對矮腥黑穗病(TCK)冬抱子進(jìn)行自動(dòng)識別課題的研究〔19]。西北高原生物研究所利用計算機聲音分析軟件對蝗蟲(chóng)的鳴聲進(jìn)行分析作為高原蝗蟲(chóng)分類(lèi)的依據。
多媒體技術(shù)與通信(Communication)技術(shù)相結合，與數據庫管理技術(shù)相結合，與人工智能、農業(yè)專(zhuān)家系統、知識庫、推理機結合，可以開(kāi)發(fā)出更好的智能決策支持系統。目前水稻主要病蟲(chóng)害、小麥主要病蟲(chóng)害、柑桔病毒病等的專(zhuān)家系統已經(jīng)應用到農業(yè)生產(chǎn)中，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。
2.3信息與信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)美國總統克林頓首先提出了以信息高速公路(Infobahn)為標志的
NI1計劃，各國也紛紛推出了自己的計劃，并為此投人或計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)和研究機構進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，全美初步實(shí)現了資料共享和全美范圍內的計算機輔助教學(xué)。美國的第一大公用數據網(wǎng)INTERNET如今已成為全球的計算機互聯(lián)網(wǎng)，共有100多個(gè)國家，500()萬(wàn)以上的用戶(hù)與之相連。依靠信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，農業(yè)信息資源共享、跨國界的病蟲(chóng)遠程觀(guān)測及信息數據的實(shí)時(shí)反饋、病蟲(chóng)害的預警和遠程控制與防治已取得了可觀(guān)的經(jīng)濟效益。
在國內，一系列“金字工程”的實(shí)施，促使計算機網(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據通訊網(wǎng)有中國公用分組交換數據網(wǎng)(CHINADDN )，中國公用數字數據網(wǎng)(CHI-NADDN)，綜合業(yè)務(wù)數據網(wǎng)(PSTN)，金橋網(wǎng)。利用以上通訊網(wǎng)絡(luò )開(kāi)展的信息網(wǎng)絡(luò )有中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)(CHINANET)，中國教育科研計算機網(wǎng)(CERNET)，中國科技網(wǎng)(CSTNET)，中國經(jīng)濟信息網(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(chóng)信息的傳遞，實(shí)現系統內信息共享，
提高病蟲(chóng)預測預報的準確性和時(shí)效性，全國農業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心將計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)與測報
專(zhuān)業(yè)技術(shù)有機地結合，開(kāi)發(fā)了“全國病蟲(chóng)測報信息計算機網(wǎng)絡(luò )傳輸與管理系統(PEST7VET)。目前已與全國大部分省植保站和部分區域站開(kāi)通，大大提高了病蟲(chóng)信息的傳遞速度和信息的利用率，初步實(shí)現了測報系統內的遠程觀(guān)測、遠程信息反饋、遙距控制、蟲(chóng)災預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，微機平臺上的管理信息系統、地理信息系統、多媒體、超媒體和專(zhuān)家系統已接近國際先進(jìn)水平。以網(wǎng)絡(luò )為中心的計算機技術(shù)及植保數據庫的容量、質(zhì)量和應用水平，較國際組織和某些發(fā)達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，信息高速公路基礎設施建設應不斷完善，并將發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)作為戰略性計劃加以實(shí)施。我國植保工作者正面臨信息時(shí)代的挑戰和機遇。
參考文獻
L王斌.統計分析利器一SPS,S'7.0.1998年電腦報合訂本.上冊184
2張釋月.數據分析圣手SAS.1998年電腦報合訂本.下冊44
3沈長(cháng)明，劉洪武，韓煥榮等.害蟲(chóng)種群系統控制的研究進(jìn)展.萊陽(yáng)農學(xué)院學(xué)報，1996,13(2);134一137
4龐雄飛，昆蟲(chóng)種群生命系統研究方法概論.昆蟲(chóng)天地，1986,8(3):176一187
5龔炳錚90年代我國計算機應用的發(fā)展.微型機與應用，1998,8(3):2
6孟鐵男，陳明.甘肅省農業(yè)昆蟲(chóng)學(xué)研究進(jìn)展.甘肅農業(yè)科技，1998,(10):65一66
7魏幫龍.甘肅農業(yè)計算機應用的發(fā)展，甘肅科技，1996,(5):14一15
8沈佐銳.信息技術(shù)在植物醫學(xué)中的應用.植物醫學(xué)導論.北京:中國農業(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)展現狀.植物保護，1997,(3):37 - 39
10尼葛洛龐帝.數字化生存.?？?/SPAN>:海南出版社，1997.177一252
11孫述宵.真菌標本管理系統.真菌學(xué)報,1992,11(4):328一3311z嚴乃勝.昆蟲(chóng)標本數據庫管理系統.云南農業(yè)大學(xué)學(xué)報，1997.12(1):12 - 14
13金泉涌主編.徽型計算機應用經(jīng)驗匯編(1).北京:清華大學(xué)出版社，1993.192一199
14蔣繼宏.常見(jiàn)楊樹(shù)天牛分類(lèi)管理系統(CPLTMS)的研制.江蘇林業(yè)科技，1998,(1):27一29
15朱桂青，曹運銀.小麥抗稈銹病基因推導的計算機程序及應用.沈陽(yáng)農業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998,29(3):205一209
16苗良.多媒體技術(shù)及在農業(yè)信息處理中的應用.山東農業(yè)大學(xué)學(xué)報，1997,(1):9 -12
17景梅芳，劉桂才，盧風(fēng)君.加強農業(yè)信息服務(wù)、促進(jìn)農業(yè)持續發(fā)展.計算機農業(yè)應用，1993,(3):1一9
18陳靖，張桂玲.計算機農業(yè)應用的現狀分析與發(fā)展對策.科技情報調研報告，1991,(2):1一46
19陳克.王回，吳品珊.應用計算機視覺(jué)技術(shù)自動(dòng)識別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.水稻主要病害診斷、預測、防治專(zhuān)家系統的研究.安徽農業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998,(2):133.-137
21王海濤.柑桔病毒病專(zhuān)家系統的研制.華中農業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998,(3):67一的
22邵學(xué)紅，孫朝輝計算機在赤松毛蟲(chóng)綜合治理中的應用研究吉林林業(yè)科技，1998,(3)60 - 63
23郵電局數據通信局.中國公用數據網(wǎng)的發(fā)展與應用.1995,(10)
24張保明.金橋工程與國家信息資源網(wǎng)建設戰略研討班資料匯編.
25顧學(xué)道通信技術(shù)與國民經(jīng)濟信息化.北京:郵電出版社，1997.13 - 67
26幼嘉.加強數據庫建設促進(jìn)農情步人信息高速公路‘遼寧農業(yè)科技.1997,(3):19一21
27王建強，湯金儀，谷艷菊等.計算機網(wǎng)絡(luò )在病蟲(chóng)測報信息傳輸與管理上的開(kāi)發(fā)應用.植保技術(shù)與推廣，1997.17(2):10 - 12
28楊百強.劉勇.論建設省級農業(yè)電子信息網(wǎng)絡(luò ).遼寧農業(yè)科技，1997,(3):10一17
Researching Advances of Computer Technique
in Plant Protection
Li Ning
(Department of Agronomy,Agriculture and
Qiu Dan
( Biology Deparnnent of
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
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