机械毕业设计（论文）-用数据库技术的农药喷施智能决策支持系统设计【全套设计】.doc

南京林业大学毕业设计（论文） 运用数据库技术的农药喷施智能决策支持系统设计数据库，加153893706学 校： 南京林业大学学 院： 南方学院专 业：机械设计制造及其自动化学 号： N090301125学生姓名： 指导教师： 职 称： 副教授 2013 年 5月目录致谢.4摘要.5Abstract.61绪论.7 1.1数据库技术以及智能决策支持系统的技术概念.7 1.2研究背景意义及主要研究内容.7 1.2.1国内外数据库技术的研究现状及发展趋势.7 1.2.2国内外智能决策支持系统的研究现状及发展趋势.9 1.2.3本文主要研究内容及研究意义.10 1.3本章小结.112各类专题数据库的设计与建立.12 2.1影响农药喷施的各类因素.12 2.1.1气象条件对农药喷施效果的影响.12 2.1.2植保机械对农药喷施效果的影响.13 2.1.3农药剂型对农药喷施效果的影响.14 2.2气象数据库的设计与建立.14 2.2.1气象数据的搜集与处理.14 2.2.2气象数据库的构建.16 2.3阔叶林林木病虫害数据库的设计与建立.23 2.3.1阔叶林林木的病害与虫害病因、症状、防治方法.23 2.3.2阔叶林病害数据库的设计.25 2.3.3阔叶林虫害数据库的设计.27 2.4植保机械数据库的设计与建立.29 2.5本章小结.323基于数据库的农药喷施智能决策支持系统的开发.33 3.1系统的实现技术与运行环境.33 3.2针对专题数据库的决策树的设计.33 3.2.1影响喷施农药各因素的决策树的构建.34 3.2.2智能植保机械决策树的构建.36 3.3农药喷施智能决策系统的开发.38 3.4系统功能分析.41 3.5本章小结.414基于数据库技术的农药喷施智能决策系统的安全维护.42 4.1开发技术的选择.42 4.2基于数据库的农药喷施智能决策系统的安全维护.42 4.4本章小结.465主要研究结论与进一步研究建议.47 5.1主要研究结论.47 5.2进一步研究建议.47参考文献.49附录一 部分软件开发界面.50附录二 部分系统代码.62致谢大学四年的光景在毕业设计的陪伴下走完了最后两个月的路程。在论文的写作过程中不是没遇到过困难与障碍，从论文选题到搜集资料，从设计到开始写稿，期间经历了更是反复的经历了喜悦、迷惘、痛苦与彷徨，在最初刚接触到题目时对于所研究领域一知半解的迷惘，到准备开始做设计时了解了很多资料可真正能用上的却不多时的痛苦与彷徨，再到系统刚成型的喜悦，到最后无论论文还是系统都经历了无数次的修改才有了今天的样子。这其中当然离不开机电学院张慧春副教授的悉心指导。她为人随和，治学严谨。在闲聊中她总是能像知心朋友一样鼓励你，在论文的写作与系统的设计等方面她也总会以“专业标准”来严格要求你，从选题、定题开始，到系统的设计制作再一直到最后论文的反复修改、润色，张老师始终认真负责地给予我深刻而细致地指导，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。而且由于本人要兼顾在单位参加的实习工作，所以更要感谢张老师长时间不辞辛苦的给予我帮助与指导，正因为有了张老师的帮助，论文才能够得以顺利完成，谢谢张老师。 另外，感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。还有感谢我的同学和朋友们，在我写论文的过程中也给予我了很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供了热情的帮助。 最后，由衷地感谢在百忙之中抽空评阅论文和参加答辩的各位专家、教授们!摘要就目前而言，我国植保机械格局仍以手动和小型机动为主,防治功效低下。大部分农药喷撒仍以动力机喷撒为主,依靠喷嘴喷出时的动能和空气载运再加上重力喷洒到靶标植物上,并附着在其表面。通过这种方式散布的农药仅有少部分附着在植物表面上,绝大部分流失到土壤和环境中。这不仅浪费巨大，而且将产生生态平衡破坏、农林产品农药残留超标、害虫再猖獗、害虫抗药性增加、新害虫不断出现、人畜农药中毒等一系列问题。而在国外，许多国家的农业已经全面进入电子信息时代，通过包括人工智能技术在内的各种高新技术的综合集成应用，大幅促进了农业生产和管理的科学化和现代化。而智能决策支持系统的建设将是保证农业产业化经营，提高我国农业国际竞争力的必然途径。 本文论述了系统的开发背景和设计目标，并对系统开发所采用的技术进行了相应的介绍。在系统开发过程中，对系统进行需求分析，按系统的功能进行模块划分。再对系统进行可行性分析，确定在目前的条件下，开发农药喷施智能决策支持系统是可行的。