由于預測預報信息化系統具有計算速度快,精確度高,儲存信息容量大,功能多,并能記憶和邏輯判斷,自動控制和模擬等特點,因此,在森林預測預報中應用是勢在必行的�？梢詰�用預測預報信息化系統進行森林病蟲害測報基本數據的收集、整理、貯存和調用,可以應用于數理統計測報的分析與數學模型的建立,森林病蟲害預測預報專家系統的建立,衛星或飛機監測森林病蟲害的遙感圖象的處理,森林病蟲害種群數量變動和演變規律的研究,森林病分類和標本數碼的管理,促使森林病蟲害預測預報向著中心化、規范化、自動化和現代化的高水平方向發展。
    1　森林蟲害測報資料信息化管理
    1. 1　蟲情調查原始資料的預測預報信息化系統整理　　
    蟲情調查時,獲得的基本數據需要計算累計數、平均數、百分數、標準差等。并且在逐級上報蟲害測報資料時,都要歸類匯總。這些過去用手工整理頗為繁瑣復雜�，F按照資料整理的要求,設計程序后,即可由預測預報信息化系統來整理,不僅顯著提高效率,而且便于規格化,有利于森林害蟲測報資料的系統積累。
    1. 2　森林害蟲測報資料的預測預報信息化系統信息管理
通過預測預報信息化管理的系統,采用數據隨機文件存取形式,建立森林害蟲測報資料的數據庫,可隨時增添、修改、刪除與檢索資料。如經重新組合生成,則能按照特定要求直接調用。應用預測預報信息化系統存貯將林場的森林害蟲測報資料輸入數據庫。通過信息管理應用程序連接,可直接進行數理統計測報。
    1. 3　森林害蟲測報資料專用電碼及其預測預報信息化系統編譯
提前查清害蟲的發生情況,掌握害蟲發生發展的動態,及時做出科學的分析,事先提出預報,及時、準確地控制或消滅害蟲,把經濟損失控制在最低的指標之內。加快測報信息的傳遞速度,縮短時空差。并且完全標準化和規范化,有利于提高害蟲測報的質量和時效性,為害蟲測報中心化奠定基礎。
    1. 4　預測預報信息化系統自動進行害蟲測報
日本佐賀縣果樹實驗所,利用預測預報信息化系統預報柑桔葉面害蟲的發生狀況。把這種害蟲在不同氣溫、濕度、降雨情況下的產卵、孵化、幼蟲生長等狀況建立數學模型,并編制蟲情的預測預報程序。試驗表明,預測相當準確,與半個月后的葉虱密度基本相同。害蟲的預測預報信息化系統自動測報原理: (1)確定預報害蟲的內容。選擇影響害蟲發生的不同氣象因素作為預報的依據,以適應不同害蟲不同地區、不同世代的需要。通過程序將歷年的資料信息輸入預測預報信息化系統。(2)預測預報信息化系統的樣本識別訓練。接受歷史資料進行樣本的訓練,以便具有邏輯判斷能力。(3)建立害蟲預報判別規則。(4)害蟲未來發生趨勢的預報。將預測預報信息化系統選上的氣象因子數值輸入,便可分析出今后害蟲的消長規律。
    1. 5　遙感圖象的預測預報信息化系統處理
預測預報信息化系統就是根據森林害蟲危害時,引起樹木干、根、枝、葉、花、果等形態和色彩的變異,造成遙感照片的異樣,就能判斷是哪種病蟲害危害成災,發生地點在何處,危害面積多大,成災程度如何,經濟損失多少等等。并能繪制病蟲害發生的林相圖,以及制定相應的防治措施。
    1. 6　預測預報信息化系統繪制蟲情測報圖
河北農業大學昌黎分校,應用微預測預報信息化系統編制昆蟲數量變動圖的程序。只要把黑光燈下誘捕的各種昆蟲各代的數量數據輸入預測預報信息化系統內,就能自動繪制出消長規律曲線圖,程序和數據可存入計算機,以便隨時調用。
趙清山等應用微預測預報信息化系統編制安徽省嘉山縣馬尾松毛蟲發生面積蟲情圖,具有直觀明了的特點,并編制江西省弋陽縣馬尾松毛蟲生物氣象測報圖,可預報未來種群的消長趨勢。
    2　預測預報信息化系統在森林害蟲數據統計測報中的應用　
近10多年來,由于預測預報信息化系統的滲透和應用,使森林害蟲數理統計測報,成為一個十分活躍的領域,并逐漸應用于生產實踐中。
在森林病蟲害測報中,常常提及“有蟲不成災”、“危害中等”、“爆發成災”等概念,沒有截然可分的標準。常因地因時依照不同的劃分標準,就得出不同的分類結果。因此,很難加以比較,而且在客觀上,影響森林害蟲發生和演變的內外因素錯綜復雜,在分析其規律性時常常出現“似是而非”的結論。然而,利用模糊數學來判斷森林害蟲發生狀態的相似隸屬程度,進行歸類和預測,反而更加“逼近”客觀實際。
