摘要

　　日光溫室是當前中國設施蔬菜生產的主流，室內溫度適宜，相對濕度大、葉片濕潤時間長是普遍現象，致使霜霉病等葉部病害及蚜蟲、薊馬等害蟲呈多發趨重態勢，經常造成嚴重減產，甚至絕收。部分農戶憑經驗定期施藥，或者初見癥狀就增加施藥次數，不僅花費高，更易造成農藥殘留超標和環境污染，難以適應社會對食品安全、環境友好的要求。因此，在日光溫室蔬菜快速發展的背景下，亟需構建病害預警模型及系統，以提高病害防治的預見性，減少農藥使用量。

　　本文以控制日光溫室黃瓜病蟲害需求為出發點，研究設計并開發了以日光溫室黃瓜為例的溫室蔬菜病蟲害監測預警系統，實現了對日光溫室黃瓜的信息化管理以及對病蟲害的智能化預警。本文主要完成以下工作：

　�。�1）搜集當前溫室蔬菜病蟲害的研究成果以及發展現狀，闡述開發溫室蔬菜病蟲害監測預警系統的必要性以及實用價值。

　�。�2）進行系統開發的可行性分析，介紹溫室蔬菜病蟲害監測預警的主要實現方式，通過基于 ASP.NET 平臺，利用 SqlServer2008、VS2010 等開發工具，采用 JavaScript、C#、html、css 等編程語言，進一步借助 jQuery、EasyUI、BootStrap 等開發框架，整體上采用 MVC 架構，構建了溫室黃瓜病蟲害監測預警系統。

　�。�3）通過將收集整理的田間試驗數據、溫室基本信息、生產履歷、實時環境監測、病蟲害信息采集等數據，以及移動端采集的數據進行整合，建立日光溫室黃瓜病蟲害警兆指標數據庫。

　�。�4）集成設施環境、病蟲害自動監測和預警模型，研發設施蔬菜病蟲害智能監測預警系統，將系統對接到農業物聯網平臺，進行應用示范。

　�。�5）建立溫室黃瓜病蟲害監測預警微信公眾平臺，可以使用戶隨時隨地查詢、瀏覽溫室數據，監測溫室內病蟲害發生情況，同時支持數據上傳。

　　該系統的開發主要結合當前蔬菜病蟲害預警系統的發展與研究現狀，充分運用現有的預測分析技術，通過需求調研分析及田間試驗，對溫室黃瓜生長過程進行全程追蹤，監測溫室黃瓜的生長環境數據以及生長狀態，從而對可能發生的病害、蟲害進行預測，構建病蟲害預測體系，建立溫室黃瓜病蟲害監測預警系統，以方便在今后溫室黃瓜種植中投入使用。

　　關鍵詞： 溫室病蟲害；黃瓜；監測預警；微信公眾平臺

Abstract

　　The greenhouse is the mainstream of Chinese vegetable production. The indoor temperature is suitable, the relative humidity is large, the wetting time of the leaves is a common phenomenon, and the pests such as downy mildew and the diseases such as aphids and thrips are becoming more and more important. Serious cut, or even harvest. Some farmers with regular experience with the application of drugs, or see the symptoms to increase the number of spraying, not only costly, more likely to cause excessive pesticide residues and environmental pollution, it is difficult to adapt to the community food safety, environment-friendly requirements. Therefore, in the context of rapid development of vegetables in solar greenhouse, it is urgent to construct the disease early warning model and system to improve the predictability of disease control and reduce the use of pesticide.

　　Based on the control of cucumber pests and diseases in solar greenhouse as the starting point, this paper designed and developed a monitoring and early warning system of greenhouse vegetable pests and diseases in solar greenhouse cucumber, which realized the information management of cucumber in solar greenhouse and the intelligent warning of pests and diseases. This article mainly completes the following work:

　　(1) The research achievements and development status of vegetable pests and diseases in greenhouse are summarized, and the necessity and practical value of developing greenhouse vegetable pest monitoring and early warning system are expounded.

　　(2) The feasibility of system development is introduced, and the main implementation way of monitoring and early warning of vegetable diseases and insect pests in greenhouse is introduced. Based on ASP.NET platform, SqlServer2008 and VS2010 are used to develop the programming language, such as JavaScript, C #, html, css and so on. With the help of jQuery, EasyUI, BootStrap and other development framework, the whole use of MVC framework, built a greenhouse cucumber pest monitoring and early warning system.

　　(3) The database of cucumber and insect pests and warnings in solar greenhouse was established by integrating the collected field data, greenhouse basic information, production history, real-time environmental monitoring, pest and disease data collection and data collected from the mobile side.

　　(4) Integrated facility environment, automatic monitoring and early warning model of pests and diseases, R & D facilities Vegetable pests and diseases intelligent monitoring and early warning system, the system docked to the agricultural networking platform, the application demonstration.

　　(5) The establishment of greenhouse cucumber pest monitoring and early warning micro-public platform, allowing users to query anytime, anywhere, browse the greenhouse data to monitor the occurrence of pests and diseases in the greenhouse, while supporting data upload.

　　The system was developed primarily with the development and current research status of pest warning system vegetables, make full use of existing predictive analytics technology, through research needs analysis and field experiments on the growth of greenhouse cucumbers for the entire track, growing environmental data monitoring greenhouse cucumber as well as the growth of the state, thus the disease may occur, predict pest, pest forecasting system to build, establish greenhouse cucumber pest monitoring and early warning systems to facilitate and put into use in the next planting greenhouse cucumber.

