【文章內(nèi)容簡介】 種方式：一種是從農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)獲知災(zāi)情信息；另一種是從田間地頭通過人工觀察獲知災(zāi)情信息。前一種方式具體流程是農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)通過收集田間信息和閱讀往年的災(zāi)情資料首先作出判斷和預(yù)測(cè)，再通過各種媒體向農(nóng)戶發(fā)布災(zāi)害信息以及防治措施，農(nóng)戶收到該信息后采取相應(yīng)的防治措施。后一種方式具體流程是農(nóng)戶通過對(duì)田間地頭玉米生長狀況的觀察根據(jù)以往病蟲草害的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)玉米目前的生長狀況作出判斷，如果目前的病蟲草害是以往遇見過的就會(huì)根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)采取相應(yīng)的防治措施，如果目前的病蟲草害是以前沒有遇見過的就會(huì)邀請(qǐng)專家或農(nóng)業(yè)技術(shù)員到田間去診斷，專家或農(nóng)業(yè)技術(shù)員采集到病蟲草信息通過觀察或化驗(yàn)得出判斷，再將病蟲草害信息和防治措施傳遞給農(nóng)戶，由農(nóng)戶采取相應(yīng)的防治措施。所有上面的診斷流程，目前還都處于人工診斷階段。第一種方式是靠農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)收集災(zāi)害信息和閱讀以往的災(zāi)情信息來做出預(yù)測(cè)和判斷，它是一種很被動(dòng)的診斷方式，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)依賴性太大，在災(zāi)情信息收集上不能很全面，在時(shí)間上不能準(zhǔn)確的判斷災(zāi)害發(fā)生日期，不能根據(jù)實(shí)際每塊田地作出分析，這種方式只適用于大規(guī)模發(fā)病并且非常普遍的病蟲草害，精度和準(zhǔn)度都不能滿足實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。第二種方式，靠農(nóng)戶對(duì)田間玉米的觀察來作出判斷，是主動(dòng)的診斷方式。但它依賴于農(nóng)戶個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，需要農(nóng)戶對(duì)病蟲草害知識(shí)的日積月累，時(shí)間周期很長，而且很大程度上導(dǎo)致了病蟲草害知識(shí)的不能共享。同時(shí)偶然性很大，與農(nóng)戶觀察玉米生長狀況的次數(shù)和仔細(xì)程度有很大關(guān)系。以上兩種方式會(huì)消耗很大的人力和物力，并且診斷的效果不佳。14 用戶特點(diǎn)本系統(tǒng)涉及到的用戶包括基層一線農(nóng)業(yè)科技人員、玉米種植農(nóng)戶等，這些用戶的特點(diǎn)表現(xiàn)為：其對(duì)智能通訊設(shè)備的操作能力不強(qiáng)，而且玉米種植農(nóng)戶缺乏一定的農(nóng)業(yè)專業(yè)知識(shí)。在田間使用電腦進(jìn)行病蟲草害診斷、采集病蟲草害數(shù)據(jù)非常不方便。如何來提高系統(tǒng)的親和性和易用性是一個(gè)比較關(guān)鍵的問題。 系統(tǒng)目標(biāo)將植保專業(yè)知識(shí)與農(nóng)戶的田間實(shí)際體驗(yàn)相結(jié)合，通過優(yōu)化的人機(jī)交互界面，將診斷規(guī)則、推理過程、預(yù)測(cè)結(jié)果、病害信息以典型圖像加通俗文字描述的直觀形式呈現(xiàn)給用戶，解決農(nóng)戶的實(shí)際應(yīng)用問題，提高系統(tǒng)的操作性與使用性。本設(shè)計(jì)主要提供兩種病蟲草害的診斷方法，一是病害推理診斷；二是指認(rèn)式診斷。