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报告山西省农业有害
生物 监控信息系统建设成效及后续开发设想出版时间:2010张东霞作者简介:张东霞(1976~ ),山西万荣人,女,高级农艺师,主要从事农业有害生物监测预警及防治技术推广工作,电话:13133022299,E-mail;zdxzzs2002@hotmail.com。(山西省植保植检总站 山西太原 030001)摘要:文章介绍了山西省农作物有害生物监控信息系统开发、运行情况,结合实际总结了“省级系统”建设运行成效、系统存在的问题,提出了下一步开发设想。关键词:农业有害生物;监控信息系统;成效;开发设想;山西随着信息产业的发展,尤其是计算机技术的发展和网络的普及,计算机和网络技术已成为人们解决病虫监测预警工作在病虫信息的采集、传输、管理、分析、发布长期存在的诸多问题的主要手段。为了进一步加强山西省农业病虫监测预警工作,实现病虫信息传递网络化、处理自动化、发布和查询可视化的目标,在全国农技中心的指导和支持下,2006年底山西省植保植检总站与北京人大金仓信息技术有限公司,按照山西省病虫发生特点和测报站管理的实际情况出发共同研究开发山西省农作物有害生物监控信息系统。1 山西省农作物有害生物监控信息系统开发、运行情况1.1 省信息系统开发情况按照规划,省信息系统分三期开发,逐步完善。2007年9月省信息系统一期开发任务完成。一期工程主要进行山西省病虫害专用数据库的建设以及监控子系统、报送管理子系统和报表管理子系统的开发。2008年6月起,进行了省系统二期工程——WebGIS应用功能的开发。短短三个月后,GIS模块的开发完成,并成功与省系统的挂接。二期工程的顺利完成,增加了省信息系统基于电子地图的病虫调查数据信息的查询、病虫害监测报警、病虫害分布趋势分析等功能。基于目前该系统运行情况及存在问题,山西省植保植检总站计划与北京金禾天成科技有限公司在2010 年底签订第三期工程建设合同,以进一步完善系统,增强功能,使山西有害生物的监测和控制系统信息化工作再上新台阶。1.2 省信息系统运行情况2007年9月,一期工程完成后,该系统正式开通并运行,全省30个中心测报站、11个市级植保站所有病虫报表及病虫情报均通过省信息系统录入、校对和上报,极大地提高了病虫信息传递的可靠性、时效性,实现了全省病虫信息报送的规范化、制度化、资源共享。2008年10月,随着省信息系统二期工程完成并交付使用,新增的GIS模块实现了山西省有害生物监测预警“信息发布图形化、实施预警智能化”的目标。该系统开通运行以来,山西省有关领导高度重视该项工作,将其作为提升山西省病虫监测预警工作水平的主要抓手,每年列专款用于系统的维护和开发,并指定专人负责维护系统正常运行。为使省信息系统最大程度发挥作用,山西省植保站除在系统开通之前、运行之后举办专门培训班外,还在每年全省测报工作会议上对该系统中常出现的问题进行培训,在广泛收集改进意见后,由省级信息系统管理人员会同开发商不断改进、完善该系统运行中出现的问题。省信息系统经过三年的运行和改进,稳定性、安全性不断提高,已成为山西各级农业病虫测报人员进行信息管理、交流、展示的工作平台。2 山西省农作物有害生物监控信息系统建设运行成效2.1 加快了病虫信息传递速度在省信息系统投入使用之前,山西省基层测报站病虫报表及病虫情报、预报等信息多是通过信件、电话及电子邮件等方式进行收发、传递,信息传递速度慢,各地病虫报表零散,迟报、漏报现象普遍,不但报表回报率低,而且报回的表格进行分类整理、汇总统计也经常耗费大量人力和时间。省信息系统的建成投入使用,大大提高了病虫信息传递速度。