接着对系统中所需的数据库以及决策系统进行建立与设计。本文系统介绍现今农药喷施决策系统的需求、系统分析及设计方案，最终并给出农药喷施智能决策支持系统的过程。关键字：智能化 农药喷施 数据库设计 决策支持系统AbstractFor now, the pattern of plant protection machinery is still mainly manual and small motorized, prevention and treatment efficacy is low. Most of the power machines spraying pesticide still mainly rely on the kinetic energy of the nozzle and the air carrier plus gravity sprayed onto the target plants and attached to the surface. In this way only a small portion of spreading pesticide attached to the surface of the plant, most of the pesticide loss to the soil and the environment. This is not only huge waste, and will destroy ecological balance, agricultural and forestry products excessive pesticide residues, pest resurgence, pest resistance increases, new emerging pests, drinking pesticide poisoning and other issues. In foreign countries, many countries agriculture has full access to the electronic information age, by a variety of high-tech including artificial intelligence techniques to comprehensive integrated applications, significantly promote the scientific and modern of agricultural production and agricultural management. Constructing the intelligent decision support system will be to ensure industrialized operation of agriculture, improve the international competitiveness of our countrys agricultural inevitable way. This issue discusses the background and design goals of the system development, and system development technology used for the corresponding description. In the system development processing, Doing needs analysis for the system, according to the systems function dividing module. Then doing feasibility analysis for the system to determine developing pesticide spraying intelligent decision support system is feasible in the current conditions. Then establish and design the system needed databases and decision-making systems. This issue describes pesticide spraying decision system requirements in now, system analysis and design, and gives the ultimate of intelligent pesticide spraying process decision support system.Key word: intelligent Pesticide spraying Database Design Decision Support System第一章 绪论1.1数据库技术以及智能决策支持系统的技术概念 数据库技术是计算机数据处理与信息管理系统的一个核心技术。