基于微信公众号的香榧病虫害信息查询系统构建

彭飞，王义平

(浙江农林大学林业与生物技术学院，浙江 临安 311300)

香榧Torreya grandis是我国特有的珍稀树种，主要分布于浙江、江苏、安徽、江西等十几个省份，其中以浙江地区栽培面积最大，为国际性珍稀干果。香榧集果用、药用、油用、绿化、观赏、材用等多用途于一身，具有很高的经济价值[1-4]。危害香榧的有害生物种类甚多，且危害严重，造成香榧减产，同时也严重影响香榧育苗，造成幼苗生长缓慢，甚至大量死亡。许多香榧树为上百年，甚至上千年的古树，受害后极易死亡，造成严重的经济损失[5-9]。

林业病虫害领域已开发相关智能诊断系统或网络监测平台，但存在一定局限性，主要体现在费用昂贵、操作复杂、使用不方便、交互功能欠缺或系统多为定制软件，不能快速更新等方面[10-14]，不利于广大林农和林业工作者对实用信息的快速、精确获取。近年已有将互联网技术与专业知识和生产应用结合起来的尝试[15-19]。本研究搭载微信平台，通过第三方建站平台进行多角度检索逻辑和各板块设计，开发香榧病虫害的多角度检索和信息服务系统，利用微信客户数量庞大、传播成本低、用户定位精准、信息到达率高、信息交流互动性强等优势为广大林业工作者和榧农提供最及时、全面、科学的香榧病虫害防治信息。

1 方法

1.1 基础数据信息收集与查证 通过对浙江省香榧主要分布区野外实地调查，共拍摄香榧病虫害高清生态照片1 500 余张，采集标本2 000 余号，通过查阅文献资料和书籍、咨询专家和基层林技人员等方式，最终确定香榧较常见且危害相对严重的43 种虫害和6 种病害，包括食叶害虫27 种，枝干害虫8种，食果害虫2 种，根部害虫6 种(表1)；主要危害香榧根部病害1 种，干茎病害2 种，叶部病害1 种，果实病害2 种(表2)。系统虫害部分通过分类地位、别名、分布地区、寄主、为害症状、形态特征、发生规律、天敌与防治方法等9 方面进行详细分析和描述。病害部分分为简介、分布地区、寄主、病原、危害症状、发生规律与防治方法等7 方面。

表1 香榧主要害虫名录

表2 香榧主要病害名录

1.2 系统功能框架设计 本系统以香榧病虫害查询与诊断、行业资讯和留言互动为主要功能模块。在设计查询与诊断模块时，通过分析现有智能系统利弊，充分考虑一线林农和专业森保人员对信息获取的不同需求，将香榧病虫害识别与诊断实现多角度检索。用户在虫害方面可通过为害部位、为害方式、为害虫态、为害高峰月4 个3 级模块进行检索，在病害方面可通过为害部位模块进行检索(图1)。

行业资讯模块，用于实时发布最新产业动态、行业资讯、注意事项等信息，为用户及时获取最新资讯。

留言互动模块，使用户在生产实践中遇到问题时可及时反馈给系统后台。专家可根据用户反馈的图片和文字信息，提供相应解决方案并发布于留言互动窗口，使用户可以快速获取最科学的处理措施。

图1 基于微信平台多角度检索的香榧病虫害信息查询系统功能框架

1.3 构建香榧病虫害数据库 本系统数据库为第三方编辑平台自有数据平台，作者根据本系统的检索策略和专业要求，对该数据平台进行了优化改造。在其框架定义下，主窗口内容由名称、分类、排序、信息和详情5 部分构成，详情部分即为最终检索呈现的窗口信息内容，该部分类似WORD 窗口，可改变文字颜色、大小、排序等，易于操作，并可加载超链接，扩展了检索范围的宽度和广度。通过微信公众号后台管理系统“微信公众平台”的操作命令“授权管理”，实现数据库平台与微信程序的结合。

