一、建设背景

农作物病虫害有效监控是保障粮食增产、农业增效、农民增收的重要措施之一，而农作物病虫害监控信息的实时传递和共享是科学决策与有效控制病虫害的前提和关键。

（一）我国病虫害监控信息传递与处理现状

目前，我国大多数病虫害监控信息还是通过电话、电报、传真、信件等传统方式进行报送，数据和信息分析处理仍以手工处理、经验分析和文字描述等手段为主，存在着时效性差、利用率低、汇总劳动强度大、统计分析困难、表现不直观等问题，导致防治工作滞后，局部重大农作物病虫害暴发成灾现象时有发生。这不仅满足不了有效控制农作物病虫发生危害，保障我国农业生产的实际需要，与国际上较发达国家已广泛采用计算机网络技术和大众媒体传递病虫监控信息的做法相比存在着巨大的差距，也与当今科技时代的发展步伐极不适应。因此，如何利用网络技术构建我国病虫监控信息基础工作平台、将计算机技术与专业技术相结合开发满足各级植保机构信息采集、传递、汇总、分析、发布、查询等工作需要的应用系统，已成为当前一项迫切、而且必须解决的课题。

（二）国际上病虫害监控系统建设概况

国际上较发达国家已广泛采用计算机网络技术和大众媒体传递病虫监控信息。日本从1989年起，就每年投入1亿日元着手建立Pestnet病虫害信息管理系统，并不断升级、扩建。韩国二十世纪90年代投资500万美金，先后建成了DACOM NET和PoMos病虫信息系统，经过不断的完善升级，目前已发展到网络视频会议阶段。澳大利亚二十世纪90年代中期，投资建设了集计算机网络技术与地理信息系统技术为一体的澳大利亚疫蝗监控决策支持系统。

（三）项目建设由来

1998年农业部组织实施植保工程建设，全国农业技术推广服务中心提出了全国农作物病虫害监控中心建设项目，并为了解决我国病虫害监控信息传递与处理落后的现状，将病虫害监控信息系统作为其重点建设的子项目之一。该项目于1999年获得农业部批准立项。2001年系统建设方案的调研、规划和初步设计工作开始启动。由于全国农作物监控中心建设地点和建设规模几经调整，使整个项目建设比原计划有所推迟。农业部计划司2003年4月21日以农办计[2003]30号《关于全国农业技术推广服务中心全国重大农作物病虫害监控中心等4个项目初步设计和概算的批复》正式下达了建设意见，2003年6月资金到位后，病虫害监控信息系统建设工作全面展开。

二、建设内容和目标

病虫害监控信息系统建设，重点是构筑国家级农作物有害生物监测预警和控制体系信息化基础平台，开发专门的应用系统，实现病虫害监控信息的规范化与系统化采集、储存、统计、分析、发布和共享，提高办公自动化程度；开发县（市）级农作物有害生物监控信息系统，实现病虫害监控信息的电子化管理，促进病虫害监测调查工作和资料收集整理的标准化、规划化和系统化；建设农作物有害生物监控信息发布网站，满足国家、省、市、县各级按权限发布病虫害监控信息的需要，实现体系内信息的有效共享，更好的向社会、向农民提供技术支持和服务。

通过建设，形成以国家病虫害监控中心为主体、省级监控分中心为骨干、覆盖全国县级用户的三级广域网络（见下图），全面提高我国植保体系的信息数字化水平；满足各级生产决策部门、广大农民和社会各界对病虫监控信息日益增长的需求；推动全国农作物有害生物监测预警与治理现代化进程。同时，逐步向植保知识和技术远程教育、病虫害网上诊断、网络视频、专家支持决策、办公自动化等方向迈进，进而真正形成全国病虫监测预警和控制的现代化信息系统。

监控信息系统总体架构示意图

三、建设过程

项目批复下达后，针对农作物病虫害监控信息系统建设，全国农业技术推广服务中心专门成立了领导小组和工作小组。领导小组由夏敬源主任任组长，钟天润副主任任副组长，并通过主任办公联系会议方式决定信息系统建设的重大事宜，工作小组由病虫害测报处牵头，涉及植物保护工作的相关处室和标准信息处派员参加，具体负责系统建设事宜。在领导小组的正确决策指导下，工作小组认真负责，密切联系咨询监理公司、代理招标公司、项目承建公司等合作单位，在农业部有关部门、各级植保站和有关专家的支持配合下，积极工作，较好地完成了建设任务，实现了项目建设的预期目标。

（一）项目建设咨询与招标工作

本项目建设是一项较为复杂的技术工程，为保证系统建设的建设质量和技术水平，我中心分阶段聘请了北京中垦佳鑫科技有限公司、北京易贸商通科技有限公司作为咨询公司，从项目初期就介入项目的具体运作，参与监控信息系统需求调研和分析、总体建设方案规划、项目招标咨询、项目技术咨询、项目建设监理等工作。

2003年11月，我中心委托北京兴电招标代理公司将监控信息系统建设分网络系统（硬件）、应用系统（软件）两个子项，分别编制了招标文件，依据《招标法》，本着公正、公平、公开的原则通过中国招标网进行了公开招标。为保证评标公正性，技术标采用暗标方式。共有北京太极计算机公司、北京国电联合商务网络有限公司、北大青鸟科技股份有限公司、南京国瑞科技有限公司等10家公司参加竞标。经过评标专家组评选，北京志鸿英华科技有限公司和北京人大金仓信息技术有限公司分别得到了网络系统（硬件）、应用系统（软件）的最高评分。在评标结果公示且无异议后，于2004年1月分别与两家中标公司签订了建设合同，并正式进入网络部署和应用系统开发阶段。