是一种计算机辅助管理数据的办法，它研究和解决了计算机信息处理过程中大量数据如何有效的组织、存储以及处理的问题。数据库技术是通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法，并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术。根本目标是要解决数据的共享问题。没有数据库技术，人们在浩瀚的信息世界中将显得手足无措。 智能决策支持系统是在20世纪80年代初提出来的。它是把决策支持系统与人工智能相结合，尤其是与专家系统技术相结合的产物。其还是通过把人工智能（AI，Artificial Intelligence）和DSS相结合，应用专家系统（ES，Expert System）技术，使DSS能够更充分地应用人类的知识，如关于决策问题的描述性知识，决策过程中的过程性知识，求解问题的推理性知识，通过逻辑推理来帮助解决复杂的决策问题的辅助决策系统。1.2研究背景意义及主要研究内容使用农药防治林木病虫害, 其目的就是要用最少量的农药取得最佳防治效果, 并且不引起人畜中毒和环境污染等负面效应。现用喷施方法喷洒出去的农药只有极少部分能到达要防治的靶标上1。要解决这一问题，数据库技术与智能决策支持系统成为了农业信息化发展的必要趋势。1.2.1国内外数据库技术的研究现状及发展趋势 随着计算机技术与网络通信技术的快速发展数据库技术已经成为当今信息社会中对大量数据进行组织与管理的重要技术手段是网络信息化管理系统的基础。数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等互相渗透和结合, 是当前数据库技术应用的主要特征, 如分布式数据库系统、知识库系统和主动数据库系统等都是具有此类特征的新型数据库系统2。 1961年通用电气公司(General Electric Co)的Charles Bachmal成功的开发出世界上第一个网状DBMS也是第一个数据库管理系统集成数据存储(Integrated DataStore IDS)，奠定了网状数据库的基础，并在当时得到了广泛的发行和应用。1986年，ANSI把SQL作为关系数据库语言的美国标准，同年公布了标准SQL文本。九十年代以后，人们致力于研究开发“面向对象的数据库系统(ObjectOriented Database)。但是面向对象的关系型数据库系统不仅要进行新旧数据的转换而且要使查询语言变得极为复杂，从而使得无论是数据库的开发商家还是应用客户都视其复杂的应用技术为畏途。在国内，刘军等人进行了基于数据库技术的农机零件系统智能开发；而郑文钟等人通过VB数据库开发平台进行了基于GIS的农业机械化决策支持系统研究。图 1-1 数据库设计流程由于传统数据库系统的局限性,数据库应用大多都是企业内部的，仅可以在一个行政领域内进行完善的指定和优化。但现在，大部分企业感兴趣的是如何与供应商、客户进行更为密切的交流以便共享信息，提供更好的支持。这类应用就需要安全和信息集成的系统工具的发展与普及应用。另一个重要的应用领域是自然科学，这个领域产生了大量复杂的数据集，需要比现有数据库产品更高级的数据库支持。这些领域同样也需要信息集成机制的支持。除此之外，还需要对数据分析器产生的数据管道进行管理，并对有序数据存储和查询，这就需要世界范围内数据网格的集成。然而在众多新技术应用中，对数据库研究最具影响力，推动数据研究进入新纪元的无疑将是Internet的发展。Internet从深度和广度两方面都对数据库技术提出了挑战。深度上，Internet环境中，一些数据管理的基本假设不再成立，需要重新考虑在新的情况下对传统数据库技术的改进，广度上，新问题的出现需要开拓思路，寻求创新性的技术突破3。1.2.2国内外智能决策支持系统的研究现状及发展趋势所谓智能决策系统其实质是决策支持系统与专家系统的有机结合。智能决策支持系统利用决策支持技术和专家系统技术在定性分析和不确定推理上的优势，充分利用人类在问题求解中的经验和知识，为解决问题提供了新的途径。目前，我国农业正处于从传统农业向现代农业的转化过程中。