[摘 要] 森林病蟲害的診治迫在眉睫，及時有效地對病蟲害進行診治是當下的首要問題。因此，建議建立一個森林病蟲害遠程診斷系統(tǒng)，這個遠程診斷系統(tǒng)主要是采用人工和系統(tǒng)雙管齊下的方式，首先基層林業(yè)工作者采集森林病蟲害的文字或者圖像信息，然后將這些信息輸入到該系統(tǒng)由專家進行遠程診斷，這就保證了防治的科學性和可靠性。

[關(guān)鍵詞] 森林病蟲害；遠程診斷系統(tǒng)；專家在線

[中圖分類號] S763 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）02-92-2

病蟲害是森林的勁敵，廣東省陽江市江城區(qū)森林病蟲害防治檢疫站一直致力于病蟲害的防治。森林看似是一個健壯的成年，實則是個脆弱的孩子，只要一種病蟲害在森林中蔓延開來，那么森林就會很快遭到侵害。傳統(tǒng)的森林病蟲害的發(fā)現(xiàn)與診斷方式完全是同防治人員聯(lián)系起來，這樣看似簡單方便實則風險重重?；鶎臃乐稳藛T只能憑借已有的知識和經(jīng)驗進行判斷，倘若他們遇到的病蟲害超出經(jīng)驗范圍而不能作出正確的診斷，那么將會導(dǎo)致森林病蟲害泛濫?？紤]到人為因素，國內(nèi)外都在探索更加高效和穩(wěn)定的病蟲害防治方法，經(jīng)過長期試驗，建立了較為成熟的遠程診斷的專家系統(tǒng)，即采取由基層人員和系統(tǒng)的雙向把關(guān)的防控模式，由基層人員將森林病蟲害的現(xiàn)場圖像錄入到遠程診斷專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)將會對傳入的圖像信息進行識別，給出診斷并提供相應(yīng)的措施[1]。這樣建立起來的遠程診斷專家系統(tǒng)是一個有效、安全、穩(wěn)定的森林病蟲害遠程診斷系統(tǒng)，大大降低了森林病蟲害造成的損失。

1 森林病蟲害遠程診斷的方法

森林病蟲害的遠程診斷是采取一種機器智能和專家在線咨詢相結(jié)合的模式，這樣既可以確保診斷的正確性，又可以簡化診斷過程。該遠程診斷系統(tǒng)的流程如圖1所示。

遠程診斷的機器智能模式是通過智能數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的，采用錄入-數(shù)據(jù)庫識別-防治措施的橫向模式。錄入工作是由森林管理人員來采集完成的，主要以圖像信息為主。智能數(shù)據(jù)庫在錄入的信息發(fā)送到診斷系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)圖像分析，系統(tǒng)根據(jù)發(fā)來的圖像信息在系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫中進行智能識別。因此，智能數(shù)據(jù)庫的完善是十分重要的，智能數(shù)據(jù)庫是根據(jù)已有的病蟲害和森林防治知識來組建的，并且會根據(jù)新信息的錄入不斷更新和完善。所以，當工作人員錄入圖像信息時，其實大多數(shù)執(zhí)行的是一個系統(tǒng)識別的工作，將圖像與智能數(shù)據(jù)庫中的信息進行識別分析，最終將分析的結(jié)果同防治方案一同反饋給工作人員。

遠程咨詢是基于遠程診斷系統(tǒng)匹配無效的前提，是對遠程診斷系統(tǒng)的一個補充。當工作人員錄入的圖像信息在智能數(shù)據(jù)庫中得不到識別時，圖像信息就會選擇遠程咨詢專家的方式達到問題的解決。

2 森林病蟲害遠程診斷的實現(xiàn)

森林病蟲害遠程診斷的實現(xiàn)是一個鏈型結(jié)構(gòu)，由信息入庫、智能數(shù)據(jù)管理、推理機的設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)更新組成。

2.1 森林病蟲害的實時信息入庫

森林病蟲害一經(jīng)發(fā)現(xiàn)便要及時采集信息，防止情況惡化。這是進行遠程診斷的第一步，由森林管理人員在森林病蟲害現(xiàn)場拍照、攝影等，形成圖像、文字信息，并且將這些獲得的信息進行處理，使得圖像或者文字信息更加準確。工作人員還需實時檢測病蟲害的蔓延情況，根據(jù)森林病蟲害各個階段的特征進行實時的信息入庫識別。這些入庫的信息會先經(jīng)過智能數(shù)據(jù)庫的識別，由于森林病蟲害類型多樣，甚至有些并未發(fā)現(xiàn)，所以智能數(shù)據(jù)庫的識別需按照病蟲害的蔓延情況實時更新入庫，以便達到更加準確的識別。

2.2 智能數(shù)據(jù)庫的設(shè)計及管理

智能數(shù)據(jù)庫所存儲的信息包括森林防治知識、現(xiàn)存的病蟲害情況、相關(guān)的病蟲害防治措施等。由于森林病蟲害種類繁多，每個地區(qū)森林的特點也各不相同，所以智能數(shù)據(jù)可只能存儲常見的病蟲害圖像和信息，一些未出現(xiàn)或者特征復(fù)雜的病蟲害信息仍有待完善和更新。但是，隨著智能數(shù)據(jù)庫的日趨完善，這些信息都會逐漸得到更新。

