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L i n y e y u a n y i随着国家对生态保护工作的重视，林区植被树木保护工作逐渐提上林区日常工作议程。
为提升林区保护以及有害生物防治技术打下基础和治理保障。
本文简单分析了我国林区内有害生物防治出现的问题，探讨开展有害生物防治的意义，对应提出了有害生物的防治技术供林业工作者参考借鉴。
1、林业中有害生物防治概述（1）林业中有害生物防治现状随着绿水青山以及绿色工程等国家林业基础项目的推出，我国的林区面积在不断扩大，对应有害生物防治工作的工作量也在不断增加，但是生物种类增加的同时护林员以及林业员对林区有害生物的生活特性不熟悉，导致有害生物猖獗却不知如何治理，短时间内害虫肆虐，林区植被受到侵蚀破坏。
此外，林业发展的过程中政府和有关林业管理人员只单纯关注林业的数量却忽视了维护林区的质量，缺乏有效的害虫防治工作，导致害虫繁殖过度，防虫资源和技术都不到位。
（2）林业中有害生物防治意义气候恶劣变化以及林业保护不足导致我国大部分的林区害虫猖獗、有害生物繁殖众多，严重阻碍了林区的健康发展维护。
对有害生物进行防治工作不仅能完善林区内部的生态环境，同时还能保证生态链的平衡，促进林区内动植物的繁殖和交配。
此外，进行有害生物防治工作还能打造良好的生态环境和原始森林景区，为林区地区创收以及开展其他林业有着重要经济帮助。
2、林业中有害生物的防治技术（1）雷达有害生物防治技术雷达防治是目前有害生物治理中最绿色环保的技术，雷达防治原理是使用了GIS技术，同时配合卫星雷达系统对有害生物的运动规律和分布轨迹进行扫描，同时将雷达侦察到的数据信息反馈到计算机内部，分析处理后得出该片林区内的害虫分布规律，比如害虫的种群数量，害虫活动轨迹，同时大数据对林区检测，建模推测有害生物的发育喜好，从而帮助林业生物防治人员掌握害虫的生活习性，便于开展大规模的捕杀和消灭工作。
此外雷达技术还能确保有害生物治理过程中的精准度和效率，清晰的雷达监控图能帮助工作人员预判有害生物的繁殖趋势，建立有害生物族群信息库，帮助雷达加快模型检测，直至今日雷达监控害虫技术仍然是我国大部分林区开展有害生物防治的主力技术，依据雷达音波的精确性能有效控制有害生物的种群分布，起到遏制有害生物繁殖发育的目的。
2024年林业有害生物防治半年工作总结____年上半年林业有害生物防治工作总结一、工作概述____年上半年，我单位认真贯彻落实党中央、国务院和林业部门有关有害生物防治工作的决策部署，紧紧围绕林业生产发展大局，开展了有害生物防治的各项工作。
通过科学研究、监测预警、防控治理等多个方面的努力，取得了一定的成效。
下面就____年上半年的有害生物防治工作进行总结如下：二、科学研究1.加强科学研究，提高病虫害防治水平。
成立了由专家组成的科研团队，开展了对林木病虫害的研究，探索了一系列有效的防治方法。
针对迁飞性害虫，采用了物理阻挡、化学引诱等手段，有效降低了虫害危害。
同时，借助新兴技术如遥感、GIS等，提高了病虫害的预测和监测能力，为防治提供了科学依据。
2.推广应用科学技术，加强林木健康管理。
通过开展培训和技术推广，宣传健康林业的重要性，提高了广大林农对病虫害防治的认识和应对能力。
同时，加强科学防治措施的推广，推动了防治工作的广泛开展，有效降低了病虫害对林业的危害。
三、监测预警1.建立健全病虫害监测预警体系。
加强了病虫害的监测工作，建立了病虫害监测预警体系和数据库。
通过定期巡查、样本采集和数据记录，及时掌握了病虫害的分布情况和发展趋势，为防治工作提供了重要依据。
2.加强病虫害预警与预测分析。
应用现代技术手段如遥感、GIS等，对林区病虫害进行了动态监测和预测分析。
通过基于模型的预警系统，能够及时发现和预测病虫害发生的风险，有针对性地制定防控措施，提高了病虫害防治的效果。
四、防控治理1.加强统筹协调，强化病虫害防治。
通过召开会议、制定工作方案等方式，加强各有关单位之间的沟通与协作，形成了合力。
同时，加大资金投入，强化监督检查，确保了病虫害防治工作的顺利推进行。
2.加强防治措施的创新与应用。
针对不同病虫害种类和发生环境，采取了各种综合措施进行防治。
如对于化学控制效果不佳的病虫害，采用了生物防治、物理措施等绿色环保的防治方法，有效遏制了害虫数量的增长。
