中国南方稻区褐飞虱灾变浅析与预警系统探讨及运用

南方稻区是我国水稻主产区，近20年来水稻褐飞虱的发生、危害严重地威胁着该地区的水稻生产，因此及时、正确地猜测褐飞虱的发生，不仅对于种植区水稻的正常发展，而且对区域农村经济可持续发展都具有重要意义。传统的褐飞虱灾变猜测方法主要是针对某一个县市进行的，缺乏空间分析因子。本研究以中国南方稻区为研究区域，采用地统计学和地理信息系统(GIS)方法，通过分析1981-1987年的虫情资料，模拟出褐飞虱越冬北界，分析其灾变发生程度的空间分布状况，并建立模拟模型。在此基础之上，设计开发出基于Web-GIS和ASP的中国南方稻区褐飞虱灾变预警系统，并初步应用到浙江地区。此系统是一个集成网络地理信息系统、模拟模型、网络数据库、人工智能和网络多媒体技术的网络系统。此外还初步研究了稻叶瘟对水稻冠层光谱特性的影响。本研究主要内容如下：1．中国南方稻区褐飞虱地理信息系统数据库的组建采用ArcView3.2和FoxPro6.0软件组建1981-1987年中国南方稻区褐飞虱地理信息系统数据库，内容包括褐飞虱种群动态空间数据库和属性数据库的构建、发生程度、气象因子。此数据库具有可扩充性，为进一步分析大标准南方稻区褐飞虱灾变发生的时空动态变化提供基础数据。2．基于GIS的中国数字地形模型建立：根据GIS数字地形模型(DTM)的构造原理和方法，用离散点移动拟合间隔加权均匀插值方法天生|教育论文网|中国数字高程模型(DEM)。以DEM为基础，用离散点插值数值拟合方法构造了DTM的数学模型。用该模型从DEM中提取了中国不同地貌的地面单元均匀高程、相对高程、高差、高程变异、坡度、坡向、地面粗糙度、坡面形态、谷脊特征线、沟谷密度、沟谷深度等各种地形结构线，由DEM产生了三维立体地形模型和各种地形剖面，以及地面辐照度的计算和地形阴阳坡的划分等，为全国一月均温的模拟和褐飞虱越冬北界的规定提供模型基础。3．基于GIS的褐飞虱越冬北界的规定与模拟：以地统计学的变差函数理论和Kropng插值方法为工具，结合天气统计学，探讨地统计学在气象因于和褐飞虱越冬北界的规定与模拟上的应用途径和方法，与历史研究成果进行比较，在地理位置和总体趋势上具有一致性。4．褐飞虱灾变发生程度的空间分布格式|教育论文范文|与动态：以GIS和地统计学为工具，以1981－1987年褐飞虱发生程度为研究对象，分别从不同年份内和年份间的发生程度方面，在时空角度上分析褐飞虱空间分布及发生程度的规律性，发现大标准中国南方稻区褐飞虱发生程度的主间分布类型呈规则分布，但发生程度均存在一定的空问相关性，主间相关强弱差异较大，且发生程度均存在不等的随机性变异。198卜1987年的褐飞虱发生程度均表现为由西南向东北方向发生程度增加的趋势，发生程度大的区域主要集中在福建、浙江、湖南和）－西。褐飞虱的发生程度、所在区域、方向趋势在同一年内及不同年份间均存在差别。褐飞虱发生程度在1981－1987年的基天职布格式|教育论文范文|表现为福建、浙江、湖南、广西东部发生偏重；四川、重庆、云南、贵州发生偏轻；厂东、海南、江西、安徽、湖北、江苏、上海为中等发生。7年间的发生趋势，即198年至1983年发生程度趋于加重，但1984年却骤减，1985、1986年发生程度又加重、1987年出现严重的趋势。终极建立褐飞虱发生程度空间半方差变异函数模拟模型。5．基于摸糊匹配的水稻病虫害诊断专家系统的设计与实现：针对症状诊断知识的特点，提出了一种采用模糊匹配获取知识的方法未设计水稻病虫害诊断专家系统。在ASP网络服务器端脚本语言下实现，应用于基于Internet中国南方稻区褐飞虱灾变预警系统中，能通过模糊匹配产生实用的诊断规则，对缺少诊断知识的病虫害症状进行尝试性推理，达得从模糊到精确的诊断目的。6．基于Internet的中国南方稻区褐飞虱灾变预警系统的组建：以Internet为系统平台，以网络地理信息系统、网络数据库、人工智能、网络多媒体和动画制作为技术支撑的中国南方稻区褐飞虱灾变预警系统，具有时空动态分析、预警发布、猜测预告、数据传输、病虫诊断、辅助决策和远程教育等功能，界面友好。