Hệ thống GIS giám sát tình hình và dự báo sâu bệnh hại lúa

Hệ thống GIS viễn thám giám sát tình hình và dự báo sâu bệnh hại lúa là sản phẩm của Trung tâm Công nghệ phần mềm Thủy Lợi, được xây dựng với mục đích hỗ trợ các nhà quản lý trong hoạt động giám sát tình hình sâu bệnh hại lúa, thực hiện dự báo ngắn hạn, trung hạn về diễn biến, phát triển của các loại sâu bệnh hại lúa trên diện tích treo trồng, giúp các nhà quản lý nắm bắt được tình hình sâu bệnh một cách nhanh chóng, từ đó có những chỉ đạo kịp thời, hợp lý đến nhà nông để ngăn chặn sự phát triển của sâu bệnh hại lúa, phục vụ sản xuất nông nghiệp, giúp bà con nông dân nâng cao năng suất gieo trồng, đảm bảo an ninh lương thực cho đất nước.

 

Hệ thống thông tin có cấu trúc của mô hình web trên nền tảng thông tin địa lý GIS, với khả năng chia sẻ thông tin rộng rãi trên mạng Internet, được xây dựng hoàn toàn dựa công nghệ phần mềm mã nguồn mở, cho phép giảm thiểu chi phí đầu tư mua công nghệ nền. Không cần phải cài đặt phần mềm chuyên dùng, người dùng chỉ cần trình duyệt Internet và mật khẩu là có thể đăng nhập vào hệ thống, cập nhật thông tin vào hệ thống, khai thác thông tin từ hệ thống.
Bài toán dự báo sâu bệnh hại lúa được giải bằng phương pháp hệ chuyên gia kết hợp với phương pháp hồi quy đa biến. Việc theo dõi tình hình sâu bệnh trên đồng ruộng được thực hiện dựa vào kết quả điều tra định kỳ về sâu bệnh của các trạm Bảo vệ thực vật tại các huyện cứ 7 ngày 1 lần và kết hợp với việc sử dụng ảnh vệ tinh.

Hình vẽ 1. Giao diện của hệ thống Gis giám sát tình hình và dự báo sâu bệnh hại lúa.

1. Lĩnh vực ứng dụng hệ thống 

Phục vụ công tác giám sát tình hình và dự báo dịch hại mùa màng. Người dùng của hệ thống là lãnh đạo ngành NN&PTNT các cấp, Cục BVTV, các Chi Cục BVTV, các trạm BVTV, bà con nông dân, doanh nghiệp kinh doanh thuốc bảo vệ thực vật.

2. Các tính năng của hệ thống Gis giám sát tình hình và dự báo sâu bệnh hại lúa

Hệ thống GIS giám sát tình hình và dự báo về sâu bệnh hại lúa có các tính năng:

• Cập nhật, lưu trữ: Thông tin về các giống lúa và đặc tính sinh học liên quan đến công tác phòng trừ sâu bệnh; Thông tin về các loại sâu, bệnh và đặc tính sinh học của chúng, cách phòng trừ; Thông tin về các loại thiên địch...

Hình vẽ 2. Cập nhật thông tin về sâu đục thân

• Cập nhật, lưu trữ: Thông tin về mùa vụ như diện tích gieo cấy từng loại giống lúa thuộc các trà lúa sớm, chính vụ, muộn; Thời gian gieo cấy; Số liệu điều tra 7 ngày 1 lần về mật độ và tuổi sâu, bệnh, về diện tích lúa nhiễm sâu, bệnh ở các cấp nhẹ, trung bình, nặng, mất trắng; Diện tích bị thiên tai như hạn hán, ngập úng; Tuổi lúa tại thời điểm điều tra; Số liệu về thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm, số giờ nắng trung bình; Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật...

