摘要：分析了武陵山片區油茶種植的現狀，提出了研究適用于此片區、此作物的農業專家系統.查閱了國內外相關資料，構建了目標系統模型.此系統的核心為SSH開發框架，以MyEclipse作為主要的開發工具，利用面向對象技術，將采集系統、專家系統等有機結合，實現對油茶種植狀態進行實時監測等功能.此系統的研究在武陵山片區油茶種植中具有較好的發展前景.

　　關鍵詞：專家系統；紫蜂協議；人機交互

　　1引言

　　油茶（Camelliadeifera）又名油茶樹、茶子樹[1]，是我國特有的木本食用油樹種.2008年，出臺了《關于促進食用植物油產業健康發展保障供給安全的意見》，就明確指出要保障糧油安全，對油茶等特種油料作物加強管理，促進農業安全發展.

　　2國內外研究現狀和發展趨勢

　　2.1數據采集技術

　　信息的采集是實施種植信息化、智能化的關鍵和基礎，隨著采集設備和無線通信技術手段的不斷提高，經歷了從手工到自動再到智能的發展歷程[1].無線傳感器網絡技術（WirelessSensorNetworksWSNs）在溫室環境應用、節水灌概應用、環境監測及動植物生理生態監測中等環境數據的采集方面具有一定的優勢，可用于農業生產的各個環節.

　　2.2農業專家系統

　　專家系統（ExpertSystem）是具有一定智能特點的計算機程序，其智能化主要表現為能夠在特定的領域內模仿人類專家思維來求解復雜問題[2].專家系統產生于20世紀60年代中期，70年代末期，農業專家系統初露雛形.美國伊利諾斯州立大學研制成功大豆病蟲害診斷系統[3]；佛羅里達大學研究的大豆病蟲害防治專家系統、品種選擇專家系統[4]；美國賓夕法尼亞州立大學農業科學院專家系統發展組開發研制的系列果樹類軟件在美國各州全面推廣[5]；Kemp（人名）等[6]開發的蘋果病蟲害診斷專家系統、Buwalda（人名）和Smith（人名）等[7]開發的稱猴桃營養管理專家系統、Laurenson（人名）等[8]開發的果園精細灌溉和病害診斷系統投入生產中應用后，均帶來了經濟上的效益；美國農業部和全國棉花委員會合作開發了棉花綜合生產管理專家系統[9]；埃及農墾部聯合國糧農組織和發展計劃署共同發起了研制作物管理專家系統的項目，并建立農業專家系統中實驗室.

　　3研究方案

　　3.1研究目標

　　目標系統的工作原理如圖1所示.首先對油茶的生長環境和生長情況進行數據采集；然后對采集到的數據進行分析，同時結合人工智能技術給出適合油茶生長的實施方案；最后，用戶通過訪問專家系統，查詢和獲取基本的油茶領域知識.

　　3.2系統實現的關鍵技術

　　3.2.1油茶生長環境監測與數據采集系統

　　武陵山片區地理環境多為山地，且茶林面積巨大，光纖等信息基礎建設薄弱.考慮到功耗與成本，網絡的通信方式應盡可能選擇低成本、低速率、低功耗的通信技術.比較有線和無線兩種連接方式可知：雖然有線連接穩定性相對較高，但大量的布線使系統的開發和維護成本增加；而無線方式能耗、成本更低，維護相對容易.

　　3.2.2油茶專家系統平臺開發

　　根據目標系統的工作原理，油茶專家系統分為3個子系統：油茶生長環境監測系統、油茶病蟲害診斷系統和農業信息管理.油茶專家系統總體框架如圖3.

　　4系統界面及測試數據

　　4.1生長環境監測頁面

　　生長環境監測頁面如圖4所示.在這個頁面上，系統能夠有效地定位監測地址，并且在地圖上標識出來；能實時顯示當前區域的空氣溫度、濕度、光照強度、土壤的溫度、濕度等相關信息，并對

　　這些信息與系統里面存儲的油茶生長環境信息做出相應分析.

　　4.2信息管理頁面信息管理頁面

　　如圖5所示.在這個頁面上系統能夠存儲一個月甚至更長時間系統監測到的室外溫度、濕度、光照、風速等相關信息，能夠記錄這段時間里系統報警的記錄，能夠提供用戶日志，以便做出分析比較.

　　4.3環境數據報表頁面

　　環境數據報表頁面如圖6所示.在這個頁面上系統將一個月內監測到的室外溫度、濕度、光照強度以及土壤溫度、濕度等相關信息以報表的形式展現出來，能夠將這段時間里系統報警的記錄以報表的形式展現.通過分析比較可以有效地掌握油茶林的生長情況.5結論由于研究時間和經費的限制，此系統目前還沒廣泛用于武陵山區的油茶林.測試的數據是在懷化學院逸夫樓的溫室大棚進行的.經過測試，該系統監測的數據與實際數據基本吻合，系統存儲的數據也可以長時間保留用作對比分析.油茶專家系統已經完成了生長環境監測系統及數據管理系統的研究.接下來的工作將會對油茶林病蟲害信息做出調查，將診斷系統加以完善.目前國內市面上還沒有一個面向武陵山片區油茶種植的集數據采集、處理、傳輸、儲存、智能決策于一體精細農業專家系統.而由于作業方式、作物種類、地域特點以及生產規模的不同，國外系統很難直接引用.因此，針對武陵山片區地域特色，研究建立符合片區特點、簡單易用的油茶種植精細農業專家系統，對發展武陵山片區農業信息化建設具有重要理論價值，對提高我省的農業信息化水平具有重要意義.

　　參考文獻：

　　[1]黎麗.遂川縣油茶種植氣候區劃及生產建議[J].現代農業科技，2009（24）：281，284.

　　[2]降惠，李杰.農業專家系統應用現狀與前景展望[J].山西農業科學，2012，40（1）：76-78.

　　[3]J.Durkin.ResearchReview：ApplicationofExpertSystemsintheSciences[J].TheOhioJournalofScience，1990，90（5）：171-179.

　　[4]H.W.Beck，P.Jones，J.W.Jones.SOYBUG：AnExpertSystemforSoybeanInsectPestManagement[J].AgriculturalSystems，1989，30：269-286.

　　[5]劉后勝，李紹穩，劉莉.專家系統及其在果樹學上的應用[J].計算機與農業，2003（3）：3-15.

　　周妮，丁湘陵，錢瑩晶