IX7．稻叶瘟对水稻冠层光谱特异性影响的探讨：水稻感染稻叶瘟后，绿光区、红光区和近红外区的水稻冠层光谱反射率随病情程度的加重分别呈现下降、上升和下降的趋势；绿光吸收边沿的特征波长值发生红移，红光吸收边沿和近红外吸收边沿的特征波长值发生蓝移。受害轻时近红外区反射率变化幅度大，受害重时绿光区和红光区反射率变化幅度大。研究为应用遥感技术早期探测重大病虫害的发生提供了实验依据。本研究的技术发展和创新点有以下几个方面：，提出应用引S技术模拟农作物病虫害越冬区域：利用GIS技术和天气统计学方法并结合农业气象学和病虫害及寄主的生物学特性能够预测当年病虫害的越冬环境和地理分布区域，为中长期猜测病虫害灾变发生提供快【关键词】：地理信息系统网络地理信息系统地统计学褐飞虱数字地形模型越冬北界灾变预警空间分析中国南方稻区专家系统稻叶瘟光谱反射
【论文提纲】：目录6-11图表目录11-13中文摘要13-16第一章前言16-441．褐飞虱发生危害动态概述17-202．猜测预告方法与农作物病虫害预警信息学的研究20-252．1农作物病虫害的猜测预告方法概述20-232．1．1传统的种群分析法20-212．1．2有效积温模型法212．1．3种群数量描述法212．1．4克立格空间插值法21-232．2农作物病虫害预警信息学研究23-253．地理信息系统技术和发展及其在植物保护上的应用25-313．1地理信息系统技术概述25-263．2地理信息系统的功能263．3地理信息系统的特点26-273．4地理信息系统的未来发展趋势27-283．5地理信息系统技术在植物保护学科上的应用28-314．地统计学概述及其在昆虫种群空间动态上的应用31-334．1地统计学概述31-324．2地统计学在昆虫种群空间分布及动态研究中的应用32-334．2．1定量区域化变量的空间相关性324．2．2对调查数据进行空间插值或估值32-334．2．3分析种群动态的时空规律性335．农业决策咨询信息网络化的分析研究33-405．1中国农业信息化网络技术体系的主要功能及建设目标33-345．2开展农业决策支持和技术咨询服务系统的必要性34-365．2．1网络技术迅速发展的推动345．2．2我国农业生产现状的需求34-355．2．3我国农业管理和生产者的需求35-365．3国内外农业网络化发展现状36-385．3．1国外农业信息网络化的发展36-375．3．2国内农业信息网络化的发展37-385．4存在问题、发展方向和对策38-405．4．1存在的主要问题385．4．2今后的发展方向38-395．4．3今后的发展对策39-406．本项目的研究目的及其意义40-446．1研究目的和意义40-416．2研究内容41-436．3研究技术路线43-44第二章中国南方稻区褐飞虱地理信息系统数据库的设计、组建及应用44-591．地理信息系统数据库的基本概念45-461．1地理信息系统数据库的概念451．2地理信息系统数据库的特点45-462．中国南方稻区褐飞虱地理信息系统数据库的设计46-512．1设计目标462．2数据收集46-472．3数据库设计47-512．3．1空间数据库472．3．2属性数据库47-492．3．3空间数据库与属性数据库的联接49-502．3．4数字字典的设计与建立50-513．数据库的建立51-533．1数据整理与输入513．2图形编辑与图幅拼接51-534．数据库的应用53-584．1空间与属性信息的双向查询、显示53-544．2空间与属性信息的提取54-554．3专题舆图|教育论文范文|的天生|教育论文网|与动态分析55-564．4点数据的插值564．5昆虫适宜性生境的分析与评估56-574．6信息统计57-585．小结与讨论58-59第三章中国数字地形模型的建立研究59-691．数字高程模型（DEM）的建立59-602．数字地形模型的建立60-652．