基于案例推理与虚拟仪器的砀山酥梨黑星病预测系统研究

预测预报是梨黑星病得到有效控制和防治的前提和首要环节。当前在实际生产应用中,梨黑星病主要预测方法是专家依据其经验来预测未来发病趋势。该方法过于依赖专家经验,实时性差,效率较低,很难满足生产需求。因此,建立一套科学有效的梨黑星病预测预报方法及综合防治体系在生产上具有十分重要的意义。 本研究在安徽省高校自然科学研究项目“基于案例推理与虚拟仪器技术的集成应用:梨黑星病预测新途径”支持下,研究将虚拟仪器和基于案例推理技术相结合,利用虚拟仪器技术开发梨园生态环境数据自动采集系统,采用基于案例推理技术建立梨黑星病自动预测系统,并将二者集成为梨黑星病实时预测系统,实现梨黑星病发病状况和趋势的及时、准确与远程预测,为砀山酥梨黑星病乃至果树病害的预测预报提供了一条新的途径和方法。 研究主要内容和成果如下: ◆基于虚拟仪器的梨园生态环境数据自动采集技术研究。数据采集系统由硬件和软件组成,硬件包括传感器(温湿度、光照和雨量等)、数据采集模块、串口转换器和PC机等,软件包括VISA、硬件驱动程序和数据采集程序等。采集系统利用串口通信技术,获得分布于梨园中的传感器信息,将采集到的数据实时显示并存储至数据库,实现梨园生态环境信息的自动获取和实时监测。 ◆基于案例推理的梨黑星病预测技术研究。收集整理砀山酥梨黑星病典型发病的历史年份信息并组织成案例库,将数据采集系统获得的数据进行处理并组织成目标案例,利用基于案例推理技术检索出与目标案例最为相似的源案例,并复用源案例包含的病情信息,从而实现计算机自动预测梨黑星病发病趋势。案例检索过程中,利用最邻近算法计算案例间相似度,其中案例属性权值既可以人工定义,也可以通过相关分析使系统自动赋予。 ◆基于网络的梨园生态环境数据远程传输和监控技术研究。利用LabVIEW中的DataSocket和Remote Panel技术,实现梨园生态环境信息的远程传输和共享,实时和远程监测梨园生态环境。 ◆梨黑星病预测系统与梨园生态环境数据采集系统的集成技术研究。二者在LabVIEW平台下研制开发,并通过数据库集成为一体。集成系统实现梨园生态环境的实时监测和梨黑星病的计算机自动预测预报。 ◆系统运行测试。经过多次测试试验研究表明,系统运行稳定,可靠性高,操作方便,界面友好,易掌握,结果准确。