林业有害生物预警监测系统建设方案及功能需求目录1.有害生物管护监控系统总体构成 (3)1.1病虫害目前现状 (3)1.2信息化管护原理 (3)2.有害生物超远程监控系统 (5)3.有害生物巡护管理 (13)4.有害生物平台功能需求 (17)4.1有害生物管理 (17)4.2有害生物预警 (19)4.3有害生物报警 (22)4.4专家识别 (23)4.5预警报警查询 (26)4.6有害生物调查 (31)4.7小班有害生物查询 (33)4.8有害生物分布 (35)4.9有害生物统计 (35)1.有害生物管护监控系统总体构成1.1病虫害目前现状森林病虫害是继人为破坏、森林火灾之后，又一个影响林业可持续发展的障碍，而且近年来其造成的损失已经远远超过森林火灾，给我国的林业生产和生态环境建设带来巨大影响。
我国可引起森林灾害的生物种类超过8000种，其中有害昆虫5000种以上，真菌、细菌等病原物约3000种，鼠类160余种主要的有害生物，即影响我国林业可持续发展的有害生物有100余种；重大的有害生物，即严重制约我国林业可持续发展的有害生物种类约50种，大规模频繁发生的森林病虫害有200余种，这其中造成严重经济损失，直接破坏森林生态环境，毁坏造林绿化成果的有害生物约20余种；发生频率高、后果严重，经济损失大的有害生物超过100种。
20年来，森林病虫害年均发生面积667万亩，受灾林区损失木材蓄积量达1500万亩，经济损失达 2.5亿美元。
中国现在森林覆盖率只有12.7％，在世界上居第120位。
森林病虫害是影响林业发展的一大难题。
森林病虫害防治是国家减灾工程的重要组成部分，对保护森林资源，改善生态环境，促进国民经济和社会可持续发展具有十分重要的意义。
1.2信息化管护原理随着计算机应用的不断普及和新的数学分析预测理论、技术、方法的产生，病虫害的计算机分析预测、系统分析预测、计算机模拟预测等在病虫害测报工作中的比重逐渐增加。
面向物联网的智能农业病虫害监测与预警系统设计随着物联网技术的快速发展和普及，智能农业正逐渐成为现代农业发展的热点领域。
在传统农业中，农民往往依靠经验和人工观察判断农作物的健康状况和病虫害情况，这既费时费力，也容易出现误判的情况。
因此，开发一套面向物联网的智能农业病虫害监测与预警系统，可以大大提高农作物的管理效率和农业生产的稳定性。
一、系统概述智能农业病虫害监测与预警系统是一套基于物联网技术的系统，主要用于实时监测农作物的健康状况和病虫害情况，并及时发出预警，帮助农民采取有效的防治措施。
该系统由传感器网络、数据传输和处理系统、预警系统等三部分构成。
1. 传感器网络：通过在农田中布置传感器节点，实时监测农作物的温度、湿度、土壤湿度、光照强度等关键参数。
传感器节点将采集到的数据通过物联网网络传输给数据传输和处理系统。
2. 数据传输和处理系统：接收传感器节点上传的数据，并进行实时处理和分析。
该系统通过建立与云平台的通信，可以将农田数据和分析结果实时上传到云平台。
同时，系统中的算法可以根据农田数据对农作物健康状况和病虫害情况进行预测和分析。
3. 预警系统：根据数据传输和处理系统分析的结果，系统可以通过短信、邮件、电话等方式向农民发出预警信息。
农民收到预警信息后，可以迅速采取相应的防治措施，以减少农作物病虫害带来的损失。
二、系统功能1. 实时监测农作物状况：通过传感器网络，系统可以实时监测农作物的温度、湿度、土壤湿度、光照强度等关键参数，并将监测数据上传至云平台，供农民随时查看。
2. 病虫害预测和分析：数据传输和处理系统利用农田数据进行算法分析，基于历史数据和模型，预测和识别农作物病虫害的发生和扩散情况，帮助农民提前做好预防和控制措施。
3. 异常预警和报警：一旦发现农作物出现异常，如温度过高、湿度过低、土壤湿度异常等，系统将立即发出预警信息给农民，提醒其及时采取措施。
4. 数据分析和决策支持：系统通过对农田数据的分析，生成相关报表和图表，帮助农民了解农作物的健康状况和病虫害情况，以及采取相应的防治措施。
基于卫星遥感的森林病虫害监测预警一、森林病虫害监测预警的重要性森林病虫害是影响森林健康和生态平衡的重要因素之一。
它们不仅会导致树木生长受阻，降低森林的生态功能和经济价值，还可能引发生态灾害，对生物多样性和环境造成长期影响。
因此，对森林病虫害进行有效的监测和预警，是保护森林资源、维护生态安全的重要手段。