2010年各级植保站通过省信息系统上报重大病虫发生防治周报854份,旬报325期,月报151份,病虫情报1 534份,中心测报站发布模式电报954份,上传病虫报表9 546份。报表的报回率达到90%以上,信息传递的时效比2009年又有提高。2.2 实现了病虫数据信息科学管理为了改变病虫数据信息报送的混乱局面,省信息系统除保留了与“国家信息系统”相同的报表外,根据山西省病虫发生特点,由省站有关技术人员在熟练掌握系统提供的“报表设计器”功能的基础上,制作二十八星瓢虫、番茄早疫病、番茄棉铃虫、黄瓜霜霉病、金纹细蛾、山楂叶螨、桃小食心虫、小地老虎、玉米叶螨、玉米大(小)斑病等20余种主要病虫的百余张表格,通过省系统的报表管理模块成功导入,实现了小麦、玉米、棉花、蔬菜、果树、油菜、水稻、杂粮等山西省8大类作物的50余种主要病虫的五日原始报表、模式报表及汇总报表的网络化填报和自动化收集管理,保证了全省主要病虫系统监测信息均通过系统上报和入库,实现了病虫信息的科学管理。2.3 保障了病虫数据及时、准确填报省级信息系统管理员利用省信息系统中报送管理模块,针对各市、县用户数据上报任务,进行任务设置和信息催报,信息系统自动提醒各级用户近期需要报送的表格和上报时间,保证了病虫信息及时上报。与此同时,为避免数据输入过程中出现差错,省信息系统设置了数据校对功能,要求对输入的表格进行校对后上报,对未进行校对的数据,信息系统显示未校对,且不能使用该系统的查询汇总、统计分析等功能。2.4 方便了各类病虫信息查询、汇总省信息系统的数据维护模块设置了数据查询、汇总功能,用户可通过对具体病虫的特定报表选择填报日期、关键字段,查询到所有符合条件的历史记录。省级用户可查询到所有站点报送符合条件的记录,市级用户可查询到所属区县站点符合条件的记录,区县用户可查询到本站符合条件记录。省信息系统除了实现对各类病虫报表出强大科学管理功能,同时对各级测报站发布的病虫情报、预报、周报等公文管理上也发挥了重要的作用。信息系统的公文管理模块对各级用户上报的公文,按上报站点、上报时间、上报内容进行了自动归档管理,用户可通过键入关键字,对所需信息方便查询。信息系统信息查询汇总功能,解除了各级测报员翻查大量历史资料的烦恼,有效提高了测报工作效率。2.5 实现了省、市、县资源共享通过资源管理模块,用户可及时将病虫信息,尤其是迁飞性、流行性病虫的发生动态信息及典型病虫、新发现病虫的图片、视频资料上传至系统与其他用户共享、交流。2010年各级用户通过省信息系统上传交流信息180条,病虫图片资料135张,视频资料68个,对促进各地准确掌握病虫发生流行动态、相互分享病虫资料发挥了积极作用。2.6 信息发布方式直观丰富省信息系统中有两个模块丰富了病虫信息的表现方式,实现了枯燥病虫数字信息的可视化。其一是数据维护之下的统计分析功能。用户通过选择需要进行统计分析的特定表格,确定统计分析方式(区县观测点数据对比、最大(小)值对比、各市历年平均值、区县历年同期比)及查看模式后,再选择特点分析字段、区县名称、时间范围,输入所要查看的图表高度、宽度后,该系统会按照要求自动做出清晰的比较图片。其二是地理信息模块,地理信息模块是省信息系统的可视化信息查询窗口,可通过地图界面展现和查询各监控点上报的信息,并以高亮、闪烁等方式,在地图上表现病虫害严重程度。3 省信息系统运行中存在的问题3.1 未实现与国家信息系统数据对接“山西省农作物有害生物监控信息系统”在结构、功能设计上与原“中国农作物有害生物监控信息系统”一脉相承,并有数据直接上报“国家信息系统”的端口。随着国家数字化监测预警信息系统的改版,“省信息系统”在数据库结构和功能架构上与目前国家运行的“数字化监测预警系统”有很大区别,无法实现与国家信息系统对接。