Hình vẽ 3. Truy vấn và cập nhật thông tin điều tra về mật độ sâu-bệnh ngày 07/08/2010 trên địa bàn Thanh Sơn-huyện Kiến Thụy-Hải Phòng

• Kết xuất dữ liệu ra dạng báo cáo tổng hợp, dạng biểu đồ về tình hình dịch hại căn cứ vào số liệu được nhập từ các trạm BVTV. Xây dựng bản đồ hiện trạng phân bố diện tích lúa bị nhiễm sâu hoặc bệnh, bản đồ hiện trạng các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trên lãnh thổ xã, huyện, tỉnh hay cả nước.

Hình vẽ 4. Lập báo cáo tổng hợp diện tích gieo cấy và giai đoạn sinh trưởng cây lúa đến ngày 08/09/2010 của toàn vùng

• Sử dụng ảnh vệ tinh làm nguồn dữ liệu đầu vào để giải đoán, khoanh vùng khu vực lúa bị nhiễm sâu hoặc bệnh. Kết quả giải đoán được cập nhật, được lưu trữ trong hệ thống thông tin dưới dạng các lớp bản đồ phân bố diện tích nhiễm. Hệ thống GIS tự động tính toán, thiết lập các báo cáo tổng hợp diện tích lúa bị nhiễm bệnh ở các mức độ khác nhau theo lãnh thổ xã, huyện, tỉnh hay cả nước căn cứ vào kết quả giải đoán ảnh viễn thám.

Hình vẽ 5. Bản đồ hiện trạng phân bố diện tích nhiễm sâu cuốn lá nhỏ ở các mức độ khác nhau vào ngày 10/08/2010 của vụ mùa năm 2010 trên địa bàn huyện Tiên Lãng-Hải Phòng

• Dự báo ngắn hạn về tình hình sâu, bệnh hại lúa theo phương pháp hệ chuyên gia: Tuổi sâu phổ biến (chiếm tỷ lệ cao nhất) trong vòng 7-10 ngày tới, diện tích lúa bị nhiễm.

Hình vẽ 6. Dự báo ngắn hạn và diễn giải chi tiết về diễn biến tình hình sâu, bệnh của Hải Phòng bằng phương pháp chuyên gia

• Xây dựng hàm quan hệ giữa mật độ sâu, bệnh, diện tích lúa bị nhiễm với nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, giống lúa... bằng phương pháp hồi quy đa biến căn cứ vào diễn biến sâu, bệnh trong nhiều năm trước đó trên lãnh thổ huyện, tỉnh, khu vực do người dùng chọn. Sử dụng hàm quan hệ để dự báo tình hình sâu, bệnh trong thời gian tới.
• Hệ thống có giao diện tiếng Việt, dễ sử dụng.

Hiện tại hệ thống Web-GIS đã thực hiện bài toán giám sát tình hình và dự báo về rầy nâu, sâu cuốn lá nhỏ, được triển khai ứng dụng cho ngành Bảo vệ thực vật Hải Phòng. Nó là hệ mở, trong tương lai sẽ được tích hợp thêm các module dự báo về các loại sâu, bệnh khác.

Ông Lê Việt Cường-Chi cục trưởng Chi cục Bảo vệ thực vật Hải Phòng đang trao đổi với phóng viên VTV1 về Hệ thống GIS giám sát tình hình và dự báo sâu bệnh hại lúa

Trong thờì đại bùng nổ của công nghệ thông tin, với sự phát triển nhanh chóng của sản xuất và đời sống, đối với một đất nước có cây lúa là cây lương thực chủ yếu như ở Việt Nam, áp dụng hệ thống GIS vào quản lý nông nghiệp nói chung và quản lý tình hình sâu bệnh hại lúa nói riêng là nhiệm vụ cần thiết và cấp bách. Hiệu quả của việc áp dụng hệ thống Web-GIS giám sát tình hình và dự báo sâu bệnh hại lúa khó có thể cân, đo, đong, đếm một cách cụ thể, nhưng được thể hiện qua hiệu quả của công tác phòng trừ sâu, bệnh, bảo vệ mùa màng, bảo đảm đời sống của người dân, an ninh lương thực của đất nước và góp phần vào việc ổn định thị trường lương thực trên thế giới.