指認(rèn)式診斷又分為蟲害指認(rèn)式診斷、草害指認(rèn)式診斷和病害指認(rèn)式診斷，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇不同的診斷方法對(duì)不同時(shí)期的玉米作物進(jìn)行病蟲草害診斷。另外，系統(tǒng)還提供了GPS定位功能，用戶在診斷出病蟲草害后可以記錄在什么時(shí)間、什么地點(diǎn)、發(fā)生了什么病癥，便于后期進(jìn)一步的分析研究。要求系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作界面友好。病害推理診斷: 1） 通過田間事實(shí)圖像結(jié)合簡單的規(guī)則描述進(jìn)行玉米病害推理診斷； 2） 提供瀏覽推理過程功能； 3） 在每一個(gè)推理環(huán)節(jié)中都可以進(jìn)行結(jié)果預(yù)測(cè)； 4） 可以在一個(gè)推理過程中任選一個(gè)環(huán)節(jié)重新進(jìn)行推理診斷；5） 可以瀏覽的診斷結(jié)果包括：病害名稱、病害指認(rèn)關(guān)鍵字、病害概述、癥狀、發(fā)病規(guī)律、防治技術(shù)、不同發(fā)病時(shí)期（苗期、成株期）及發(fā)病部位（根部、莖部、葉部、穗部）的典型圖像。6） 可以查看高分辨率的典型圖片（大圖）；病害指認(rèn)式診斷： 1） 可以瀏覽所有常見病害的典型圖像及其相應(yīng)名稱；2） 對(duì)病害沒有任何認(rèn)識(shí)的情況下進(jìn)行直接指認(rèn)式診斷； 3） 通過對(duì)病害的發(fā)病時(shí)期或者發(fā)病部位的分類判斷進(jìn)行指認(rèn)式診斷；4） 可以瀏覽的診斷結(jié)果包括：病害名稱、病害指認(rèn)關(guān)鍵字、病害概述、癥狀、發(fā)病規(guī)律、防治技術(shù)、不同發(fā)病時(shí)期（苗期、成株期）及發(fā)病部位（根部、莖部、葉部、穗部）的典型圖像。5） 可以查看高分辨率的典型圖片（大圖）；草害指認(rèn)式診斷： 1） 可以瀏覽所有常見田間雜草的典型圖像及其相應(yīng)名稱；2） 對(duì)草害沒有任何認(rèn)識(shí)的情況下進(jìn)行直接指認(rèn)式診斷； 3） 通過對(duì)草害的分類判斷進(jìn)行指認(rèn)式診斷；4） 可以瀏覽的診斷結(jié)果包括：草害名稱、草害指認(rèn)關(guān)鍵字、草害概述以及草害的典型圖像。5） 可以查看高分辨率的典型圖片（大圖）；蟲害指認(rèn)式診斷： 1） 可以瀏覽所有常見蟲害的典型圖像及其相應(yīng)名稱；2） 對(duì)蟲害沒有任何認(rèn)識(shí)的情況下進(jìn)行直接指認(rèn)式診斷； 3） 通過對(duì)蟲害的發(fā)生部位（根部、莖部、葉部、穗部）的判斷進(jìn)行指認(rèn)式診斷；4） 可以瀏覽的診斷結(jié)果包括：蟲害名稱、蟲害指認(rèn)關(guān)鍵字、蟲害概述、為害癥狀、形態(tài)特征、發(fā)生及為害規(guī)律、防治技術(shù)、蟲害不同生長時(shí)期的典型圖像。5） 可以查看高分辨率的典型圖片（大圖）；GPS 定位功能：實(shí)現(xiàn)GPS定位功能，用戶在診斷出病蟲草害后可以記錄災(zāi)害的發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)和病癥，便于后期進(jìn)一步的分析研究。能夠在數(shù)字地圖上直觀的顯示災(zāi)害發(fā)生位置。數(shù)字地圖要求具有放大、縮小、移動(dòng)等功能，并且具有衛(wèi)星和街景兩種顯示模式。本系統(tǒng)輸入的所有數(shù)據(jù)都是系統(tǒng)自動(dòng)加載的，用戶只需根據(jù)系統(tǒng)提示選擇所需數(shù)據(jù)即可。