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水稻是我国的主要农作物，然而病虫害多发和植保专家相对不足严重影响了我国水稻种植业的发展和国家的粮食安全。本文在总结前人工作的基础上，系统分析了水稻病、虫及其危害症状的特点，以及领域专家在水稻病虫害诊断中的思维模式，提出了病虫特征及症状分级细化的知识组织新方法，并将基于案例的推理思维(CBR)应用于水稻病虫害诊断中，设计并实现了基于案例推理的水稻病虫害诊断专家系统。
全文围绕水稻病虫害案例的分析、表示、存储与检索展开讨论，重点做了以下几方面的工作：
①首先分析了植物保护专家系统的研究现状、发展趋势及存在的问题，阐述了CBR的优势，并对案例推理的机制、案例组织、案例检索、案例修改等CBR关键技术进行了概述，提出了基于CBR的水稻病虫害诊断思维模式；
②在全面分析水稻病虫害诊断领域知识的基础上，探讨了水稻病虫害诊断中的思维模式，并综合水稻病虫害诊断专家系统各病虫害知识的特点，提出了症状分级的水稻病虫害知识整理方式；
③利用关系数据库技术设计了水稻病虫害诊断典型案例库，确定了合适的案例表示方式以及存储结构；
④利用案例相似度匹配的方法实现相似案例检索，其中定义了病虫害诊断案例相似度计算方法和公式，结合知识的分级组织策略提出了病虫害案例检索算法，给出了对检索出的相似案例进行修正的方法；
⑤采用期距法和发育积温法相结合，构建了稻纵卷叶螟的发生期预测模型，通过统计分析上海长江农场1980～2005年测报积累的观察资料和有关气象资料，利用数理统计方法分别建立了稻纵卷叶螟和稻飞虱的发生程度中期预测模型；
⑥根据开发专家系统的技术要求，以Web浏览器/Web服务器/Web数据库系统三层体系结构为基础，采用ASP.NET2.0+ Dreamweaver8为开发工具，MicrosoftSQL Server2000为数据库平台，设计并开发了基于案例推理的水稻病虫害诊断专家系统，实现了对水稻病虫害知识的诊断、查询、预测预警等综合管理，并能够通过后台案例库管理模块进行知识维护。
基于案例推理的水稻病虫害诊断专家系统包含了病虫害诊断、预测预报、信息查询、后台维护等4大功能模块：病虫害诊断模块以简洁、直观的方式为用户提供高效、准确的诊断平台和先进、有效、实用的防治方法；预测预报模块能方便快捷的预测稻纵卷叶螟的发生期、发生程度和稻飞虱的发生程度，并给出初步的预防建议；信息查询模块收录了31种水稻常见虫害的学名、形态特征、生活习性、为害特点、防治措施和34种水稻常见病害的病原菌、症状、流行条件、传播途径、防治措施，用户可通过输入病虫害关键词进行水稻病虫害防治方面相关知识的查询，包括病虫害详细内容和图片、常用农药等信息；后台管理模块主要用于管理和更新数据库，包括数据库内容的添加、删除和修改、知识库的更新、案例库的完善等。
本系统的研制开发考虑了水稻病虫害诊断与防治系统的具体特点，有效地模拟了植保专家的形象思维，解决了专家系统的知识表示、案例获取和案例检索匹配问题，具有方便灵活、系统维护修改容易、推理模块功能强大等特点，实现了水稻病虫害的准确高效的诊断、查询和预测预警功能，同时具有界面友好、功能完善、使用方便的特点，能迅速地在广大基层植保农技人员、种植农户以及大型农场推广和使用。