基于Web的植物保护专家咨询系统的设计与实现

摘 要：阐述了基于Web的植保专家咨询系统的结构和功能设计，该系统可用于病虫害网上专家远程诊断以及病虫害发生规律、防治方法等资料的查询。

关键词：专家系统 ；植物保护； 查询； 诊断

中图分类号：S476 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2011.05.029

Design and Realization of Plant Protection Expert Consultation System based on Web

ZHANG Bao-yan1, LI Wei2, ZHANG Zhi-wu2

（1.Tianjin Agricultural Information Centre，Tianjin 300201,China; 2. Tianjin Plant Protecting Station, Tianjin 300061, China）

Ａｂｓｔｒａｃｔ: This paper described the structure and function of a Web-based plant protection expert consultation system.The system could be used for diseases and insect pest remote diagnostics. And for consulting data of worm encroaching regulation, prevention and treatment methods.

Key words: expert system；plant protection；consulting；diagnose

计算机技术的飞速发展改变着人类生活的各个方面，没有信息化就没有农业的现代化。专家系统(Expert System，简称ES)，是人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）的一个重要分支，是其从理论研究走向实际应用的转折点和突破口。作为专家系统技术与方法在农业生产与管理上的具体应用，农业专家系统历经近20年的发展，已经成为一类较为成熟的计算机辅助决策技术。植物保护是农业范畴内专家系统技术应用最早、最活跃的专业领域，富含植物保护内容的专家系统软件已经在实际的农作物病虫害综合管理中发挥了重要的辅助决策作用。

天津市农业信息中心与天津市植保植检站紧密合作，结合天津市农业病虫害实际情况，开发了本地化、网络化的植保专家咨询系统。该系统集病虫害查询与专家诊断于一体，结合天津市植保专家多年积累的病虫害防治的成功经验，提供适合本地的病虫害防治策略。

1 系统设计

充分利用计算机网络技术的优势，建立基于Web的植物保护专家咨询系统，将大量有关病虫害的文字信息和图片资料存储于计算机中，使用户能随时随地进行快速专家诊断，进而查询病虫害发生特点和防治方法。

本系统是以基层农技人员和广大农民为对象提供咨询服务的，农民往往是在病虫害已经发生后想要知道是何种病虫害，如何进行防治，这就需要我们建立一个依据病虫害在农作物上为害症状进行诊断的专家系统。由于基层农技人员和广大农民在专业知识、计算机操作水平、网络速度和上网费用等方面都受到很大的限制，无法进行专业化的鉴定，需要操作简单，通过很少的步骤就能实现诊断和查询，查询过程往往只能依据1～2个最直观的主要症状。

在充分考虑上述问题的基础上，进行系统设计时，遵循操作少、速度快、结论准的原则，确定了查询模式和数据库结构。为减化查询步骤、提高效率，我们设计了菜单分级查询，对每级菜单的数量进行控制，使用户能很快找到需要的信息。

由于农作物种类较多，为了便于用户检索，根据天津市农作物种植情况确定主要农作物40余种，并归纳成粮食作物、经济作物、蔬菜及果树4个大类，这样使每个大类中主要农作物的种类保持在10个左右。同时，尽量避免使用植保专业术语，并通过使用大量的图片资料，使用户进行直观的认识和比较，减少诊断过程中人为因素产生的失误。

2 系统开发

2.1 流 程

植保专家咨询系统分为专家诊断系统和病虫害查询系统两个相互关联的子系统，提供植物病虫草害的诊断、判别和植保知识的查询、检索。

在专家诊断系统中，在进行专家诊断时只需按作物分类、作物名称、为害部位依次进行选择，系统将根据用户的选择，自动列出所有符合条件的病虫害为害症状，用户根据实际为害症状进行简单对比就可查询到病虫害名称，进而可以获得相关的发生规律、防治方法等资料（图1）。

如已知病虫害名称，可直接在病虫害查询系统检索病虫害资料及防治方法，按作物分类、作物名称、为害类别、为害名称依次进行选择，系统将列出病虫害的为害症状、发生规律、防治方法等资料，并提供相应的图片资料（图2）。

2.2 数据库建立

使用SQL Server 2003、2008作为数据库平台，建立web数据库，并通过ODBC形成开放型数据库连接，负责整个网络的数据交换和管理，数据与软件系统分离，所有数据定期进行安全备份。

为便于调用分级菜单，建立病虫害编号表和病虫害信息表两个数据表。

病虫害编号表按照添加的顺序为作物分类、作物名称、病虫害分类和病虫害名称分别提供一个2位的编码，累加组成一个8位的编号确定每个病虫害，作物分类和作物名称编码累加确定作物编号。如：04030102中，04表示果树，03表示葡萄，01表示病害，02表示黑痘病。

病虫害信息表存储的主要信息有：病虫害名称、分类、学名、别名、图片、植物编号、病虫害编号、为害部位、为害症状、发生规律、防治方法等。

2.3 系统程序编程

系统开发采用Internet的协议标准TCP/IP，利用Web技术、构件化技术，采用B/S结构服务模式，选用面向对象的ASP为实现语言，VB、VC、PB、JAVA和Delphi等作为专业平台开发工具，与用户之间通过Web交流数据。

2.4 后台管理系统的开发

建立基于web的B/S结构的后台管理系统，使管理员可随时随地进行系统维护和管理，建立病虫害分类管理系统和病虫害信息管理系统。

在病虫害分类管理系统中，依次选择录入作物分类、作物名称、为害类别、为害名称，自动产生每个病虫害编号和作物编号，存储于病虫害编号表；病虫害信息管理系统，选择相应的病虫害分类和名称，录入病虫害学名、别名、为害部位、为害症状、发生规律、防治方法等信息，并上传相关病虫害图片，存储于病虫害信息表。

2.5 系统的应用

植保专家咨询系统包括病虫害查询和专家诊断两方面内容，既能提供植物保护方面的咨询和指导，也能提供植物病虫草害的诊断、判别和防治。在进行病虫害资料查询时只需按作物分类、作物名称、为害类别、为害名称依次进行选择就可实现对病虫害信息的快速查询；在进行专家诊断时只需按作物分类、作物名称、为害部位依次进行选择，系统将列出所有符合条件的病虫害为害症状，根据实际为害症状进行简单对比就可得到病虫害名称，进而可以获得相关的发生规律、防治方法等资料。

为了使植保专家咨询系统做到图文并茂、生动、真实，本系统还增加了大量病虫害图片资料，对用户进行专家诊断也有很好的辅助作用。

本系统现已收录了天津地区常见病虫害240种，其中病害140种、虫害100种，各类病虫害图片800余幅。

3 结束语

目前该系统已投入使用，依托天津市农业信息中心的网络平台，系统运行情况良好。该系统具有操作简单、查询方便、实用性强等特点，对天津市广大农业生产者和基层农技人员有很强的参考价值，为指导天津市农业病虫害防治工作提供了一种全新的模式，丰富了植保推广手段。

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收稿日期：2011-08-24；修订日期：2011-09-23

作者简介：张保岩（1975-），男，天津人，农艺师，主要从事农业信息化工作。

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