本系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)有：1）病蟲草害發(fā)生部位，可選的數(shù)據(jù)有：根部、莖部、葉部、穗部；2）病蟲才發(fā)生時(shí)期：苗期、成株期；3）病害分類信息：根腐病、苗枯病、大斑病、灰斑病、銹病、紋枯病、穗腐病、瘋頂病、矮花葉病、粗縮病......4）蟲害分類信息：亞洲玉米螟、大螟、小地老虎、斜紋夜蛾、黏蟲、棉鈴蟲、金針蟲、白星花金龜、玉米旋心蟲......5)草害分類：菊科、薔薇科、茄科、馬齒莧科、莧科、木賊科、藜科、蓼科；6）各種推理規(guī)則的選擇。本系統(tǒng)的輸出的數(shù)據(jù)有：依據(jù)具體情況可以有病蟲草害發(fā)病部位、發(fā)病時(shí)期、概述、癥狀、為害規(guī)律、形態(tài)特征、防治技術(shù)、典型圖像（大圖、縮略圖）。記錄災(zāi)害發(fā)生信息的XML文件。1) 病蟲草害診斷的速度要求界面切換速度要能滿足用戶的要求。顯示診斷結(jié)果要快速。2) 病蟲草害診斷的準(zhǔn)確度要求診斷結(jié)論要求信息準(zhǔn)確度在98%以上。3) 病蟲草害診斷的完整度要求診斷結(jié)論至少包括病蟲草害概述、癥狀、防治技術(shù)，要求整體的信息完整度在98%以上。 要求系統(tǒng)易于功能擴(kuò)展，有友好的用戶操作和交互界面，有友好的信息提示。基于系統(tǒng)以上的需求分析，得出以下系統(tǒng)用例圖：圖 41 系統(tǒng)需求用例圖通過對(duì)上面的用例圖和需求作進(jìn)一步的分析和抽象，提煉出業(yè)務(wù)領(lǐng)域關(guān)鍵概念，可以得出下面的領(lǐng)域模型類圖。圖 42 領(lǐng)域模型類圖石河子大學(xué)學(xué)士畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第五章 數(shù)據(jù)庫分析與設(shè)計(jì)第五章 數(shù)據(jù)庫分析與設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫（Database）是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉庫，是管理信息系統(tǒng)的一個(gè)核心部分。 為了便于程序與數(shù)據(jù)庫的連接以及對(duì)數(shù)據(jù)庫的管理維護(hù)，特編寫本章，意在作為編程人員的參考以及數(shù)據(jù)庫管理員維護(hù)數(shù)據(jù)的參考。表51系統(tǒng)數(shù)據(jù)及其用途表數(shù)據(jù)表名稱 數(shù)據(jù)表用途Categories 用于存儲(chǔ)診斷類型信息Images 用于存儲(chǔ)病蟲草害田間事實(shí)圖像Keywords 用于存儲(chǔ)玉米發(fā)病部位及發(fā)病時(shí)期信息Rules 玉米病害診斷規(guī)則表,用于存儲(chǔ)病害診斷推理規(guī)則TechnicalArticle 病蟲草害檢索表，主要存儲(chǔ)病蟲草害的發(fā)病部分及時(shí)期TechnicalFields 用于存儲(chǔ)病蟲草害的防治知識(shí)，包括：癥狀、發(fā)病規(guī)律、防治技術(shù)等概念設(shè)計(jì)是對(duì)用戶要求描述的現(xiàn)實(shí)世界(可能是一個(gè)工廠、一個(gè)商場(chǎng)或者一個(gè)學(xué)校等)，通過對(duì)其中信息的分類、聚集和概括，建立抽象的概念數(shù)據(jù)模型。這個(gè)概念模型應(yīng)反映現(xiàn)實(shí)世界各部門的信息結(jié)構(gòu)、信息流動(dòng)情況、信息間的互相制約關(guān)系以及各部門對(duì)信息儲(chǔ)存、查詢和加工的要求等。所建立的模型應(yīng)避開數(shù)據(jù)庫在計(jì)算機(jī)上的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，用一種抽象的形式表示出來。 