　　Key words: Greenhouse pests and diseases; Cucumber; Monitoring and early warning;WeChat public platform

　　結合當前蔬菜病蟲害預警系統的發展與研究現狀，充分運用現有的預測分析技術，通過需求調研分析及田間試驗，對溫室黃瓜生長過程進行全程追蹤，監測溫室黃瓜的生長環境數據以及生長狀態，從而對可能發生的病害、蟲害進行預測，構建病蟲害預測體系，建立溫室黃瓜病蟲害監測預警系統，以方便在今后溫室黃瓜種植中投入使用。研究內容如下：

　�。�1）構建日光溫室黃瓜病蟲害警兆指標數據庫

　　通過將收集整理的田間試驗數據、溫室基本信息、生產履歷、實時環境監測、病蟲害信息采集等數據，以及移動端采集的數據進行整合，建立日光溫室黃瓜病蟲害警兆指標數據庫。

　�。�2）構建日光溫室黃瓜病蟲害預警模型庫

　　在實時監測數據采集基礎上，分析設施內環境—蔬菜—有害生物的耦合關系，采用貝葉斯分析方法，研發設施蔬菜主要病蟲害發生概率預警模型，實現主要病蟲害（霜霉病、白粉病、蚜蟲、白粉虱）發生概率及風險等級預警。同時，整合當前已有的病蟲害預測模型，將多套模型綜合起來，構建病蟲害預警模型庫。

　�。�3）開發溫室黃瓜病蟲害監測預警系統

　　溫室黃瓜病蟲害監測預警系統由微信公眾平臺與電腦端監測預警平臺兩部分組成。

　�、� 日光溫室黃瓜主要病蟲害預測微信公眾平臺

　　建立溫室黃瓜病蟲害監測預警微信公眾平臺，可以使用戶隨時隨地查詢、瀏覽溫室數據，監測溫室內病蟲害發生情況，同時支持數據上傳。

　�、� 溫室黃瓜病蟲害監測預警平臺

　　集成設施環境、病蟲害自動監測和預警模型，研發設施蔬菜病蟲害智能監測預警系統，將系統對接到農業物聯網平臺，進行應用示范。

 　　溫室黃瓜病蟲害監測預警系統前臺演示：

系統登錄界面

系統首頁

生產履歷顯示

生產履歷上傳

生產履歷修改

溫室環境監測

溫室環境數據修改

溫室熱力圖

溫濕度統計圖

室內環境數據預測

預警模型演示

病蟲害等級預警

目 錄

　　中文摘要
　　Abstract
　　1 引 言
　　　　1.1 研究目的及意義
　　　　1.2 研究現狀
　　　　　　1.2.1 基于傳統經驗或實驗的預測
　　　　　　1.2.2 基于生物學系統的預測
　　　　　　1.2.3 基于圖像處理技術的診斷
　　　　　　1.2.4 基于數理統計方法的預測
　　　　　　1.2.5 基于葉綠素熒光光譜分析的預測
　　　　　　1.2.6 基于神經網絡的預測
　　　　　　1.2.7 基于 3S 技術的預測
　　　　　　1.2.8 存在問題分析
　　　　1.3 研究內容
　　　　　　1.3.1 主要研究內容
　　　　　　1.3.2 研究方法
　　　　　　1.3.3 技術路線
　　2 系統總體設計
　　　　2.1 系統分析
　　　　　　2.1.1 可行性分析
　　　　　　2.1.2 系統開發環境需求
　　　　2.2 系統開發相關技術
　　　　　　2.2.1 ASP.NET 相關技術
　　　　　　2.2.2 系統開發模式
　　　　　　2.2.3 異步刷新 AJAX
　　　　　　2.2.4 Baidu 地圖 API
　　　　2.3 系統概要設計
　　　　　　2.3.1 系統開發平臺選擇
　　　　　　2.3.2 系統結構設計
　　　　　　2.3.3 系統各功能模塊設計
　　　　2.4 本章小結
　　3 系統詳細設計
　　　　3.1 病蟲害預警監測數據庫的設計
　　　　　　3.1.1 數據庫管理系統的選擇
　　　　　　3.1.2 數據庫總體設計
　　　　　　3.1.3 數據表設計
　　　　3.2 用戶管理模塊研究與設計
　　　　　　3.2.1 訪問控制技術概述
　　　　　　3.2.2 主要的訪問控制模式
　　　　　　3.2.3 用戶權限設計與實現
　　　　3.3 本章小結
　　4 監測預警系統開發與實現
　　　　4.1 系統登錄實現
　　　　4.2 生產履歷模塊開發與實現
　　　　4.3 環境監測模塊開發與實現
　　　　4.4 預警防控模塊開發與實現
　　　　4.5 本章小結
　　5 微信公眾平臺設計與實現
　　　　5.1 微信公眾平臺功能設計
　　　　5.2 微信公眾平臺接口權限
　　　　　　5.2.1 獲取 access_token
　　　　　　5.2.2 自定義菜單接口
　　　　　　5.2.3 圖像接口
　　　　　　5.2.4 獲取地理位置接口
　　　　5.3 公眾平臺開發與實現
　　　　　　5.3.1 access_token 定時刷新
　　　　　　5.3.2 基本功能實現
　　　　5.4 本章小結
　　6 結論與展望
　　　　6.1 結論
　　　　6.2 展望
　　參考文獻
　　致謝
　　攻讀碩士學位期間發表論文及其他成果