但是逐渐面临着耕地递减、水资源危机、农业环境恶化等问题。如今为了排除资源匮乏、环境退化、自然灾害、市场约束等因素的干扰，缓解我国农业所面临的压力，迎接耕地减少、水资源短缺、环境恶化给农业生产带来的挑战，我们必须用现代化的智能信息技术来武装农业。智能化决策支持系统这种不仅具有预测性、决策性、准确性和实时性的特征，而且还具有明显的技术优势和广阔的应用前景，将是未来信息技术发展的必然趋势，它的推广应用将是实现这一目标的必由之路。在国内唯一已经通过测试、检验并在一定区域内获得成功推广应用的智能决策支持系统就是中国农业科学院科技文献信息中心研制的“小麦-玉米连作智能决策系统”。 “小麦-玉米连作智能决策系统研究”属于智能化农业信息技术领域。该系统是针对我国粮食主产区小麦-玉米周年连作地区的生产特性，应用系统工程理论、计算机模拟技术、人工智能技术、网络技术、模拟可视化技术、软构件技术、数据库技术和多媒体技术，研究开发的以单作模型为内核的小麦-玉米连作智能决策系统。用于分析小麦-玉米连作地区的农业资源利用、品种合理搭配、播期选择、经济效益和水、氮管理等问题，能根据用户的选择，进行智能决策4。而在国外最成功的智能决策支持系统的例子就是美国农业部和全国棉花委员会研制的棉花生产管理系统COMAX-COMAX，该系统是一个综合模型技术、专家系统、历史数据库和实时输入输出技术的智能化决策支持系统。在农场进行棉花生产的实际操作管理时，系统具有制定灌溉定额、决定施氮量及施氮时期、决定收获期等方面的功能。该系统获得了国内外农业科学家的高度评价。该系统已经成功地用于指导棉花生产管理。截止到1987年底，GOSSYM-COMAX已在美国棉花带14个州的170多个点进行了检验和验证。到目前为止，已在全美棉花带试验、示范及推广，并取得了良好的社会效益和经济效益。试验结果表明，利用该系统指导棉花生产，每英亩可净增收入190美元。其中在6个州1254平方千米的棉田上使用该系统的熟练用户每公顷可获350美元的纯利4。今后世界以及我国的智能决策支持系统必将更进一步发展，其中“3S”技术的集成运用将缓解农业智能决策系统中知识源、数据源的缺乏问题, 提供海量的基础数据,并可以更新。全国范围建立庞大的联动数据库，这样就避免了每个农业专家都要建立基础数据库的麻烦。而且与软件专家的结合，使系统的进一步开发与维护也成为可能。最后，将智能决策支持系统产业化推向公众农民是智能决策支持系统的最终目标。1.2.3本文主要研究内容及研究意义 日新月异的科技革命要求了现代植保机械既要有效控制病虫危害，保障农林业生产安全，又要保护生态环境和自然资源，实现植物保护、环境保护和资源管理的协调发展。通过相关试验数据表明,从施药器械喷洒出去的农药只有25%50%能沉积在作物叶片上, 不足1%的药剂能沉积在靶标害虫上, 只有不足0. 03%的药剂能起到杀虫作用，其余5O% 7O%的农药1，则以挥发、飘移等形式而散失。而使用农药防治农作物病虫草害, 其目的就是要用最少量的农药取得最佳防治效果, 并且不引起人畜中毒和环境污染等负面效应。经过实践表明，运用了数据库技术的农药喷施智能决策支持系统能够改变过去选择植保机械不当而造成的人力与物力损失，智能地选择技术上可行、经济上有效的植保机械，得以实现最小资源投入、最大林业收益和最少环境危害。 本文研究基于不同空间、时间和实际条件的农药喷施智能决策系统，可为管理使用者做出正确决策提供必要的支持信息，对作业的空间、时间、药剂类型、防治成本和实际条件的要求进行分析，为有效利用空间、时间和实际资源、提高林木病虫害防治效果等提供参考5。智能决策支持系统需要大量的数据支持，如此多的数据只有运用数据库技术才能进行有效的管理与调阅。建立关于智能植保机械的数据库，运用决策支持技术将这些相关的数据组织在一起，形成与应用程序彼此独立的相关数据的集合，这样既可以实现动态存储大量数据，又可以保证数据的充分共享、访问以及应用程序的高度独立性和安全可靠性。1.3本章小结飞速发展的科技水平支持了现代植保机械既要有效控制病虫危害，保障农林业生产安全，又要保护生态环境和自然资源，实现植物保护、环境保护和资源管理的协调发展的水平。数据库技术是计算机数据处理与信息管理系统的一个核心技术，智能决策支持技术是未来信息技术发展的必然趋势。运用了数据库技术的农药喷施智能决策支持系统才能够智能地选择技术上可行、经济上有效的植保机械，得以实现最小资源投入、最大林业收益和最少环境危害。第二章 各种类专题数据库的设计根据农药喷施智能决策系统功能的需求，本文中将建立气象数据库、阔叶林林木病虫害数据库以及植保机械数据库。系统数据库共分为气象数据库、阔叶林林木病害数据库、阔叶林林木虫害数据库与植保机械数据库。