3.2 数据风险仍然存在目前省信息系统安装在临时租用的一台服务器上,通过网管定时对数据信息进行备份管理,随着时间的推移,备份资料越来越多,服务器硬件空间多限,历史资料永久储存存在风险。3.3 控件要求过于严格省信息系统开发有离线版和在线版两套系统,由于离线版对电脑硬件环境要求过高,在一般电脑上难以运行,实际使用则以在线版为主。随着近年网络的普及在线版在信息传递中发挥着越来越大的作用,但电脑第一次运行省系统,编辑或查看表格时,该系统会提出安装相应控件的要求,实际使用中发现,安装了vista系统的电脑无法安装报表控件。3.4 历史数据导入困难由于该系统本身设计的缺陷,历史数据比如Excel表格数据,无法直接导入该系统,用户只能按照录入程序,将历史数据逐个录入,增加了基层测报人员工作强度。3.5 特定报表仍需增加虽然目前本站根据山西农业病虫害发生特点,特别定制了100 余张报表,但仍需增加像玉米双斑萤叶甲、棉花盲椿象等近年重发病虫报表。另外重大病虫发生防治周报表、旬报、月报等均仍在以公文形式收发,数据统计非常不便,继续进行编制、导入报表管理内容。3.6 考核管理功能需进一步完善首先任务设置中,自动催报日期设置对于每年需多次报送的报表需填入每次报送的截止日期。而在实际应用中,部分报表需要一天一报,或三天一报,任务设定方法过于繁琐。目前在报送评价功能中仅有系统根据报表份数与是否及时得到的自动计算项,而缺少根据填报质量进行评估的手动填写项。4 后续开发设想4.1 进一步完善监控信息系统功能在前期已完成的有害生物信息采集、分析、查询、以及报表自定义体系的基础上,进一步加强并实现信息预警、资源管理、办公自动化等功能。4.1.1 要完善测报报表的编制和导入工作尽快完成有关重大病虫发生动态及防治信息周报、旬报、月报以及小麦重大病虫数字化监测系统有关表格的编制和导入工作。4.1.2 用好系统现有报送管理功能对30个中心测报站、11个市级植保站报表任务,逐一进行上报时间、上报数量的设置,充分发挥本系统的信息催报,报送评价功能。4.1.3 完成历史资料的录入工作为科学管理历史数据资料,充分利用本系统自动分析对比、汇总功能,山西省从2008年起,要求各中心测报站按倒序原则,每年完成本站5年病虫资料的录入工作,目前省系统拥有大部分中心测报站近十年的数据资料。4.1.4 实现全方位数据共享目前省信息系统在数据查询汇总、统计分析时,省、市、县三级用户权限不均等,省级管理员可查到所有用户资料,市级用户可见所属县(区)用户信息,但县(区)用户仅可见本地数据,为从真正意义上实现全省数据的全方位共享。在该系统的后续开发建设中,要实现数据查询、统计、分析的层面上抛弃行政区划概念,所有用户登录到系统,可对省信息数据库中所有数据进行查询。4.2 农作物有害生物田间数据采集系统开发在现有采集手段的基础上,把数据采集功能扩展到手机、PDA等移动设备上,使数据采集的移动性、覆盖面和及时性得到较大提升。4.3 病虫害监测预警专家咨询新模式探索利用专家的知识和经验给基层农户提供信息服务是农业信息服务的重要形式,建立一个针对主要农作物病虫害的声、文、图、像等多媒体信息进行远程检索和管理的农业病虫害远程咨询系统,作为农业病虫害远程诊断的重要辅助工具。该系统应包括以下几个主要功能:提供专家知识库及病虫害的多媒体信息查询功能;提供病虫害专家库管理功能;提供植保专家在线实时诊断和咨询功能;提供植保专家非实时的答疑功能。4.4 GIS分析展示功能拓展目前省信息系统虽已具备地理信息系统,但仅具备最基本的信息展示功能,并且仅有省级用户可操作这一模块,市、县两级用户界面下不能显示,地图仅能显示到县(区),无乡镇界限,在系统的后续建设中需增加地图精准度,增加差值功能,增强基于GIS的空间分析功能,实现在监测点数据有限的条件下,更准确反映周边地区病虫发生情况,同时利用GIS定义经常使用的数据及数据间的关系,形成固定的业务专题分析模块,实现专题图形化快速展示。 -