1.1 森林病虫害监测预警的概念森林病虫害监测预警是指通过科学的方法和手段，对森林中可能发生的病虫害进行实时监测，分析其发生、发展的趋势，并及时向相关部门和公众发出预警信息，以便采取相应的防治措施。
1.2 森林病虫害监测预警的作用- 及时发现病虫害的发生，减少损失：通过监测预警，可以及时发现病虫害的初期症状，为防治工作争取时间，减少病虫害对森林资源的损害。
- 科学指导防治工作：监测预警可以为防治工作提供准确的数据支持，帮助制定科学的防治策略，提高防治效率和效果。
- 保护生物多样性和生态平衡：通过有效的监测预警和防治措施，可以保护森林生态系统中的物种多样性，维护生态平衡。
二、基于卫星遥感的森林病虫害监测预警技术随着遥感技术的发展，特别是卫星遥感技术，为森林病虫害的监测预警提供了新的技术手段。
卫星遥感具有覆盖范围广、数据获取周期短、实时性强等优点，能够为森林病虫害的监测预警提供重要的技术支持。
2.1 卫星遥感技术概述卫星遥感是通过搭载在卫星上的传感器，对地球表面进行远距离探测和监测的技术。
它可以获取森林的光谱信息、结构信息和生物物理参数等，为森林病虫害的监测提供基础数据。
2.2 卫星遥感技术在森林病虫害监测预警中的应用- 病虫害发生前的监测：通过分析卫星遥感数据，可以识别森林中可能存在病虫害风险的区域，提前进行预警。
- 病虫害发生时的监测：利用卫星遥感数据，可以实时监测病虫害的发生范围、严重程度和发展趋势。
- 病虫害发生后的评估：通过对比病虫害发生前后的卫星遥感数据，可以评估病虫害对森林资源的影响，为灾后恢复提供依据。
林业有害⽣物防控远程实时监测及远程诊断系统本⽂由重庆宇创GIS原创，转载请注明来源！
林业有害⽣物防控远程实时监测及远程诊断系统，利⽤远程视频监控设备、远程⾃动⾍情监
测设备，实现对森林病⾍害的实时远程监测,实现了在监控中⼼与就可掌握森林监测区域的病⾍
动态,系统包括以下⼏个⼦系统：
1、林业有害⽣物远程监控系统
病⾍害远程监控系统由摄像、传输、控制、显⽰、存储5⼤部分组成，在监测现场安装360°
全⽅位红外⾼清摄像机，⽤户可清晰直观的实时查看区域病⾍灾害情况，对突发性灾害事件可
实时指挥和调度。
2、远程⾃动⾍情测报系统
系统通过智能⾍情监测设备，可以⽆公害诱捕杀⾍，绿⾊环保，同时利⽤移动⽆线⽹路，定
时采集现场图像，⾃动上传到远端的物联⽹监控服务平台，⼯作⼈员可随时远程了解⾍情情况
与变化，制定防治措施。
通过系统设置或远程设置后⾃动拍照将现场拍摄的图⽚⽆线发送⾄监
测平台，平台⾃动记录每天采集数据，形成⾍害数据库，以各种图表、列表形式展现给农业专
家进⾏远程诊断。
3、林业有害监测预警预报系统
系统通过GIS地图、图表、报表等多种形式综合展⾍情，当前端设备监测到异常，⾃动发送
报警到后台，在地图上可直观显⽰报警设备的位置，及时通知各级监测管理⼈员采取防治措
施。
林业有害生物监测预警系统市州区县简明操作手册一、前言本手册为《林业有害生物监测预警综合信息系统使用手册》的简化版本，旨在让市县用户快速了解系统业务逻辑、掌握关键的操作步骤。
二、基础数据维护基础数据由市州区县用户在系统初始化时自行完成，设置完毕后较少变动，包括：1.组织机构属性维护组织机构代码及名称已统一在系统初始化时导入，市州区县用户只需要维护本级或下级机构属性就可以了。
组织机构属性显示在地图区划属性弹出窗口中。
菜单入口:基础数据—>组织机构2.监测网络各市州区县用户可以维护本级或下级的监测网络，设置中心测报点属性及测报点对应的测报对象。
菜单入口：基础数据->监测网络3.系统用户维护系统用户为可以登录系统、使用软件功能的实际人员；系统用户隶属于组织机构，由市州区县管理员用户创建本级或下级的操作用户。
菜单入口：基础数据->系统用户3.1用户查询操作者可以多种条件组合查询用户，定位到具体用户后查看或修改用户信息。
3.2用户属性维护对用户信息的修改是通过用户卡片完成的，用户卡片由以下三部分组成：（1）用户基本信息用户基本信息中关键属性有：⏹登录名：登录时使用，可以为英文(字母加数字，区分大小写) ，也可以是汉字；⏹电子邮件：用户忘记密码时，可以在登录界面中申请密码找回，密码找回时，系统将把申请人的登录密码发送到登录人在基本信息中登记的电子邮件地址中；⏹用户状态：：用户在连续5次登录失败后，系统将锁定用户，锁定的用户不能再登录系统。