每个数据库都包含有录入与浏览两个功能，这两个是在数据库中最基本的功能。表2-1 农药喷施智能决策系统数据库总图农药喷施智能决策支持系统数据库气象数据库阔叶林林木病害数据库植保机械数据库气象数据浏览气象数据录入阔叶林林木虫害数据库阔叶林林木病害浏览阔叶林林木车录入阔叶林林木虫害浏览阔叶林林木虫害录入植保机械浏览植保机械录入2.1影响农药喷施的各类因素影响农药的因素包括农药本身的特性即农药剂型对于农药喷施的影响，喷施机械的性能即植保机械对于农药喷施的影响，还有气象环境条件因素的影响。2.1.1气象数据对农药喷施效果的影响中国每年因农药和药械使用不当而产生的人畜中毒事故高达几万人次, 其中有相当一部分是由飘移中毒引起的。因此,无论出于经济、环境还是安全的原因, 飘移都是无益的,应将其降低到最低限度。影响飘移的因素由很多,但无论哪一种飘移, 雾滴的原始尺寸都是引起飘移的最主要因素。雾滴越小, 顺风飘移就越远, 飘移的危险性越大。小雾滴由于质量轻, 在空气阻力下, 下降速度不断降低, 常常没有足够的向下动量到过靶标, 更易受温度和相对湿度的影响,蒸发后更小, 可随风飘移很远。风速、风向及施药地点周围的气流稳定性则是引起飘移的第二因素。风速越大, 小雾滴脱靶飘移就越远。即使是大雾滴在顺风的情况下, 也会飘移至靶区外。温度和湿度影响蒸发飘移的雾滴数量。尽管在任何气候条件下, 都会有蒸发飘移, 但高温干燥的天气会大大增加雾滴的蒸发飘移。有时低风速特别是垂直风引起的逆风, 会带来小雾滴悬浮在大气层中飘行到很远的区域,造成更大的药害5。表 2-2 我国与世界的雾滴分类2.1.2植保机械对农药喷施效果的影响以我国为例，截止目前, 我国已有常用农药品种180种以上,但有关植保的研究大多集中在农药本身, 对施药机械和施药方法的研究开发很少, 这是我国农药应用效率不高的一个重要因素。目前我国在生产第一线使用的主要施药器械还都是二三十年前设计的产品, 并且以小型背负这种喷雾器由于人力驱动造成的压力波动是不可避免的,压力不稳定促使喷雾器的流量、雾滴大小随时在变化, 难以保证喷雾的均匀性。雾滴大小不一致, 使农药在作物上的附着难以达到预期效果。另外, 喷雾作业雾滴分布的均匀性对喷雾质量有很大的影响, 特别是喷洒杀虫剂, 由于昆虫的迁移性, 农药喷雾不均匀,喷药少或没喷到药的地带就成了害虫的集聚区域, 待一段时期农药分解挥发后, 这些地带就成为新一轮虫害的发源地。在世界范围内，当今居主导地位的喷雾方法还是使用时间最长、应用最为广泛的液体农药压力喷雾。发达国家的植保技术从整体喷雾机械到主要元件, 如喷嘴等都已达到了精益求精的程度6。2.1.3农药剂型对农药喷施效果的影响 粉剂使用方便，不需要用水，用简单的喷粉器就可直接喷撒于作物上，而且效果好，在作物上的粘附力小，残留较少，不易产生药害。但缺点是使用时，直径小于10微米的微粒，因受地面气流的影响，容易飘失，浪费药量，还会引起环境污染，影响人们身体健康。而且加工时，粉尘多，对操作人员身体健康影响较大。但是在温室和大棚的密闭环境进行喷粉防治病、虫害使用粉剂是一个较好的施药方法。可湿性粉剂是在粉剂的基础上发展起来的一个剂型，它的性能优于粉剂。乳油在我国是用量较大的一个剂型，它的残留时间较长，特别是应用在蔬菜和果树上更要严格控制药量的施药时间，以免发生药害及中毒事故。悬浮剂粘附于植物表面比较牢固，耐雨水冲刷，药效较高；适用于各种喷洒方式，也可用于超低容量喷雾，在水中具有良好的分散性和悬浮性。加工生产时没有粉尘飞扬，对操作者安全，不影响环境。这些是最常用的几种农药剂型，而粉粒细度、容重、润湿性、悬浮率、成烟率成为了选择判定农药剂型的重要条件。2.2气象数据库的设计与建立 植物病虫害的生长、繁殖和扩散都与气象条件有着密切的关系。采用农药防除病虫及杂草，是植物保护的有力武器，是保障农业高产稳产的重要手段。而在选用农药种类、使用方法、避免对林木、人、畜的危害和发挥施药后的效果等方面，都必须要考虑到气象条件的影响。如同一种农药，在某种天气条件下可以提高药效；而在另一条件下，不但药效降低，而且药效期也会缩短，甚至会对人畜造成危害。因而，选择适当的气象条件喷施农药，在生产实践中就显得及其重要了。2.2.1气象数据的搜集与处理发展农业生产，必须“因时因地制宜”。农药喷施作为保护农业生产的有力武器，“因时因地制宜”自然也是一定的。所谓“时”，实际就是指气象条件。农业生产过程是对气候、土壤、地形、生物等自然资源综合利用、调节与改造的过程，当然这个系统还应加上经济因素、技术因素、政策因素等才能最后形成高产、优质、低耗、多品种、高效益的农产品。但是随着气象事业现代化水平的不断提高，气象业务水平的不断发展和完善，各种气象探测手段的丰富，气象数据资料呈几何级发展。