1.3.1 确定香榧病虫害信息主题 数据库在虫害方面共设立11 个主题，分别为害虫名称、分类地位、别名、分布区域、形态特征、为害林木、发生特点、为害状、天敌、防治方法和参考文献等；在病害方面共设立9 个主题，分别为病害名称、简介、分布地区、寄主、病原、为害症状、发生规律、防治方法和参考文献等。

1.3.2 确定香榧病虫害对象 最终确定香榧常见病虫害49 种，包含了香榧不同为害部位、不同为害方式、不同为害时间的有害生物。

1.3.3 数据库更新 数据库是系统的核心，自建立开始，专业人员依据最新林业科技科研成果以及专家和基层技术人员的信息反馈，及时更新维护数据库，添加新的病虫害信息，删除错误信息，以确保数据库的科学性。

2 结果与分析

2.1 香榧病虫害检索策略的确立 检索策略即选出香榧病虫害最典型的特征或特征状态，制定最佳检索方式。考虑到基层林农、专业人员的检索特点和香榧病虫害的数量及特点，本系统提取了害虫“为害方式”、“为害部位”、“为害高峰月”、“为害虫态”4 个1 级特征组，以及9 个2 级特征组和11 个3 级特征组；提取病害“为害部位”1 个特征组，总计38 个特征组，满足不同类型客户的检索需求(图2)。

图2 香榧病虫害检索逻辑

以香榧细小卷蛾、拟后黄卷蛾和双条长翅卷蛾的成虫为例说明具体的检索策略和过程。这3 种卷蛾主要通过幼虫危害香榧的幼苗、新梢、嫩叶、花蕾、幼果及成熟果等，危害严重时可导致幼苗枯萎死亡，花、叶、果实被啃食。尽管危害症状比较典型，但因其外部形态比较相似，导致林农和基层技术人员很难精准辨别其种类。我们总结出这3 种卷蛾比较直观且易于区分的形态特征，可通过翅进行辨别:香榧细小卷蛾最显著的特征是前翅前缘有10 组白色斜纹，拟后黄卷蛾雄蛾前翅顶角附近的端纹是黑褐色，双条长翅卷蛾前翅前缘及翅端有2 条褐纹。针对这3 种卷蛾的鉴定，可以在系统中的“为害方式”、“为害部位”、“为害虫态”这3 个1 级特征所衍生出来的特征状态进行分别检索，且可相互佐证(图3)。

图3 为害香榧的3 种主要卷蛾科成虫的检索策略

2.2 香榧病虫害信息服务板块的确立 虽然多角度检索可以满足用户大部分的信息获取需要，但是在实际的生产操作过程中可能会遇到数据库里没有的信息，此时“留言板”和“行业资讯”模块将有助于解决这一问题(图4)。

图4 系统结构与工作模式图

3 结论与讨论

随着移动互联网和智能手机的全面普及，微信已拥有十多亿用户，微信及其公众号已成为信息交流与服务的重要平台，其庞大的用户群使微信成为各行业发展的重要纽带。本系统的开发基于微信平台来实现，优点主要体现在以下几方面:1)多角度检索功能克服了传统生物学检索常采取二项式或等距式，且检索表规定检索途径唯一，无法跳过或忽略某些不明确特征的缺点，使用户即使在不具备专业知识的情况下，也可以选择自己熟悉的方式进行检索。2)交流互动功能，实现了用户与系统专家的即时互动，使用户可以得到更好的使用体验。3)即时信息服务功能，实现了用户获取最新行业资讯的要求，搭建起信息与用户之间的桥梁。4)本系统通过搭建微信平台进行传播，摆脱了电脑和即时性差的网页，且不论是普通的榧农还是专业的森保技术人员，都可以快速操作。5)本系统通过搭建第三方开放性工具可以根据需要自主进行模块的设计、检索策略的设计等，克服了“定制式”系统的局限性。

系统自开发实现以来，受到了广泛的关注和好评，日活跃用户不断增加，我们将会对该系统进行大力推广。同时，我们也将根据最新的林业科研成果和一线林农的反馈，及时更新基础数据库，以解决林技推广服务最后一公里的问题。