要解除用户的锁定状态，需由市县管理员用户修改被锁定用户的“用户状态”，把其设置为“正常”就可以了。
如果用户忘记了登录密码，也可由管理员用户对目标用户进行“重置密码”的操作，密码重置后，用户的登录密码统一为“123456”，用户可以在进入系统后修改密码。
（2）用户角色权限（3）用户责任区域责任区域决定了在发生填报时用户的可选择区域。
用户在进行有害生物调查发生填报时，如果没有对应的应施区域，则有可能是未设置用户对应的责任区域。
云南省林业厅科技成果登记公示根据《云南省科技厅关于印发＜云南省科技成果登记和信息发布实施办法＞的通知》（云科奖发﹝2015﹞2号）要求，现将由云南省林业科学院申报的“林地薇甘菊监测预警与绿色防控技术”成果登记信息公示如下：一、成果概况（一）成果名称：林地薇甘菊监测预警与绿色防控技术（二）成果类别：应用技术（三）第一完成单位：云南省林业科学院（四）主要完成人：泽桑梓、季梅、杨斌、周平阳、朱家颖、户连荣、赵宁、刘凌、张知晓二、成果简介（一）课题来源与背景1、课题来源（1）国家自然科学基金委员会，地区项目“薇甘菊颈盲蝽化学通讯及其嗅觉相关基因克隆、功能分析”，项目编号31360154，起止时间2014年1月至2017年12月。
（2）国家林业局，林业公益性行业科研专项项目“林地薇甘菊生态控制关键技术研究”，项目编号201204518，起止时间2012年1月至2016年12月。
（3）云南省科技厅，社会发展科技计划项目“林业重大检疫性有害植物--薇甘菊区域减灾与持续治理技术试验示范”，项目编号2012CH001，起止时间2012年10月至2015年12月。
（4）云南省科技厅，应用基础研究计划面上项目“薇甘菊颈盲蝽对薇甘菊的控制机理研究”，项目编号2010CD131，起止时间2010年12月至2013年12月。
2、背景薇甘菊（Mikania micrantha H.B.K.）是目前我国唯一的全国林业检疫性有害植物，2009年薇甘菊在云南省德宏、保山、临沧、怒江、西双版纳和普洱6个州（市）16个县（区）发生，发生面积45.12万亩。
其中，林地上发生面积为21.55万亩、农地15.91万亩、其它生境7.66万亩，造成了数亿元的直接和生态经济损失，已对国土生态安全构成严重威胁。
国内外虽然在薇甘菊的化学防除、生物防治、物理防除、生态控制等方面取得了一定进展，多针对农地、农田的薇甘菊防控；但对于地形复杂、类型多样的林地薇甘菊，其监测预警、防治减灾、持续治理、资源化利用等技术研发相对滞后。
林业生态系统监测利用遥感和GIS技术监测森林变化林业生态系统是指由森林植被、土壤、气候等要素组成的一个生态系统，对于保护生物多样性、维护水土资源、减缓气候变化等方面具有重要作用。
然而，由于人类活动的影响以及全球气候变暖等因素，森林的面积、结构和功能正在发生持续的变化。
为了更好地了解和管理森林变化，林业生态系统监测采用遥感和地理信息系统（GIS）技术成为了当今重要的工具。
一、遥感技术在林业生态系统监测中的应用遥感技术是通过感测、记录和解译地物的光谱、辐射和物理特征，不需要直接接触目标地物，就可以获取地球表面信息的一种技术。
在林业生态系统监测中，遥感技术可以用来获取大范围、多时相和高分辨率的空间信息，以及监测森林的生长状况、结构和类型等指标。
1. 森林覆盖度监测遥感技术可以通过获取卫星或航空影像数据，利用影像解译和图像分类方法，对森林覆盖度进行监测。
通过对不同光谱波段的分析，可以将森林区和非森林区进行区分，并进一步计算出森林覆盖度的分布情况。
这样的监测结果有助于评估森林的总体健康状况，监测森林资源的损失和恢复情况。
2. 森林生长监测利用遥感技术，可以获取森林的生长状况，包括树高、木材密度、蓄积量等指标。
通过对多时相的遥感影像进行差异分析，可以得到不同时间段内森林的生长变化情况。
这对于监测森林资源的可持续利用、规划林木砍伐和重新植被等方面具有重要意义。
二、GIS技术在林业生态系统监测中的应用GIS技术是一种用来获取、管理、分析、处理和展示地理数据的工具。
在林业生态系统监测中，GIS技术可以用来建立空间数据库，对不同层次和类型的数据进行整合和分析，从而更好地理解森林变化的驱动因素和影响。
1. 空间分析利用GIS技术，可以对不同空间尺度的数据进行分析，包括土地利用、土壤类型、气候变化等。
