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苹果是我国主要的经济作物,防治苹果树病害,提高果品产量和质量是目前苹果产区最关注的问题之一。传统的防治方法不仅造成农药的浪费,生态环境的破坏,而且使抗(耐)性菌株的数量大大增加。为此,本研究在充分吸收前人研究成果的基础上,集成网络技术、GIS技术、专家系统诊断技术和人工神经网络技术,研究开发了基于WebGIS的苹果树病害诊断与预测系统,以期改善上述问题。
本研究选用B/S体系结构,IIS与Tomcat结合作为Web服务器,ASENET作为主要开发环境,利用Oracle 9i存储数据,以ADO.NET建立数据连接。
针对病害发生的区域性特点,本研究采用WebGIS作为信息发布平台,方便用户直观得到病害发生程度的区域信息。采用ESRI公司的ArcIMS 9.0实现WebGIS的二次开发,提高了开发效率。由于苹果树病害发生症状的不确定性,推理机构采用知识的不确定推理进行病害诊断;针对苹果树病害发生程度的不确定性、多输入和复杂性等非线性特征,选取Matlab人工神经网络工具箱的三层BP网络建立预测模型,并采用Matlab的Web应用技术实现Matlab的异地调用。
本研究选取烟台栖霞市臧家庄镇2005~2006年苹果树斑点落叶病的发生情况及气象数据作为实验验证数据。结果表明,该系统具有较高的诊断与预测精度,实用性较强。