17圖 51 系統(tǒng)ER圖 根據(jù)實(shí)際需要，將部分?jǐn)?shù)據(jù)表詳細(xì)字段設(shè)計(jì)描述如下：診斷類型表詳細(xì)字段如下：表52 診斷類型表字段名說明類型id類型編號(hào)integerCategoryName類型名稱nvarchar(20) 病蟲草害圖像表詳細(xì)字段如下：表53 病蟲草害圖像表字段名說明類型id圖像編號(hào)integerImageName圖像名稱nvarchar(200)ImageDescription圖像描述nvarchar(500)ImageAddress圖像地址nvarchar(500)ThumbnailAddress縮略圖地址nvarchar(500)ArticleID圖像對(duì)應(yīng)的文章編號(hào)integer關(guān)鍵字表詳細(xì)字段如下：表54 關(guān)鍵字表字段名說明類型id關(guān)鍵字編號(hào)integerKeywordName關(guān)鍵字名稱nvarchar(20) 推理規(guī)則表詳細(xì)字段如下：表55 推理規(guī)則表字段名說明類型id規(guī)則編號(hào)integer CategoryID診斷類型編號(hào)integerFatherID父值integerLNum左值integerRNum右值integerRelatedID結(jié)論integerThumbnailAddressDescription索略圖地址規(guī)則描述nvarchar(500)nvarchar(500)病蟲草害檢索表詳細(xì)字段如下：表56病蟲草害檢索表字段名說明類型id病蟲草害編號(hào)integerArticleName病蟲草害名稱nvarchar(500)Keyword關(guān)鍵字（發(fā)生部位及時(shí)期）nvarchar(500)CategoryID診斷類型integer病蟲草害防治表詳細(xì)字段如下：表57 病蟲草害防治表字段名說明類型id編號(hào)integerFieldeName防治技術(shù)nvarchar(200)FieldContent防治技術(shù)具體內(nèi)容ntextArticleID病蟲草害編號(hào)integer石河子大學(xué)學(xué)士畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第六章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)第六章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)本章主要介紹系統(tǒng)的模塊劃分、總體設(shè)計(jì)及詳細(xì)設(shè)計(jì)。此系統(tǒng)主要包括“病害推理式診斷”、“病害指認(rèn)式診斷”、“蟲害指認(rèn)式診斷”、“草害指認(rèn)式診斷”、“GPS定位”五個(gè)功能。在診斷上分為兩種方式：指認(rèn)式診斷和推理式診斷。診斷的用戶接口主要以田間事實(shí)圖片為主。 模塊分析根據(jù)前面的需求分析，可以將系統(tǒng)功能模塊圖描述如下：圖 61 系統(tǒng)功能模塊圖下面逐個(gè)對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行分析。 病害推理式診斷模塊分析此模塊主要負(fù)責(zé)玉米病害按規(guī)則進(jìn)行推理診斷。推理過程是通過對(duì)典型規(guī)則圖片和病害規(guī)則描述的選取共同實(shí)現(xiàn)的。用戶可以根據(jù)規(guī)則描述和典型圖片的識(shí)別一步一步進(jìn)行推理直到得出結(jié)果。每次系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的選擇分別顯示兩條相反的規(guī)則，用戶可以選擇相應(yīng)的規(guī)則或取消選擇規(guī)則。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶選擇的規(guī)則顯示下一組規(guī)則圖片供用戶進(jìn)一步選擇。在推理結(jié)束后，會(huì)得到推理結(jié)果，顯示推理結(jié)果所表示的病害詳細(xì)信息和典型圖片。此模塊具有兩個(gè)子模塊：預(yù)測(cè)結(jié)果和推理過程。預(yù)測(cè)結(jié)果子模塊會(huì)根據(jù)目前所進(jìn)行的推理顯示當(dāng)前推理下可能的結(jié)果。