通过对这些空间数据进行叠置分析和关联分析，可以揭示森林变化的影响因素和机制，为森林资源的管理和保护提供科学依据。
2. 模型构建GIS技术可以通过建立空间模型来模拟和预测森林变化的趋势和规律。
基于人工智能的农作物病虫害检测与预警系统农作物病虫害是农业中常见而严重的问题，若不及时发现和治理，将会导致大量农作物减产甚至死亡。
为了解决这一问题，人工智能技术应运而生，基于人工智能的农作物病虫害检测与预警系统应运而生。
本文将介绍该系统的原理、技术和应用，旨在帮助农民实现快速、准确的农作物病虫害检测和预警。
一、基于人工智能的农作物病虫害检测与预警系统原理基于人工智能的农作物病虫害检测与预警系统主要由图像识别、机器学习和数据分析组成。
其基本原理是通过摄像设备采集农田图像，并使用图像识别技术识别出病虫害。
随后，借助机器学习算法，系统对识别出的病虫害进行分类、分析和预测，进而提供给农民有效的预警通知。
二、基于人工智能的农作物病虫害检测与预警系统技术1. 图像识别技术图像识别技术是基于人工智能的农作物病虫害检测与预警系统的核心技术之一。
它可以通过深度学习算法对采集到的农田图像进行特征提取和分析，准确识别出不同种类的病虫害。
该技术不仅可以识别已知的病虫害种类，还可以通过不断学习和训练，提高系统对新病虫害的识别率。
2. 机器学习算法机器学习算法是基于人工智能的农作物病虫害检测与预警系统的另一个重要技术。
通过对大量病虫害数据的分析和学习，系统可以建立起病虫害的分类模型和预测模型。
这些模型可以通过实时监测和分析最新的数据，快速准确地识别和预测农作物病虫害的发生和传播趋势。
3. 数据分析技术基于人工智能的农作物病虫害检测与预警系统需要大量的数据支持。
数据分析技术可以对农田环境、天气、土壤、作物生长状况等多种因素进行综合分析，为系统提供准确的病虫害预警。
通过对大数据的实时监测和分析，系统可以及时发现农作物病虫害的发生，并提供相应的防治建议。
三、基于人工智能的农作物病虫害检测与预警系统应用1. 实时监测与预警基于人工智能的农作物病虫害检测与预警系统可以实时监测农田状况，并及时发现病虫害的发生。
一旦发现病虫害，系统将会立即发送预警通知给农民，提醒他们采取相应的防治措施，从而避免或减少农作物减产的情况发生。
林业有害生物防治管理系统1. 简介林业有害生物防治管理系统是为了保护林业健康发展，防治林木遭受有害生物侵害而开发的管理工具。
该系统利用现代信息技术和数据分析方法，实现了对林业有害生物的监测、预警、防治等全过程管理。
本文将介绍该系统的主要功能和使用方法，帮助用户了解并正确使用该系统。
2. 功能2.1 监测功能林业有害生物防治管理系统通过布设传感器和采集装置，对林区进行实时监测。
系统能够自动检测林木生长状况、土壤湿度、气温等环境因素，并通过数据分析判断是否存在有害生物的威胁。
监测数据通过云端传输，管理员和操作人员可以随时查看实时数据。
2.2 预警功能当有害生物侵害林木或环境因素异常时，系统能够及时发出预警信号。
管理员和操作人员将通过手机APP、电子邮件或短信等途径接收预警信息，以便及时采取相应的防治措施。
预警信息包括有害生物种类、分布区域、严重程度等详细信息，帮助用户快速做出决策。
2.3 防治策略推荐功能林业有害生物防治管理系统根据监测数据和有害生物数据库，能够为用户提供针对性的防治策略推荐。
根据不同的有害生物种类和环境条件，系统会给出最佳的防治方法和药剂推荐，并提供使用说明和注意事项。
用户可以在系统中查看防治策略，并生成相关报告。
2.4 数据分析与统计功能系统能够对传感器采集的数据进行分析和统计，为用户提供有害生物防治的科学依据。
通过数据分析，用户可以了解有害生物的发展趋势、地理分布特征等重要信息，为制定防治计划提供参考。
系统还可以生成多种报表和统计图表，帮助用户更直观地了解林区的有害生物防治情况。
3. 使用方法3.1 注册和登录用户需要先注册系统账号并登录，才能使用系统的功能。
注册需要提供用户名、密码和联系方式等基本信息，系统将对用户进行身份验证。
3.2 设备布置和连接用户需要根据系统提供的安装指南，布置传感器和采集装置。
传感器需要与系统进行连接，确保数据正常采集和传输。
用户可以根据需要对传感器进行调试和排除故障。