智能數(shù)據(jù)庫相當于機器專家，由圖像存儲庫、病蟲害類別庫、森林特征庫、診斷識別庫和方案匹配庫等組成。還存儲有各個區(qū)域的數(shù)字地圖、防治系統(tǒng)的更新、防治人員的組成和分布等?？梢哉f智能數(shù)據(jù)庫涵蓋了森林病蟲害的大多數(shù)情況，其實一個有效的采集到識別的可行化流程。

數(shù)據(jù)庫技術(shù)將系統(tǒng)采集和錄入的信息集中起來，形成有結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀知識體系。在這樣的網(wǎng)狀體系中有多個主線，每個主線又有多個支線，這樣的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫的好處在于森林人員采集錄入的信息能夠達到相對準確的識別。一般錄入的信息先與主線信息匹配，再由信息的具體特征分支開到各個支線的識別，最終確定病蟲害的類別，由此匹配相對應(yīng)的防治方案。

2.3 森林病蟲害遠程診斷推理機的設(shè)計

遠程診斷的推理機設(shè)計是遠程診斷的智能系統(tǒng)中診斷的邏輯處理項，邏輯處理項的存在是對輸入的信息執(zhí)行判斷和選擇，是對已識別的信息進行防治方案選擇的一個執(zhí)行命令。這個邏輯處理采取的是反向推理，即將已識別的病蟲害類型導(dǎo)入森林防治措施庫中，以這個識別的病蟲害類型為目標在措施庫中執(zhí)行一個措施搜索，進行條件的符合度匹配，若符合則輸出，若不符合則繼續(xù)搜索。但是，更新和措施庫的補充需要時間，因此推理機的設(shè)計中很重要的是采用中斷技術(shù)，以保護匹配識別的有效存儲。

2.4 森林病蟲害遠程人工診斷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

這個部分是針對遠程智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)無法匹配信息情況的補充，即采取人工專家在線診斷的模式。遠程人工診斷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是通過服務(wù)器將森林現(xiàn)場用戶同人工專家連接，實現(xiàn)森林防治工作站與森林專家的數(shù)據(jù)信息的一個有效對接。

在用戶的現(xiàn)場信息錄入數(shù)據(jù)庫無法得到識別時，用戶便要通過在線端咨詢森林病蟲害防治專家，通過將現(xiàn)場的圖像、文字等信息通過服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的輸送到達專家端。由于森林病蟲害的多樣性，而不同的專家所擅長的細分病蟲害領(lǐng)域也有區(qū)別，所以人工診斷網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用的是多用戶端到達多專家端的模式，這個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實際上執(zhí)行的是用戶信息和專家專項的匹配過程，達到一種病蟲害的準確匹配，進行專業(yè)治理。

2.5 森林病蟲害遠程診斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新的實現(xiàn)

森林遠程診斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新主要是通過兩大渠道，一是將具有權(quán)威性和完整性的國家森林病蟲害信息中心作為樣本導(dǎo)入智能數(shù)據(jù)庫的存儲中心，并且兩者在實踐過程中是互為補充的關(guān)系，國家森林病蟲害中心的信息更新將會實時更新到數(shù)據(jù)庫中，而數(shù)據(jù)庫在實踐當中錄入的信息也會實時更新到國家森林病蟲害信息中心。二是人工在線診斷系統(tǒng)對智能診斷數(shù)據(jù)庫的補充和更新作用，當用戶錄入的信息在數(shù)據(jù)庫中無法識別匹配時，就會鏈接到專家端進行專項診斷，而專家診斷的結(jié)果又會實時補充到數(shù)據(jù)庫中，對原有的數(shù)據(jù)庫知識進行更新。

3 系統(tǒng)運行過程與評價

診斷來源信息的獲取主要包括用戶對現(xiàn)場描述的文字信息、拍攝的圖像信息。文字信息包括病蟲害的現(xiàn)場描述、危害癥狀、區(qū)域特點、診斷時間等，這是對圖像信息的補充和介紹。而圖像信息則更為直觀和全面地展示了這個森林區(qū)域的病蟲害現(xiàn)狀。所以，系統(tǒng)運行的信息來源是相對準確的，而系統(tǒng)運行中有智能數(shù)據(jù)庫、人工在線診斷端2個診斷體系，加上推理機的邏輯項選擇，整個系統(tǒng)的流程覆蓋了大多數(shù)的情況。可以說，這個系統(tǒng)是解決森林病蟲害較為完善和可執(zhí)行的系統(tǒng)。

4 結(jié)語

通過智能診斷數(shù)據(jù)庫和遠程人工專家在線咨詢兩大網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系對可能發(fā)生的病蟲害現(xiàn)象進行大范圍的覆蓋，并創(chuàng)新運用推理機模型對診斷結(jié)果輸出有效的防治措施。系統(tǒng)真正做到了森林病蟲害防治診斷和防治措施的縱向解決結(jié)構(gòu)，對當下森林病蟲害的防治具有重要的實踐意義[2]。

參考文獻

[1]王衛(wèi)文.遠程診斷專家系統(tǒng)在城市森林病蟲害防治中的應(yīng)用[J].中國城市林業(yè)，2004（5）：52-54.

[2]宋玉雙，黃北英.中國林業(yè)有害生物防治技術(shù)的新進展[J].中國森林病蟲，2008（6）：31-34，42.