用戶可以根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果直接選擇相應(yīng)的病害，顯示病害信息。推理過程子模塊會(huì)顯示用戶目前所完成的推理步驟，用戶可以選擇相應(yīng)的步驟返回推理的先前階段，重新進(jìn)行推理診斷?？傊撃K是推理機(jī)的實(shí)現(xiàn)，主要實(shí)現(xiàn)病害的推理診斷，并且包含預(yù)測(cè)結(jié)果和推理過程兩個(gè)子模塊，分別進(jìn)行顯示目前推理所可能的結(jié)果和推理的步驟。 病害指認(rèn)式診斷模塊分析此模塊主要負(fù)責(zé)玉米病害的指認(rèn)式識(shí)別診斷。在進(jìn)入指認(rèn)式診斷界面后，系統(tǒng)會(huì)查詢數(shù)據(jù)庫顯示所有的病害典型圖片和名稱。用戶可以點(diǎn)擊相應(yīng)的圖片顯示該病害的詳細(xì)信息。用戶還可以根據(jù)病害的發(fā)病時(shí)期或發(fā)病部位進(jìn)行分類查詢，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的選擇將病害的搜索范圍縮小，有條件的顯示病害。此模塊主要負(fù)責(zé)玉米蟲害的指認(rèn)式識(shí)別診斷。在進(jìn)入指認(rèn)式診斷界面后，系統(tǒng)會(huì)查詢數(shù)據(jù)庫顯示所有的蟲害典型圖片和名稱。用戶可以點(diǎn)擊相應(yīng)的圖片顯示該蟲害的詳細(xì)信息。用戶還可以根據(jù)蟲害的發(fā)病部位進(jìn)行分類查詢，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的選擇將蟲害的搜索范圍縮小，有條件的顯示蟲害。此模塊主要負(fù)責(zé)玉米草害的用戶指認(rèn)式識(shí)別診斷。在進(jìn)入指認(rèn)式診斷界面后，系統(tǒng)會(huì)查詢數(shù)據(jù)庫顯示所有的草害典型圖片和名稱。用戶可以點(diǎn)擊相應(yīng)的圖片顯示該草害的詳細(xì)信息。用戶還可以根據(jù)草害的所屬科別進(jìn)行分類查詢，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的選擇將草害的搜索范圍縮小，有條件的顯示草害。 GPS定位功能模塊分析此功能模塊比較簡單，進(jìn)入該功能模塊后，用戶選擇顯示GPS坐標(biāo)，系統(tǒng)先檢查手機(jī)GPS服務(wù)是否正常啟動(dòng)，如果已經(jīng)開啟了GPS服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)而訪問GPS服務(wù)，返回用戶所在位置的經(jīng)緯度信息。該模塊有一個(gè)子模塊，即數(shù)字地圖模塊。該子模塊會(huì)獲取父模塊的經(jīng)緯度信息顯示相應(yīng)的數(shù)字地圖并標(biāo)記該經(jīng)緯度所表示的地點(diǎn)。數(shù)字地圖子模塊具有放大、縮小和移動(dòng)等基本常用功能。該地圖要求具有兩種顯示模式：街景模式和衛(wèi)星模式。此系統(tǒng)采用MVC模式進(jìn)行開發(fā)，在此模式下，主要進(jìn)行系統(tǒng)分層架構(gòu)、五項(xiàng)功能模塊設(shè)計(jì)。根據(jù)我國農(nóng)村信息化發(fā)展水平和現(xiàn)狀，系統(tǒng)采用圖形圖像化人機(jī)交互診斷界面，利用構(gòu)建的基于圖像規(guī)則的二叉樹推理模型，通過用戶點(diǎn)選田間事實(shí)圖像與專家系統(tǒng)進(jìn)行一問一答的交流，使病害診斷按照正確的流程一步步推進(jìn)，最終診斷出所發(fā)生的病蟲害，系統(tǒng)構(gòu)造強(qiáng)化實(shí)用性。系統(tǒng)的具體開發(fā)采用MVC模式，運(yùn)用Java語言和SQLite數(shù)據(jù)庫開發(fā)一個(gè)基于android的玉米病蟲草害診斷系統(tǒng)。