浩海森林病虫害自动分析软件平台设计说明书.docx

浩海森林病虫害自动分析软件平台设计说明书目录1.引言31.1目的31.2主要设计依据规范32功能概述33.技术路线43.1开发平台及其硬件要求43.2技术特点43.3预警流程图43.4数据计算与关系54.设计功能及概述64.1基础数据管理64.2数据综合查询74.3统计图表84.4地理信息104.5系统功能114.6视频管理分析145系统设计原则161.引言1.1 目的森林资源作为一种生物群落，林木密度高，对于调节气候，保护土壤有着重要的生态协调功能。随着当前自然气候环境冬件的不断变化，森林病虫害成为影响森林特别是树种单一的人工林木正常生长的重要病害，针对森林病虫害的危害与防治策略进行分析，有利于促进当前林业经济的综合性发展。森林病虫害的防治工作是否完善关系到了国家的生态环境的保护,以及关系到了市场经济的可持续发展的目标,是国家减灭工程的重要部分。1.2主要设计依据规范安全防范工程程序与要求GA/T 74-94；安全检查防范系统通用图形符号GA/T 74-94；民用建筑电气设计规范JGJ/T 16-92；工业企业通信设计规范JGJ 46-81；工业企业通信接地设计规范JGJ 79-85；建筑电气安装工程质量检验评定标准GBJ 303-88；施工现场临时用电安全技术规范JGJ 46-88；中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ 232-82；系统接地的型式及安全技术要求GB 14050-932功能概述森林病虫害防治信息的及时获取及准确传递，是各级林管部门科学决策、科学管理的基础，对森林资源的保护和生态环境的建设具有重大的意义。我国五十年代开始了对森林病虫害的防治工作，四十多年来各基层部门积累了大量的信息资料。这些资料多以手工绘制及记录的图表居多，因此给信息汇总、统计、分析及信息的利用和共享带来许多不便；即使以电子表格形式记录的资料，由于缺乏统一的数据库系统的管理，各地区数据不能交流，信息不能得到充分利用。由于森林资源及森林病虫害具有空间分布特性，已有的属性数据库信息系统很难适应森林病虫害监测预测和防治管理的要求。现在，基于地理信息系统平台上建立的森林病虫害防治网络信息系统将有效地解决森林病虫害信息管理中存在的问题，并能满足其特有的时空数据处理的需求，可对森林病虫害防治信息进行规范、系统和动态地管理，能够达到及时准确地收集、传递和发布防治管理信息。3. 技术路线3.1开发平台及其硬件要求开发平台：Microsoft Visual Studio 2010操作系统：Windows XP或Windows 7硬件环境：CPU：双核处理器内存：4G硬盘：320G3.2 技术特点A、与GIS有效结合，监测点图、发生分布图、防治作业图便于及时掌握病虫情动态和治理规划部署；B、图像识别实现病虫害的自动化分析，提高了诊断效率，节省了人工工作时间；C、统计图表多样化，实现了趋势、柱状、饼图等多种方式，有利于直观分析病虫害情况。3.3 预警流程图3.4 数据计算与关系数据计算：防治作业面积=（真菌+细菌+病毒+蜂类+鸟类+生防其它+仿生+化防+人工+防治其它）作业面积防治面积=（真菌+细菌+病毒+蜂类+鸟类+生防其它+仿生+化防+人工+防治其它）面积防治率=（防治作业面积合计-预防面积）“本世代或本次累计发生合计”100%成灾率=成灾面积/寄主面积1000数据关系：防治面积各项=防治作业面积对应各项防治面积合计=发生合计同病虫新防治面积=同病虫新发生面积预防面积=防治作业面积飞防面积=防治作业面积成灾面积=“本世代或本次累计发生合计”4.设计功能及概述4.1基础数据管理A、地区代码注意：省级、地级、县级的代码为中华人民共和国国家标准GB/T 2260-1999，由全国统一分配，不得自行设置。如果行政区划发生变动的，在国家未下达新的地区代码之前，以旧的地区代码上报数据。县（区）如果管辖至乡（镇、场）或村（工区），那么下管一级乡（镇、场）代码和下管二级的村（工区）代码需自己编号输入。编号原则：乡（镇、场）代码在县（区）代码后再添加两位数字（共8位），从0199按顺序编排；各乡（镇、场）所属的村（工区）代码在乡（镇、场）代码后再添加两位数字（共10位），从0199按顺序编排。各乡（镇、场）代码、村（工区）代码一经编号不得改变。举例：福建省福州市福清市，县级代码为350181，则乡（镇、场）代码为3501810135018199，其中乡代码为35018105的村（工区）代码为35018105013501810599。B、病害、虫害、鼠害代码左边列表为目前全国病害、虫害、鼠害的主要种类，病虫鼠害代码由国家林业局森林病虫害防治总站提供，不得自行设置。