全世界各国建立了各类气象观测站,如地面站、探空站、测风站、火箭站、辐射站、农气站和自动气象站等，而我国建国以来,也已建成类型齐全、分布广泛的台站网,台站总数达到2000多个。为了满足用户越来越复杂的需求，本地的基础数据资料也越来越多。 而且气象资料一般保存35天，除了一些特殊天气和一定的基本资料保存外，其他资料会自动删除。以前资料一般以文件夹的方式保存备份，如果服务用户时需要使用这些资料，还得再将这些数据先进行处理，然后再整理，形成材料后使用。如此庞大的数据如果每次调用都要经历这么复杂的程序，大大降低了气象数据的利用率和服务性。为了提高数据的使用率和服务效率，就可以通过建立数据库，访问数据库的方式，生成各种服务类产品系统，来满足需要用户的各种需要。但是由于获取途径和方法的不足，本系统只选取了某气象观测站测得的南京地区2010到2011年的气象数据。在气象数据中包括了气温、湿度和风速这三类对农药喷施影响最大的气象数据。表2- 3 南京历史气象数据表2- 4 南京历史气象数据在南京历史气象表中数据数量级单位分别为（1）平均本站气压：0.1mPa，(2)平均风速：0.1m/s,(3)平均气温：0.10c，（4）平均相对湿度：%，（5）20-20时降水量：0.1mm。其中包括了日平均气压和20时至20时降水量这两项，但由于这两项对农药喷施效果的影响不大所以在录入气象数据库时做了剔除处理。2.2.2气象数据库的构建气象数据库等数据库的构建均基于Windows 7操作系统下微软公司开发的Microsoft Office Access 2007数据库管理系统。气象数据库负责气象数据的录入存储、浏览调用、决策判断以及报表打印等功能的使用。本系统的气象数据库包含以下模块：1、气象数据浏览2、气象数据录入3、历史气象查询4、气象数据报表的打印、预览。图2- 2 气象数据管理模块气象数据库的各种功能还应该依托在气象数据表的基础数据上，只有有了基础数据的支持，数据库才变得真正有了意义。要建立气象数据表先新建一张气象数据表，在软件菜单上方选择“外部数据”，在导入菜单中导入Excel文件，如图2-3所示。完成导入数据后，选择相应的数据列，修改其对应字段，建立如图2-4图2-5所示的气象数据表。图2- 3导入Excel气象数据表格图 2-4 南京气象数据表图2-5 南京气象数据表1） 气象数据浏览气象数据的浏览是在创建菜单数据库窗体模块中实现的，首先在其他窗体栏中单击窗体向导，打开窗体向导的对话框，如图2-6所示。窗体向导建立完成后进入该窗体的设计视图，并将其设计至如图2-7的样式。窗体内容应当包括南京历史气象数据表中的所有内容。如图2-8为完成的气象数据浏览窗体视图。图2-6打开窗体向导菜单图2-7气象数据浏览设计视图图2-8气象数据浏览窗体2）气象数据录入气象数据的录入窗体实现了用户能够将当日气象数据录入保存至气象数据表，并能在以后浏览与调用。建立气象数据录入窗体的方法与气象数据浏览大致相同。但是由于气象数据录入窗体无需显示当日气象，所以将文本框内字符全部删去。其设计视图如图2-9图2-9 气象数据录入窗体设计视图因为录入的气象数据需要保存至气象数据表中，需增加一个保存记录的按钮。在设计视图中，单击控件模块中的按钮，后在窗体下方建立一个按钮键，并修改其名称为保存记录。但是现在这个按钮仍然不具有保存数据的功能。这里就需要VBA代码了。单击保存记录按钮，在其属性表的事件菜单中找到单击一栏，点击下拉菜单旁的省略号就能进入VBA编程界面了。气象数据录入窗体图如图2-10所示。图2-10气象数据录入窗体视图3） 气象数据查询查询历史气象窗体的功能是在输入年月日的情况下查询到当日气象数据，是一种气象数据调用的方式。要使窗体具有查询功能就得先建立查询，在创建菜单其他项中选中查询向导，如图2-11。在查询向导中选择简单查询向导，后在表/查询下拉菜单中选择气象数据表并完成查询向导并将查询更名为按日期查询历史气象数据。要完成查询要打开按日期查询历史气象数据的设计视图在气象数据表查询中找到条件一栏，再在年、月、日的条件栏中分别输入相应查询条件，如图2-12。使其能够在输入年、月、日后在气象数据表中查询到当日气象数据。图2-11查询向导建立查询图2-12气象数据查询设计视图气象设计查询窗体就依据之前所建的气象数据查询来建立了。步骤与之前窗体的建立一致，只是在选择表/查询时选择按日期查询历史气象即可。建立完成的查询历史气象窗体如图2-13所示。图2-13查询历史气象窗体视图4）气象数据报表气象数据报表的建立是为了用户能够将气象数据表打印成纸质报表形式或在系统内以报表形式阅览。气象数据报表的建立也比较简单，在创建菜单报表项中选中报表向导。