林业有害生物生物防治技术的应用

林业有害生物生物防治技术的应用

森林微生物是“不吸烟的森林火灾”，是森林的三大灾难之一，而我国是受森林有害影响最大的国家之一。根据中国森防信息网提供的最新信息,我国每年林业有害生物发生面积达733.4万hm2,减少林木生长量达1700万m3,造成的损失约880亿元,其中直接经济损失为145.2亿元,生态价值损失为734.6亿元,制约了中国林业的可持续发展。生物灾害的特殊性和治理上的长期性、复杂性和艰巨性,对当前林业有害生物防治工作提供了更高要求。随着计算机技术的飞速发展,数码技术日臻成熟,已经完全渗透到各行各业中。在林业领域,应用数码技术加快林业有害生物信息化建设,对于提高林业有害生物监测预警、检疫检验、防治救灾等各项技术的科技含量,提高工作效率和业务水平,具有十分重要的现实意义和深远影响。1数码产品和计算机的功能数码技术就是用二进制(0,1)数字编码来存储和传递信息的技术。应用数码技术做成的数码产品能以二进制数字编码表达语音、文字、图像、实物等信息,并存储在数码产品和计算机中,具有存储时间长、拷贝方便、传递迅速、任意修改等优点。与林业有害生物管理有关的现代数码产品主要包括DC(数码相机)、DV(数码摄像机)、数码摄像头、数码录音笔、扫描仪等数据采集设备,GPS(全球卫星定位系统)、PDA(掌上电脑)、病虫调查统计器等专业数据采集设备,刻录机、数码相机伴侣(移动硬盘)、数码存储卡、记忆棒等数码存储设备,彩色喷墨和彩色激光打印机等打印设备,投影机、数字家电、视频展台、数字随身听等播放设备。2数码技术在森林效率管理中的应用2.1数字视频监控系统的接口改造数码技术在林业有害生物管理中的应用原理(图1):应用数码产品采集林业有害生物信息,通过USB接口、IEEE1394接口、COM接口、红外线接口或视频采集卡将数据输入计算机中,经计算机加工处理后保存为音频、视频、图像、文本、表格、数据库等文件格式,或制作成多媒体。信息数据通过计算机的USB接口、LPT打印接口打印输出,通过VGA接口、DVI接口、HDMI接口播放,通过光盘、移动存储设备、Internet与外界交流。2.2现场检疫规划林业有害生物管理的主要外业工作有监测调查、防治救灾和检疫检验。野外开展监测调查、防治救灾时,用PDA或病虫情数据采集器采集监测、发生、成灾、防治、防治药剂用量等各项数据和森林因子;用GPS定位发生调查点,勾绘发生小班、防治小班,测算面积,导航飞机防治;用DC或DV拍摄林分、植株受害情况、林业有害生物危害症状、防治现场等。现场检疫查验应施检疫的森林植物及其产品时,用DC或DV记录查验的运输工具、检疫单证、可疑有害生物、带疫货物等。DC、DV、数码录音笔还应用于记录林业有害生物的重要会议、专题讲座、项目论证等诸多方面。2.3采用数码技术分析处理了森林有害内部信息2.3.1防治面积计算应用GPS、PDA或病虫情数据采集器配套的软件将外业采集的数据导入到计算机中,计算出本次调查的发生面积,作为开展防治的依据,计算出有效防治面积以判断本次防治是否达到预期效果。通过研究有害生物发生发展动态与天敌、气象因子、影响有害生物种群数量变动的主要森林资源因子之间的关系,应用地理信息系统(GIS)、人工智能专家决策系统等建立本地病虫情模型,综合分析林业有害生物未来发生发展趋势,做出科学的短、中、长期预测。2.3.2高速分辨率静、动态图像采集技术显微镜数码显微成像技术已经在林业有害生物技术鉴定上得到应用,主要包括显微数码摄像和数码相机显微摄像。显微数码摄像系统由数码显微镜及显微影像分析系统组成,利用数据摄像头和功能强大的图像分析处理软件,实现高速高分辨率静、动态图像采集。将该系统连接到计算机上,利用Internet还可以邀请外地有关专家控制数码摄像头,开展远程鉴定。数码相机显微摄像是通过显微镜专用光学接口,将数码相机连接在显微镜目镜镜筒上进行拍摄(见图2样张),或者通过显微照相自动装置,将数码相机接在该装置上进行拍摄,通过电子邮件将拍摄的可疑林业有害生物照片发到有关鉴定机构,也可以开展远程鉴定。2.3.3林业有害生物监测预警技术将DC、DV、数码摄像头、数码录音笔摄录的数据及扫描仪扫描的文本、图片导入到计算机中。应用位图图像处理软件(如AdobePhotoshop)、矢量图处理软件(如AutoCAD、Visio),调整图像的色彩、尺寸、分辨率等,制作林业有害生物照片集、森林植物调运检疫流程图,在林业基本图、林相图上绘制各林业有害生物的监测点分布图、发生分布图、防治作业设计图。应用视频、音频编辑软件(如UleadVideoStudio、SoundForge),对采集的视频、音频脚本进行编辑,制作林业有害生物监测预警技术、检疫检验技术、防治药剂药械使用技术、信息技术等视频文件、VCD、DVD。应用OCR识别软件将林业有害生物的有关文件、法律法规、总结报告等文本文档转化成Word文档,将历史病虫情数据转化为Excel、Access文档。应用多媒体制作软件(如PowerPoint、director、Authorware)将处理好的视频、音频、图像、文本、表格、数据库等有序组织起来,制作成多媒体。2.4视频监控系统将林业有害生物信息数字化后,通过数码设备可以很方便地与外界交流。利用刻录光盘、移动硬盘、内存盘、数码存储卡等可以在不同数码设备、不同PC以及数码设备与PC之间快速传递信息,利用投影机、电视、液晶监视器、VCD机、DVD机等播放设备可以在会议、教学等多种场合演示信息,利用打印机可以将信息打印在纸张上,通过Internet还能将信息传播到世界各地。没有数字化的林业有害生物信息也能够通过视频展台将实物、活动影像、显微镜视野等直接展示,或将采集的图像直接传输到投影机、电视、计算机等设备上,在培训、讨论、会议、Internet等各种场合展示。3林业有害生物信息互通的基础数码技术有着传统技术无可比拟的优势,在林业有害生物管理中应用十分广泛,直接提高了