如果本地发生了列表中没有的病虫鼠害，请及时上报，以便及时下发代码。右边列表为本地发生的病害、虫害、鼠害种类。双击左边、右边列表框中的病虫鼠害可在两个列表之间移动所选的病虫鼠害。应确保右边列表框中只包括本地发生的病虫鼠害种类，以及病虫害总计、病害总计、虫害总计、鼠害总计。由于左边列表中的病虫鼠害较多，为快速查找，可在列表框上的查找框中输入要查找的病虫鼠害名称的关键词，系统将自动找出相关的病虫鼠害供选择。注意：除非输入了错误代码，请不要使用本地化列表中的删除功能。C、树种代码左边列表为目前全国主要寄主树种，右边列表为本地病虫鼠害的寄主树种。双击左边、右边列表框中的寄主树种名称可在两个列表之间移动所选的寄主树种。应确保右边列表框中只包括本地寄主树种，以及现有林。注意：右边列表框中一定要有“现有林”一项，如果误将“现有林”删除，请自行添加，代码100000。D、病虫害树种对应关系左边列表为病害、虫害、鼠害代码浏览中所选择的本地发生的病虫鼠害，右边列表为树种代码浏览中所选择的本地主要寄主树种，中间列表为本地某一病虫鼠害所对应的寄主。先选择左边列表的某一病害、虫害或鼠害，再双击右边列表中该病虫鼠害对应的寄主树种，双击后中间列表将显示该病虫鼠害对应的寄主树种。通过双击中间列表的寄主树种可以将该寄主树种删除。注意：默认情况下病虫害总计、病害总计、虫害总计、鼠害总计均对应现有林，应用于计算三六九年报表中的“四率”指标。各省也可以根据自已的管理情况，更改病害总计、虫害总计、鼠害总计的对应关系。E、树种面积、应施调查监测面积在报表中如果本级只汇总来自于下管各级的数据时，则只需添加本级的寄主树种面积、现有林面积、应施调查监测面积。但如果本级需要在报表中输入下管一级或下管二级数据时，则需添加本级、下管一级或下管二级的寄主树种面积、现有林面积、应施调查监测面积。注意：默认情况下寄主树种面积、现有林面积、应施监测面积各年度不变，如果发生了变动，请先将辅助库通过数据压缩导出作为备份，再做修改，以备查。4.2数据综合查询A、数据汇总B、综合查询C、年终查询4.3统计图表按照地区、病虫害、年份、月份生成柱状图、趋势图等。4.4地理信息根据小班的经纬度，可以生成监测点图、发生分布图、防治作业图，便于及时掌握病虫情动态。4.5系统功能用户管理，实现用户的添加、修改、删除，以列表形式显示，选择某用可以实现用户的删除、修改。用户权限，通过用户权限管理实现动态给用户分配权限。不同用户根据实际情况实现使用功能的分配。环境设定，实现目录、监控点、摄像机、云台等信息的维护。（目录设置）（监控点设置）（摄像机设置）（云台设置）数据导出/导入，实现数据库的备份、还原等，保证数据的可恢复性。4.6视频管理分析计划录像存储，实现录像的设置、回放，根据监控点、日期、时间进行查询回放。定时拍照，根据设定的规则，不同季节、作物每天定期拍照的时间不同。实时图像分析，实现病虫图像的分割，实现质的转换。主要分为基于灰度值不连续性和相似性，以阈值分割、边缘检测等分割理论进行图像预处理。阈值分割边缘检测数学形态模糊聚类分割的图像数据病虫图像识别，根据病虫害的特征进行数据提取，方法有形态特征、颜色特征、纹理特征、组合特征等进行病虫害识别。形态特征颜色特征纹理特征组合特征病虫害数据5 系统设计原则先进性：在产品设计上，整个系统软硬件设备的设计符合高新技术的潮流。在满足现期功能的前提下，系统设计具有前瞻性，在今后较长时间内保持一定的技术先进性。安全性：系统采取全面的安全保护措施，具有防病毒感染、防黑客攻击措施，同时在防雷击、过载、断电和人为破坏方面进行加强，具有高度的安全性和保密性。对接入系统的设备和用户，进行严格的接入认证，以保证接入的安全性。系统支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施，有较强的容错和系统恢复能力，确保系统长期正常运行。合理性：在系统设计时，充分考虑系统的容量及功能的扩充，方便系统扩容及平滑升级。系统对运行环境(硬件设备、软件操作系统等)具有较好的适应性，不依赖于某一特定型号计算机设备和固定版本的操作系统软件。经济性：在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本，采用经济实用的技术和设备，利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用。系统符合向上兼容性、向下兼容性、配套兼容和前后版本转换等功能。实用性：本系统提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操作简便、灵活、易学易用，便于管理和维护。具有公安行业风格界面和公安行业习惯操作的客户端界面。在快速操作处理