在报表向导表/查询下拉菜单中选择气象数据表，完成报表向导即可完成气象数据报表的建立。气象数据报表窗体如图2-14所示。图2-14气象数据报表窗体视图2.3阔叶林林木病虫害数据库的设计与建立 林木是农药喷施的对象，农药喷施是有效防治林木病虫害的方法。所以说做好林木病虫害调查统计工作，就能通过人工调控，了解防治因素并指导植保机械的操作应用，为林木病虫害的防治提供了一种简便快捷的方法。能够从查询、识别到防治都能帮助用户的人机互动系统。林木的种类千千万万，都一一录入在数据库中是不现实的，这工作就需要用户在今后的操作使用中通过阔叶林林木病害录入窗体和阔叶林林木虫害录入窗体来丰富数据库的数据内容了。本系统现在收录了部分阔叶林林木典型病虫害的数据。2.3.1常见部分阔叶林林木病虫害名称、症状、防治方法图2-15为林木病害管理数据库与林木虫害管理数据库的界面。林木病害管理数据库主要包括阔叶林林木病害的录入、阔叶林林木病害的浏览以及阔叶林林木病害报表3个部分，相应的林木虫害管理数据库也包括了阔叶林林木虫害的录入、阔叶林林木虫害的浏览和阔叶林林木虫害报表。表 2-5阔叶林林木病害表阔叶林林木病害 樱花 根癌病、穿孔性褐斑病银杏 实霉烂病、茎腐病、干枯病、猝倒病银芽柳 卷叶病、黑斑病女贞 叶斑病、煤污病、枯萎病桂花 叶斑病、炭疽病、枯斑病、黄叶病、褐斑病、猝倒病广玉兰 干腐病、白燥病辛夷 立枯病红叶李 流胶病、穿孔病、白粉病现在库内已收集了危害常见办法阔叶林林木的20多种病害、虫害的基本情况。病害有樱花的跟癌病、穿孔性褐斑病，银杏的实霉烂病、茎腐病、干枯病、猝倒病，银芽柳的卷叶病、黑斑病，女贞的叶斑病、煤污病、枯萎病，桂花的叶斑病、炭疽病、枯斑病、黄叶病、褐斑病、猝倒病，广玉兰的炭疽病、干腐病、白燥病，辛夷的立枯病，红叶李的流胶病、穿孔病、白粉病等。虫害则有槐蚜、朱砂叶螨、朝鲜球坚蚧、白星花金龟、黄刺蛾、介壳虫、红蜘蛛、刺娥、红蜡蚧、吉丁虫、蚜虫、大蓑蛾、粉蚧、桑天牛、樟蚕、桃蛀螟、蝼蛄、蛴螬、沟金针虫、梨网蝽、樟叶蜂等21害虫。数据库内则具体包含有林木名称、病虫害名称、适合农药剂型、病害症状图片和虫害图片等内容（见图2-16、图2-17）。图2-15阔叶林林木病虫害管理模块图2-16阔叶林林木病害表图2-17阔叶林林木虫害表2.3.2阔叶林林木病害数据库的设计 林木在生长发育过程中，由于受到其它生物的侵害或不良环境条件的影响，使得正常的生理活动受到干扰，细胞、组织、器官遭到破坏，林木生长发育不正常，甚至植株死亡的现象称为林木病害。林木病害不仅降低了林木的产量和质量，而且直接造成经济、景观和生态损失。林木病害的危害程度可见一斑，要有效地控制防治林木病害的产生与爆发，建立运用病害信息数据库是良好的解决途径，其意义在于:（1）可以充分利用他人建立的数据库系统来帮助自己解决问题（2）迅速了解某种林木的历史与现状，避免重复工作和投入（3）有效进行信息综合，从整体上把握林木病害研究和实际防治中的关键问题，为有效的林木资源保护提供科学决策依据。本系统中林木病害管理模块的组成与气象数据库大致类似。如图2-17有阔叶林林木病害录入，阔叶林林木病害浏览以及阔叶林林木报表三个方面，其中阔叶林林木病害报表下有报表预览与报表打印两个报表功能。 由于阔叶林林木病害录入、阔叶林林木病害浏览以及阔叶林林木报表与气象数据管理模块中气象数据录入、气象数据浏览与气象数据报表的建立方式除了基础数据表是林木病害数据表外其他基本一致，所以具体的操作方式在本节中就不再赘述了。如图2-18、图2-19、图2-20所示为阔叶林林木病害录入、阔叶林林木病害浏览以及阔叶林林木报表的窗体视图。图2-18阔叶林林木病害录入图2-19阔叶林林木病害浏览图2-20阔叶林林木病害报表 2.3.3阔叶林林木虫害数据库的设计我国植物种类占世界第二位，森林害虫的种类也繁多。且随着近年来人工造林面积的增加，气候连续干旱、冬季偏暖等因素造成的害虫越冬死亡率低，国内外林业生产活动交往为害虫的生存与流通提供了有利条件，害虫的遗传特性抗逆能力、适应能力不断增强等等因素的产生都使得害虫的危险系数急速增加。虫害数据库作为能够帮助人们了解害虫特性与相应的防治办法，有效地的防止与治理虫害的爆发的计算机辅助程序。虫害专题数据库的构建也就显得刻不容缓了。本系统林木虫害数据库管理模块的构成与林木病害数据库管理模块的构成相似，都包含了阔叶林林木虫害录入，阔叶林林木虫害浏览与阔叶林林木虫害报表三个方面，报表也具有预览与打印的功能，记录源都来自阔叶林林木虫害表。