２０１５年３月第３６卷 第３期计算机工程与设计ＣＯＭＰＵＴＥＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡＮＤＤＥＳＩＧＮＭａｒ．２０１５Ｖｏｌ•３６ Ｎｏ•３基于开源ＧＩＳ的林业有害生物监测与预警系统赵仁辉１，２，刘 丽１＋，王志宝３，邵 静１，２（１．中国科学院遥感与数字地球研究所北京１００１０１；２．中国科学院大学资源与环境学院，北京１０００４９；３．东北石油大学计算机与信息技术学院，黑龙江大庆１６３３１８）摘 要：针对林业有害生物监测与预警系统建设中存在开发成本较高、开放性较差、灵活性较低等问题，提出基于开源ＧＩＳ的系统架构。
阐述以ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ／ＰｏｓｔＧＩＳ为空间数据库、ＭａｐＳｅｒｖｅｒ为ＧＩＳ引擎、ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ为客户端搭建据的系统平台，对多级地图缓存和基于ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅ的模型库等关键技术进行分析与描述。
原型验证及工程实践结果表明，该系统具有低成本、高开放、扩展性强等特点，对于加强林业有害生物信息网络化管理和宏观科学决策具有推广应用价值。
关键词：地理信息系统；开源；林业有害生物；监测与预警；Ｗｅｂ服务中图法分类号：ＴＰ３１１ 文献标识号：Ａ 文章编号：１０００‐７０２４（２０１５）０３‐０８０２‐０７ｄｏｉ：１０•１６２０８／ｊ•ｉｓｓｎ１０００‐７０２４•２０１５•０３•０４８收稿日期：２０１４‐０３‐２８；修订日期：２０１４‐０５‐２９基金项目：国家科技支撑计划基金项目（２００６ＢＡＤ２３Ｂ０４）；国家８６３高技术研究发展计划基金项目（２００８ＡＡ１２Ｚ２０３）作者简介：赵仁辉（１９８８），男，安徽六安人，硕士研究生，研究方向为ＷｅｂＧＩＳ、空间决策支持；＋通讯作者：刘丽（１９８６），女，河北承德人，博士，研究方向为地理信息系统与应用；王志宝（１９８１），男，黑龙江大庆人，博士，副教授，研究方向为空间数据管理；邵静（１９８８），女，河北秦皇岛人，博士研究生，研究方向为智慧城市。
Ｅ‐ｍａｉｌ：ｚｈａｏｒｅｎｈｕｉ２００８＠１２６•ｃｏｍＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｗａｒｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｆｏｒｅｓｔｐｅｓｔｂａｓｅｄｏｎｏｐｅｎｓｏｕｒｃｅＧＩＳＺＨＡＯＲｅｎ‐ｈｕｉ１，２，ＬＩＵＬｉ１＋，ＷＡＮＧＺｈｉ‐ｂａｏ３，ＳＨＡＯＪｉｎｇ１，２（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇａｎｄＤｉｇｉｔａｌＥａｒｔｈ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｑｉｎｇ１６３３１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅｔｏｔｈｅｈｉｇｈｃｏｓｔ，ｐｏｏｒｏｐｅｎｎｅｓｓａｎｄｌｏｗｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｏｆｐｒｅｖｉｏｕｓＧＩＳｂａｓｅｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｗａｒｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｆｏ‐ｒｅｓｔ，ａｎａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｂａｓｅｄｏｎｏｐｅｎ‐ｓｏｕｒｃｅｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｏｂｕｉｌｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ／ＰｏｓｔＧＩＳｗａｓｕｓｅｄａｓｓｐａｔｉａｌｄａｔａｂａｓｅ，ＭａｐＳｅｒｖｅｒｗａｓｕｓｅｄａｓＧＩＳＥｎｇｉｎｅａｎｄＯｐｅｎＬａｙｅｒｓｗａｓｕｓｅｄａｓｃｌｉｅｎｔ．Ｄｅｔａｉｌｅｄａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｍｕｌｔｉ‐ｌｅｖｅｌｍａｐｃａｃｈｉｎｇａｎｄｍｏｄｅｌｌｉｂｒａｒｉｅｓｂｕｉｌｄｉｎｇｂａｓｅｄｏｎＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅ．Ｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｅｎｇｉ‐ｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈｈａｓｌｏｗｃｏｓｔ，ｈｉｇｈｏｐｅｎｎｅｓｓａｎｄｓｔｒｏｎｇｅｘｔｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙ，ｉｓｏｆｇｒｅａｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅｔｏｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅｆｏｒｅｓｔｐｅｓｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｍａｃｒｏｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｄｅｃｉｓｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＩＳ；ｏｐｅｎ‐ｓｏｕｒｃｅｓｏｆｔｗａｒｅ；ｆｏｒｅｓｔｐｅｓｔ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｗａｒｎｉｎｇ；ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅ０ 引 言由于有害生物信息具有明显的时空变异特征，有必要借助空间分析手段，已有很多研究将ＧＩＳ（ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｉｎ‐ｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）应用于有害生物监测与预警系统的建设中［１］。
如刘明辉等［２］基于ＧＩＳ平台，依循专家经验预测方法，构建了农业病虫害预测预报专家系统，实现了病虫害发生的地理空间描述。
王霓虹等［３］将ＷｅｂＧＩＳ技术和人工智能结合，设计了有害生物预测预报专家系统，使得对森林病虫害预测预报更加全面有效。
常原飞等［４‐８］分别基于•ＮＥＴ平台和ＡｒｃＧＩＳ二次开发技术研发了全国、省、市、县的林业有害生物监测系统，满足了各级森防机构的生产管理需求。
然而，这些系统采用商业ＧＩＳ软件，一方面开放性和灵活性较差，难以实现互操作与数据共享；另一方面，商业ＧＩＳ提供的许多功能在实际中利用率低，造成浪费。
与此同时，种类丰富涵盖面广的开源ＧＩＳ项目吸引了大量的科研机构参与研发，使其具有强大的技术支撑。
由于遵守ＯＧＣ制定的规范，开源ＧＩＳ不仅弥补了商业软件在数据共享、互操作等方面的缺陷，而且可以通过组合不同层次的软件快速搭建，对构建中小型ＧＩＳ应用系统有很强第３６卷 第３期 赵仁辉，刘丽，王志宝，等：基于开源ＧＩＳ的林业有害生物监测与预警系统 的优势。
本文在对各种开源ＧＩＳ软件对比分析［９‐１１］及对有关行业应用现状研究［１２，１３］的基础上，选择以ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ／ＰｏｓｔＧＩＳ作为空间数据库、ＭａｐＳｅｒｖｅｒ作为ＧＩＳ服务器、ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ作为客户端搭建ＷｅｂＧＩＳ框架，并结合ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅ技术封装预测模型，实现了林业有害生物监测与预警系统，使有害生物信息能够及时更新发布，为森防人员和林农提供了一个管理和信息展示的平台。
１ 系统设计１•１ 系统架构系统采用传统的Ｂ／Ｓ（ｂｒｏｗｓｅｒ／ｓｅｒｖｅｒ）架构，分为数据层、业务逻辑层、表现层和用户层。
系统各层次之间的接口均符合ＯＧＣ规范，因而具有高度的开放性并易于扩展。