1地形要素网格数据的天生|教育论文网|60-622．1．1均匀高程602．1．2相对高程602．1．3高程变异602．1．4高差60-612．1．5地面坡度612．1．6地面坡向61-622．1．7地面坡长622．1．8地面粗糙度622．2地形结构线与坡面形态网格数据的天生|教育论文网|62-652．2．1谷脊线和流域范围62-632．2．2沟谷密度632．2．3沟谷深度632．2．4坡面形态63-642．2．5地面辐照度的计算与地形阴阳坡的划分642．2．6DTM的地形剖面64-652．2．7DEM的三维立体模型653．基于GIS的中国数字地形模型的建立研究65-664．小结66-69第四章中国一月均温分布模拟与制图69-831．气温推算数学模型69-702．空间分析与表达70-713．应用研究71-723．1研制区概况和软硬件条件713．2数据收集与处理713．3T_g分布图的天生|教育论文网|713．4四要素栅格数据的天生|教育论文网|71-723．5气温分布图的天生|教育论文网|724．小结与讨论72-83第五章中国南方稻区褐飞虱越冬北界模拟与制图研究83-901．材料与方法84-861．1材料841．2方法84-861．2．1InverseDistanceWeight（IDW）内插方法851．2．2Spline内插方法851．2．3Trend内插方法85-861．2．4Kriging内插方法862．研究结果862．1中国南方稻区褐飞虱越冬北界的模式图862．22002年中国南方稻区褐飞虱越冬北界的分析、模拟和制图863．小结与讨论86-90第六章中国南方稻区褐飞虱灾变发生空间分布格式|教育论文范文|及动态研究90-1121．空间相关的概念902．空间相关分析的原理和方法90-972．1空间数据的表示90-922．2空间相关分析的原理和方法92-972．2．1同一空间分布格式|教育论文范文|内的相关分析92-962．2．1．1半方差函数92-942．2．1．2交叉变差函数94-952．2．1．3协方差函数952．2．1．4相关函数95-962．2．2分布格式|教育论文范文|间的相关96-973．数据来源与分析方法97-983．1数据来源973．2分析方法97-984．结果分析98-1014．1褐飞虱发生程度的空间结构的经典统计学分析98-994．2应用半方差函数分析褐飞虱发生程度的空间结构99-1004．3褐飞虱发生程度的空间插值与发生区域动态分析100-1015．小结与讨论101-112第七章基于模糊匹配的水稻病虫害诊断专家系统的研究112-1191．系统知识相似性的构建112-1141．1诊断过程中相似性的构建1131．2语义表述上相似性的构建113-1141．3诊断规则上相似性的构建1142．系统知识的联想获取方法114-1172．1类比联想中的模糊匹配方法115-1172．2类比联想推理的实现过程1173．专家系统的运行结果117-119第八章基于Internet中国南方稻区褐飞虱灾变预警系统的研究119-1331．系统总体设计120-1221．1系统目标120-1211．2结构体系121-1222．系统技术实现122-1262．1Web-GIS技术122-1232．2ASP服务器端脚本开发技术123-1242．3网络数据库开发技术124-1252．4病虫害在线诊断专家系统1252．5多媒体远程教学开发技术125-1263．系统运行环境1263．1服务器系统运行软、硬件环境1263．2客户端系统运行软、硬件环境1264．结语126-133第九章稻叶瘟对水稻光谱特性的影响研究133-1391．材料与方法1341．1试验材料1341．2试验方法1342．结果与分析134-1372．1不同叶瘟等级的水稻可见光区光谱特性分析135-1362．2不同叶瘟等级的水稻近红外光区光谱特性分析1362．3光谱反射率曲线的微分分析136-1373．小结与讨论137-139第十章结论139-142参考文献142-150英文摘要150-152