窗体视图分别如图2-21、图2-22、图2-23所示图2-21阔叶林林木虫害浏览图2-22阔叶林林木虫害录入图2-23阔叶林林木虫害报表2.4植保机械数据库的设计与建立表2-6植保机械分类表植保机械农药喷施机械弥雾机喷雾机喷粉机喷烟机我国在农药使用的技术理论和技术措施上的研究严重不足。人们一直认为农药使用只是简单的称量、配制的药物学问题, 农药使用技术仍停留在大容量、大雾滴喷雾技术水平上。由于以上原因,我国农药有效利用率只有10%30%, 远低于发达国家50%的平均水平, 喷洒的大部分农药流失到环境中, 造成了严重的环境污染和人畜中毒5。而造成这一问题的很大一部分原因就是我国植保机械水平的不足。本文研究的农药喷施植保机械又称喷施机具。喷施机具按照不同的分类方法有不同的情况。按喷施农药的剂型和用途分有喷雾器、喷粉器、烟雾机、撒粒机等。按配套动力分有人力植保机具、畜力植保机具、小型动力植保机具、电动拖拉机悬挂或牵引式大型植保机具、航空植保机具等，其中人力驱动的施药机具一般称为喷雾器、喷粉器；机动的施药机具一般称为喷雾机、喷粉机等。按运载方式分有手持式、肩挂式、背负式、手提式、担架式、手推式、拖拉机牵引式、拖拉机悬挂式及自走式等。按施药液量多少可分为常量喷雾、低容量喷雾、超低容量喷雾等机具。按雾化方式可分为液力或喷雾机、风透式喷雾机、热力式喷雾机、离心式喷雾机、静电喷雾机等。在农药喷施智能决策系统的植保机械表中收录了近24种不同种类的植保机械，按喷施农药的剂型和用途分有喷雾器、喷粉器、喷雾机、喷粉机、弥雾机和烟雾器等，按配套动力分有人力植保机具、小型动力植保机具、电动拖拉机悬挂或牵引式大型植保机具、航空植保机具等，按运载方式分有背负式、手提式、担架式、手推式、拖拉机牵引式、拖拉机悬挂式及自走式等。详见图2-24。图2-24植保机械表同样的，在系统中也要建立一个植保机械管理模块，包括有植保机械录入（图2-25）、植保机械浏览（图2-26）以及植保机械报表（图2-27）三个方面，记录源为植保机械表。在植保机械表中包含有产品ID、产品名称、药剂类型、承载形式、动力方式、所需人力、所需成本、适用地形和产品图片共九项内容。其中药剂类型、承载形式、动力方式、所需人力、所需成本和适用地形都是区分选择不同植保机械的考虑因素。图2-24植保机械录入图2-25植保机械浏览图2-26植保机械报表2.5本章小结 至此，各类专题数据库的设计与建立都完成了，包括有气象数据库、林木病虫害数据库和植保机械数据库。这些数据库的建立就像搭建金字塔的底座一样为农药喷施的决策提供了强有力的数据支持。而且这些数据库的数据是可以通过录入窗体添加的，这也为日后数据库的更新和升级提供了可能。第三章 基于数据库的农药喷施智能决策支持系统的开发数据库技术和智能决策支持系统的技术结合将为农药喷施的气候和植保机械选择提供技术支持。3.1系统的实现技术与运行环境实现技术就是利用所达到的科技技术，进而把这些优秀的技术变成现实中可以触摸到的东西的一门综合技术。Microsoft Office Access是微软把数据库引擎的图形用户界面和软件开发工具结合在一起的一个数据库管理系统，Microsoft Access和其他办公应用程序一样，支持Visual Basic宏语言,它的用途主要体现在两个方面，一个是进行数据存储分析，另一个是开发软件。能够用VBA（Visual Basic for Application）语言对Access数据库进行开发，通过开发界面和编写代码，使数据库具备相应地功能。决策树（Decision Tree）是在已知各种情况的发生概率的基础上，通过构成决策树来求取净现值的期望值大于等于零的概率。决策树主要包括有决策点、状态节点和结果节点。决策树易于理解和实现，人们在学习过程中不需要使用者了解很多的背景知识，只要通过解释后都有能力去理解决策树表达的意义。而且能够同时处理数据型和常规型属性，在相对短的时间内能够对数据源做出可行且效果良好的决策结果。决策支持系统（DSS）为智能植保机械的实现提供强大的技术支撑，通过提供背景材料、协助明确问题、列举可能方案、进行分析比较等方式，为管理者做出正确决策提供必要支持，并允许用户与计算机进行灵活方便的交流【5】。本系统推荐运行环境是在Windows XP及以上操作系统内的Microsoft Office Access数据库管理系统中运行，建议内存大于512MB，内存过小可能会减缓运行速度或损害内存条。3.2针对专题数据库的决策树的设计 施药的精准化、机械化、自动化和安全化，是当今植保机械的主要发展方向。决策支持系统（DSS）为智能植保机械的实现提供强大的技术支撑，通过提供背景材料、协助明确问题、列举可能方案、进行分析比较等方式，为管理者做出正确决策提供必要支持，并允许用户与计算机进行灵活方便的交流5。前文分析了植保机械的分类、气象数据和林木病虫害种类并