系统架构如图１所示。
图１ 系统架构 数据层。
使用ＰｏｓｔＧＩＳ／ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ和文件系统作为空间数据和有害生物属性数据的联合存储方案。
其中Ｐｏｓｔ‐ｇｒｅＳＱＬ数据库实现对属性数据直接管理，ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ／ＰｏｓｔＧＩＳ共同实现对空间数据的统一管理。
对于影像和ＤＥＭ等栅格数据，则采用文件管理系统。
属性数据更新主要通过标准的数据模板导入和统一的数据接口服务２种方式实现。
在更新过程按照各类约束关系进行校验，确保数据的有效性。
业务逻辑层。
接收来自客户端的请求，并根据请求类型进行响应。
通过ＧＩＳ服务器和应用服务器提供空间数据服务和业务服务。
其中，ＭａｐＳｅｒｖｅｒ作为ＧＩＳ服务器，提供符合ＯＷＳ协议框架的空间数据服务（ＷＭＳ／ＷＦＳ／ＷＣＳ）。
ＷＭＳ主要用于从空间数据库中获取地理要素并将其绘制成地图返回给用户；ＷＦＳ可用来返回ＧＭＬ编码格式的空间要素信息，同时也支持对要素进行增删改；ＷＣＳ是针对栅格数据的服务，用于向用户提供栅格影像数据。
使用这３个服务可完成对不同类型的空间数据进行共享。
应用服务实现除地图服务以外的有害生物业务逻辑，如数据上报、查询、统计等。
表现层。
使用ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ结合ＡＪＡＸ框架开发。
当用户执行操作时它向业务逻辑层发送请求，然后解析Ｗｅｂ服务器返回的数据，以图文一体化的方式显示空间和属性信息，同时也为用户提供地图交互分析的接口。
ＡＪＡＸ中间层保证较高的网络传输速度和页面刷新效果。
用户层。
使用本系统的用户群。
包括各级林业森防机构、企业、公众和系统管理员。
系统利用ＸＭＬ配置文件对数据资源和功能的访问权限进行控制，按照用户组管理用户，服务与用户组相对应的方式进行设置。
具有足够权限的用户才能够访问特定的数据和功能。
１•２ 数据库设计有害生物发生事件具有明显的空间特性和时间特征。
为了能够有效管理，综合分析利用，系统数据库从多尺度，多时态，多维度角度进行设计（如图２所示）。
空间尺度方面，对林业信息进行多级划分，包括省‐市‐县‐乡‐小班５个级别，利用编码建立地理要素的空间嵌套关系。
时间尺度方面，建立以空间要素为单元，以时间为记录节点的变化・３０８・ 计算机工程与设计２０１５年关系，体现有害生物时序上的变化。
维度方面，整合多源异构空间数据和属性数据。
根据以上原则，数据库设计如下：①空间数据库。
包括行政区划、水系、道路、林业小班等矢量数据，以及遥图２ 数据概念模型感影像、地貌等栅格数据；②有害生物发生防治数据库。
存储林业有害生物原始监测信息及各级汇总数据，为灾害的趋势预报提供历史数据源；③林业有害生物基础资料数据库。
包括有害生物的分类、代码、病虫树种对应关系等基础信息；④模型库。
作为林业有害生物专家系统的基础，其内容包括描述型知识、数值型模型等，通过一定的推理机制实现对林业有害生物的预测预警分析；⑤辅助数据库。
包括气象数据库、森林资源数据库等。
１•３ 功能设计各级森防机构依托林业有害生物监测与预警系统，对有害生物信息进行存储、管理、分析、灾害发布和预报预警。
为有效支撑该业务过程，系统应具备如下功能（如图３所示）。
图３ 系统功能结构 ＷｅｂＧＩＳ子系统：提供ＷｅｂＧＩＳ的基本功能，如地图放大、缩小、漫游，图形属性互查，图层管理等，满足林业空间信息浏览和有害生物信息空间可视化的需求。
同时提供专题图制作与空间分析等高级ＧＩＳ功能。
数据维护子系统：实现林业有害生物基础资料库及规划信息的入库、编辑和更新。
数据维护是系统的基础，只有将基础数据维护正确完整才能保证报表子系统的正常运转。
业务报表子系统：实现有害生物原始数据的录入、逐级上报、审核、查询、统计、导入导出等功能。
上报和审核是一对相反过程，如在省‐市‐县三级模式中，下级森防机构需要向所属上级上报该区域有害生物信息，上级森防机构负责对上报数据进行真实性和有效性审核。
预报预警子系统：根据系统中已经维护的有害生物历史数据，结合林业有害生物预测模型对下一时段有害生物的发生情况进行预测，预测内容包括发生范围、发生期和发生量等，从而为制定预防措施提供决策支持。