报告上海市农作物有害
生物 监测预警数字化建设成效和发展思考出版时间:2010武向文 郭玉人(上海市农业技术推广服务中心 上海 201103)摘要:阐述了上海市农业有害生物预警数字化建设的主要内容和成效,概述上海数字化监测系统的特点。上海数字化系统目前主要具有数据管理、统计分析等功能,已基本实现农业有害生物监测预警的数据上报的网络化、数据处理的半自动化及数据展示的多元化,并结合上海市农业有害生物数字化系统建设,分析了当前数字化建设存在的问题和后期发展思路。关键词:农业有害生物;监测预警;数字化;发展对策上海市现有耕地400 多万亩,种植作物主要有水稻、油菜、大小麦、西甜瓜、草莓、蔬菜、鲜食玉米等。面积虽小,但农作物品种结构复杂,复种指数高,加上适宜的生态环境,导致病虫害发生严重。全市病虫常年发生面积3 800万亩次左右,防治面积达4 000万亩次。为保障农业安全生产,加快上海市农业现代化、网络化、可视化、自动化的发展进程,促进上海都市农业的可持续发展,上海市在市农委的高度重视下和全国农技中心的支持下,大力开展了农作物有害生物测报网络体系建设。1 数字化建设实践1.1 基本情况2003~2004年,上海市农业技术推广服务中心从测报数据管理、有害生物预警以及专家咨询等方面研究设计了“上海市农业有害生物预警系统”,2004 年底委托信息公司对系统软件进行开发。于2005年完成一期的开发,并投入使用。1.2 实现的主要功能1.2.1 数据管理功能包括数据的录入、数据的维护、数据的查询等三大基本模块。数据的录入功能实现了数据由有害生物监测的基点直接上传到市级系统,数据包括有害生物监测数据录入、作物种植信息录入和气象信息的录入。有害生物监测数据的录入通过各监测点用户的定期录入所采集数据来实现。数据维护包括数据的审核、修改记录、删除记录等。监测点录入的数据经区县和市级审核通过后永久入库。数据查询包括数据录入情况查询、数据的模糊条件查询以及数据的汇总查询等功能。数据输入输出包括公共数据下载、公共数据导入、各点数据导出、导入,数据的格式转换导出、数据打印等。1.2.2 统计和分析功能对所有入库病虫害监测数据的统计和分析,根据不同用户权限,提供给用户对不同范围内数据的统计和分析功能,包括对监测数据进行汇总、加权平均、求和、求最大值、最小值等,同时提供对以上统计结果进行不同年度同一区域的对比分析及不同区域同一年度的区域对比分析,以帮助用户研究和分析病虫发生趋势,辅助进行预测。例如,对全市2009年8月上中旬的田间蛾量与上年同期、前5年同期及前10年同期进行分析对比,分析当年发生程度和趋势,辅助做出趋势预警和防治指导(图1)。图1 多年田间蛾量发生趋势对比分析结果截图1.3 系统特点1.3.1 数据上报网络化本系统主要采用B/S的结构,系统安装在上海市农业技术推广服务中心的服务器上,全市用户通过互联网访问和操作系统,数据上报后直接进入系统数据库,不通过中间环节。已经成功使用4 年,已经完成近20年历史数据的录入,数据总数达到20万条。目前,水稻等粮油作物的日常监测数据均通过系统上报,每年新增实时数据近2万条,基本实现了数据上报的网络化。无论身处何处,只要有网络数据的上报和查询随时可以实现。1.3.2 数据处理半自动化对进入系统的数据,系统实现了数据的多条件、多模式查询,统计和分析功能。应用系统可以准确查询任何监测点指定时间的上报原始数据,可以查询出设定区域多个监测点的汇总数据或统计数据,可以对数据进行对比分析和统计。