借助預測預報信息化系統,應用模糊聚類分析進行森林害蟲測報,是將森林害蟲歷年的發生狀況及其影響害蟲數量消長的各種氣象因子等作為本群,對資料的原始數據進行正規化或標準化后,按照它們之間的相似程度建立模糊相似關系;經模糊矩陣的合成運算,改造成為模糊等價關系;據此,畫出反映樣本間親疏關系的聚類圖;選取適宜的樣本間的臨界相似尺度Y值,作為分類標準;按樣本間相似尺度歸類;最后,依據待測年份樣本歸類,預測未來森林害蟲發生數量。
主成分分析測報法是將森林害蟲測報中的多個指標轉換為綜合指標,以便更加客觀地作出科學判斷。首先把測報資料的原始數據標準化;計算屬性間的內積矩陣S;求出S的特征根和特征向量;求出樣本的排序坐標以及繪制排序圖;按主成分狀況分類;評價屬性對主成分的作用;選擇對主成分大的測報指標進行多元回歸分析建立測報模式。
應用預測預報信息化系統信息管理的系統程序,分析各個林業局或林場蟲害發生狀況和當地氣象資料。根據緯度的不同,氣候狀況(例如氣溫、降雨等)有規律變化,找出各種森林蟲害發生表現出的區域性特點及其演變規律,通過主成分分析結果,進行各種蟲害的長期趨勢測報。
    3　森林害蟲預測預報專家系統的應用
現代模擬人類思維的專家系統科學的發展,使得預測預報信息化系統具有人類專家的推理和解決實際問題的能力。因此,在收集測報研究成果與生產實踐經驗的基礎上,與各大學和科研單位預測預報專家系統進行連接,是必要的。專家系統主要由知識庫、數據庫、用戶接口系統和推理機部分組成。知識庫系統包括所在林區各種蟲害發生期、發生量、發生范圍以及為害程度等方面的預測預報內容的專家知識,采用條件—動作或前提—結論這種成對形式的產生式規則表達。如果條件(或前提)具備,那么動作(或結論)成立來實現。專家知識規則的聯系,采用類似常用的計算機算法語言的菜單驅動技術來解決。這樣,既可保持原有的邏輯關系,又可使規則相對獨立于系統。從而使得系統的咨詢內容能隨時刪改、擴充和更新,逐步完善、準確。數據庫系統用于害蟲測報中的初始資料和數據以及推理過程中得到的各種中間信息。本系統數據庫中的內容是通過用戶接口系統,由計算機提問,用戶(森林害蟲測報員或森林保護科技人員)回答的事實所咨詢的橋梁。對于本系統只要用戶啟動計算機,進入專家系統的運行狀態,計算機便在顯示屏幕上,按照知識庫中各種病蟲害測報規則的順序,對各條規則的所有條件逐一提問,等待用戶回答。用戶只要根據實際情況,在計算機鍵盤上按“Y”(代表Yes,中文意思是“對”)或“N”(代表No,中文意思是“不對”)鍵選擇。計算機便把用戶回答的事實自動存貯起來,作為數據庫中的數據,以供推理機作為推理判斷的依據。當所有條件都滿足后,屏幕即顯示出推理的結論,完成一次咨詢。一次咨詢結束時,屏幕底行顯示“Press the spallbar”,提示用戶按下空格,讓系統重新處于開始運行狀態。也可以連續按兩次R鍵,再次進行咨詢。推理機是一組程序,用于控制、協調整個系統。它根據實際輸入的各種蟲害存在情況的基本事實,利用知識庫中的知識,按一定的推理策略(本系統采用正向、精確推理),來決定測報方法或測報結果。其推理過程大致與人類專家的思考、分析、判斷與決策的推理過程相似。本系統咨詢迅速準確,并且咨詢結果可靠。本系統操作簡便易行。整個測報答詢過程中只要操作計算機鍵盤上的幾個鍵,不管用戶是否學過計算機,都能在短時間內學會操作使用。
    4　預測預報信息化系統在森林害蟲種群動態研究中的應用
    4. 1　預測預報信息化系統在森林害蟲發生類型研究中的應用　
過去對于森林害蟲的分布規律、發生類型以及區系的劃分等生態學特性的研究,主要是以定性的文字敘述為主。隨著預測預報信息化系統的應用,人們開始對森林害蟲的發生與演變規律進行定量化研究。
    4. 2　預測預報信息化系統在森林害蟲種群動態研究中的應用
可以應用預測預報信息化系統研究害蟲種群數量隨著時間和空間不同而演變的全過程,模擬害蟲種群系統中的內部結構關系,以及害蟲種群與自然環境間的相互作用,將其復雜的制約關系,進行系統分析,組建數學模型,進而為害蟲測報和科學治理提供最佳實施方案。