如通过系统对比分析全市2007年至2009年这3年8月1日至15日的田间赶蛾的亩蛾量趋势(图2),对比分析2009年8月1日至15日奉贤、金山和青浦区的田间赶蛾的亩蛾量趋势(图3)。同时,数据上报后,系统通过后台自动处理,将数据自动发布到系统首页,相关病虫知识根据当前病虫害发生特点,自动更新(图4)。图2 2007~2009年8月1日至15日全市平均亩蛾量对比分析结果截图图3 2009年8月1日至15日区县平均亩蛾量对比分析结果截图图4 系统首页部分内容1.3.3 数据展示多元化系统根据用户的不同需要,通过多种途径实现数据展示。首先是展现方式多样:一是,以表格的形式展示各个监测点的原始上报数据,或统计汇总的数据;二是,以曲线图或柱形图的形式展示各种数据和统计结果;三是,以地图的方式展示数据。再就是实现数据展示的途径多元化:一是,在系统首页自动展示重大病虫数据的实时汇总图;二是,在进入后台后的首页面动态显示实时汇总数据,并可挖掘数据源图和表;三是,可根据用户的需要自己进行高端设置展示数据和统计分析结果。2 主要经验2.1 争取领导重视,确保资金支持从2003年开始,本中心即着手上海市农作物有害生物测报网络体系建设。首先是通过申请上海市科委攻关项目《上海市重大病虫监测预警系统的建设》,启动植保的数字建设,并借助《上海市三年环保行动计划》项目进行数字化系统的开发,保证测报网络体系建设的资金。以前期的工作成绩,向各级领导汇报,争取长期的资金支持,完善网络体系,申请了《上海市病虫预警监测系统的建设》财政专项。图5 筛选字段展示和原始数据展示形式的截图图6 基于地图的数据展示形式的截图2.2 制定标准,统一数据模式病虫调查是病虫监测和预测的基础。用统一的技术方法和标准进行调查观测,才能保证调查数据的准确性和可比性,利用数据信息的跨区域交流和分析(图5和图6)。在着手系统开发前,本中心组织一批植保专家,尤其是退休的老专家,开始起草上海市农作物病虫调查规范,并多次开展讨论会进行修正。目前共制定了涉及水稻、小麦、油菜、蔬菜和瓜果等作物的50多种病虫的测报调查规范,正准备申报上海市地方标准。经过多次讨论形成的简单、实用、可操作性强的调查规范,统一了测报的数据模式,为系统开发和网络建设奠定了扎实的基础。2.3 注重简单实用,研发系统现代信息技术为农业信息化建设提供了很多便利的条件,作为农作物病虫害数字化监测预警建设,应根据工作发展需要,选择适当的内容进行开发,不能因追求高精尖而忽略了实用性。根据日常工作的特点进行研究和设计,方便各级植保部门的应用并有助于提高日常工作效率。该系统于2005年完成前期的基础功能的开发,并在上海市进行了应用,应用效果良好。截至2007年底,已完成全市10个郊区(县)水稻主要有害生物的近20年的历史数据、近20万条记录的录入和管理,完成了数字化植保的第一步。同时,经过2006年和2007年两年的实际应用,在水稻有害生物发生时期有效提高了数据上报的时效性和预测的准确性(图7)。图7 自动实时更新汇总的数据展示形式的截图2.4 科学规划,健全监测网络本中心正在现有市、区县两级网络体系的基础上,完善和健全监测网络,使监测点分布达到平均每8万~10万亩农田面积1个;按照统一标准建立5个农业有害生物观测圃,60个病虫监测点,每个监测点配备有完备的监测检验和田间试验仪器设备,提高网络体系监测预警的精度。2.5 加强培训和宣传,推广应用系统的生命在于被不断的应用。以往,很多研究开发项目,一方面,由于在项目设计和需求调研上忽略了工作实际和实用性;另一方面,由于没有选准特定的用户群体,很多项目往往通过验收以后就再也无人问津,技术开发与应用出现了断层,因而造成了较大的浪费。本中心从系统筹建起,即开始对系统进行宣传。系统试运行起,即注重对应用者的培训。结合植保人员的培训,把系统应用培训常态化。同时,通过奖励表彰、配备硬件设施、取消其他信息传递和交流手段的方式加强系统的推广和应用。3 存在的问题3.1 应用推广有待加强数字化建设过程中,相对于建设本身而言,对数字化系统的推广应用的力度不够,应用推广的进度相对慢很多。一是,系统利用率不够,没达到理想目标,系统所涉及的条线人员还没有自觉应用系统或形成一种习惯;二是,系统的使用人员仍比较单一,没有把系统应用推广到所有涉及系统内容的所有人员;三是,对系统的应用推广的思想认识还有待提高,系统的宣传还不够,从而导致对于系统的使用在很一定程度上被作为一项附加工作。3.2 系统设计有待改进系统前期建设重点是数据的采集、上报和管理,在设计上重点考虑确保数据的及时和数据的准确,因此系统设计上表现出:一是索求多,实用的少,对监测点人员填报数据作为主要内容,对于数据的使用考虑较少;二是,使用比较复杂、不够友好,灵活性不够,为了系统的层次清晰,在设计上对使用者角度考虑较少。3.3 基础技术有待开发就目前农业有害生物监测而言,几乎所有监测数据都需要人工采集。比如,稻飞虱灯下虫量、稻纵卷叶螟的蛾量等这样基础数据的采集,都仍要靠人工观测计数,然后得出监测数据,采集的方式和手段还太原始,工作量大;另外,有害生物的测报调查方法、内容仍较复杂,缺少量化标准,不利于数字化的建设。4 发展思考4.1 加强数据自动化采集研究从实际出发,从简单出发,加强对主要农作物的重大病虫害的监测监控数据采集的自动化研究,比如,自动气象仪的数据接入、昆虫诱集器自动计数的研究和开发。一方面,把人工从数据采集中解脱出来,另一方面,提高所采集数据的一致性和准确性,减少人为误差。4.2 加强处理与分析功能,拓展自动化展示和发布从当前工作实际需要和有害生物的监测需求出发,研究和开发系统的数据自动处理和深层次分析功能,提高系统的实用性,让系统为人服务,为工作服务。同时,拓展系统对监测数据分析结果的自动化展示和发布,以丰富多彩的形式展示监测数据和分析结果,扩展系统的服务面。使系统成为行业内的首选工具和咨询获取来源及信息发布的渠道。4.3 对数据管理进行优化开发任何数字化系统的目的应该是从提高工作效率、丰富工作内容、简化工作程序、降低工作强度出发,让机器为人们多做事,把人们从简单的重复的工作中解放出来。这就要求数字化系统要简单易用,界面友好,使用灵活。在现有基础上,简化系统的数据录入,使系统数据录入更简单方便;优化系统的查询,融入人工智能模式,实现人机对话,使系统更人性化、智能化;尝试智能决策,让系统辅助人工对有害生物发生趋势进行决策。参考文献[1]刘万才,武向文等.美国农作物病虫害数字化监测预警建设.中国植保导刊,2010,30(8):51~54[2]武向文,郭玉人.上海市农业有害生物预警系统的设计与开发.中国植保导刊,2008,28(10):32~34[3]夏敬源.我国重大农业生物灾害暴发现状与防控成效.中国植保导刊,2008,28(1):5~9[4]汤金仪.我国植物保护体系和机构的历史沿革.中国植保导刊,2008,28(2):41~43 -
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报告黄瓜内生细菌对黄瓜灰霉病的
生物 防治研究?? 基金项目:教育部长江学者和创新团队发展计划资助项目(No.200558);杨凌农业科技开发基金项目(2004JA08)。出版时间:2007灰霉病是保护地蔬菜栽培中危害十分严重的病害,传统的化学防治造成了严重的农药 残留和环境污染。应用微生物 进行生物防治能够克服上述缺点,是一种安全、有效和环保的方法。