（二）网络系统建设

网络系统是整个监控信息系统的物理基础，是运行应用系统实现农作物有害生物监控信息系统化采集、统计、分析、发布的通讯平台。网络系统的安全性、稳定性是构建整个网络系统的最根本要求。同时，为了今后发展的需要，在网络和主机系统设计中也充分考虑了系统的可扩展性和可维护性。因此，在网络系统设计方案中（见网络系统拓扑图），主机设备采用四台IBM的中高端服务器（P650两台、P615两台）组成，分别用作数据库服务器、应用服务器、Web服务器和安全/管理服务器，其中数据库服务器、应用服务器采用双机热备、共享磁盘阵列海量存储的设计方案，以保证系统运行的稳定性；监控中心局域网设计为骨干网千兆流量，百兆到桌面的方案，并全部采用思科公司交换机和路由器作为局域网的网络设备；采用内、外网分离设计方案，选用联想网御防火墙，以保证整个网络系统的安全性。

根据与网络系统承建商签订的建设承包合同及补充条款的约定， 2004年8月上旬完成了网络系统的整体设计，8月份完成了网络系统的局域网布线和主机设备的供货工作，9月上旬完成了主机设备的安装、调试工作，9月中旬完成了网络设备的安装和综合调试工作。截止目前硬件设备已经过长达14个多月的不间断运转，除断电造成一些意外情况发生外，网络系统运行基本正常。

监控中心网络系统拓扑图

（三）应用系统建设

应用系统是监控信息系统建设的核心部分，是整个监控体系病虫监控数据采集、传输、查询、分析与数据管理的综合性业务平台。经广泛征求意见并报我中心主任办公会议讨论，应用系统定名为“中国农作物有害生物监控信息系统”。其建设过程可分为：需求分析与设计、研制开发、系统测试三个阶段。

1、应用系统的需求分析与设计阶段。2004年2月到2005年2月，与承建商一起，对病虫害数据库结构、主要业务流程、系统主要功能进行需求分析，并根据中央、省、县级的具体情况，设计出具体开发和实施方案。期间，2004年2-3月，通过与应用系统承建商多次讨论，使其对建设的需求有了更明确的了解；2004年4月，我中心组织了四川、湖南等6省（市）相关业务专家协助承建商对需求进行了全面的梳理，初步形成了三级应用的整体架构；据此，承建商形成了需求规格说明书的初稿，进行了相关的功能、数据库、概念和逻辑设计工作；为了使需求分析进一步精确，2004年8月又组织了深入的探讨和沟通；2004年9月，承建商第一次书面提交了需求规格说明书，并于2004年9月27日在我中心组织召开的各省植保站负责人和有关专家及领导参加的“全国农作物病虫害信息系统建设研讨会”进行了需求汇报和意见收集工作；2005年1-2月组织我中心相关处室对承建商提供的需求分析进行了最后的修改完善和确认。

2、应用系统的研制开发阶段。经过我中心工作小组与承建商开发人员的沟通，选择了“迭代法”作为本系统的开发方法。系统研制开发过程中，我中心工作小组与承建商开发人员一起，对病虫害字典表、用户编码库、程序模块设计、地理信息系统模块功能实现、用户管理权限设置等进行了多次深入而细致的研究，并向领导小组作了汇报。同时，为了使系统适合各级用户的需要，多次组织各级植保部门既懂计算机技术又有良好专业素质的人员对系统建设进行了研讨，如2004年7月针对承建商初步开发的系统原型，2004年10月针对汇总专家意见修改后的系统原型，2005年1月针对地理信息系统功能模块，2005年4月针对系统用户权限管理等进行了深入讨论。2005年5月初步完成了系统的开发工作。

3、应用系统测试阶段。在承建商对应用系统开发完成和自我测试并在监控中心初步安装调试的基础上，2005年5月下旬，由我中心相关人员和省（市）业务专家汇同承建商开发人员组成测试小组，对系统的整体功能、相关业务流程以及具体业务报表进行的整体测试，根据测试意见承建商对系统进行了进一步的修改完善。2005年9月至10月，结合试点省份的实际操作和应用，全面测试系统的相关功能及其稳定性。通过测试，使得系统更趋成熟和完善。

（四）网站建设

农作物有害生物监控信息网站建设是监控信息系统的有机组成部分。2005年5月份开始进行需求分析调研，工作小组经与承建商数次讨论，形成总体设计方案，并经8月份相关处室汇签后报领导小组研究确认。网站定名为“中国农作物有害生物监控信息网”，承建商随即进入开发阶段，10月中旬完成开发任务，11月上旬完成安装、测试工作。

（五）互联网接入工作

根据监控信息系统建设进度，2005年初我中心开始考虑专线租用与互联网接入有关事宜，经多方咨询、比较，选定中国电信集团北京市电信有限公司（以下简称电信）作为我中心服务代理商，并于2005年5月与之签订了“全国农业技术推广服务中心宽带接入互联网（CHINANET）及专线租用协议”和服务备忘录。至7月中旬，完成南新园2号楼中国电信2M独享DDN专线部署（根据备忘录，运行半年后2M专线升速至4M或6M）。通过协调网络系统承建商、应用系统承建商与电信密切配合，成功将监控信息系统接入互联网。至10月底，在部信息中心的支持协调下，电信完成了南新园2号楼经部信息中心至我中心的本地独享2M专线的接入工作。

（六）安装及调试

由于监控信息系统的网络系统、应用系统是作为相对独立的子项分别招标并由不同公司承建的，为了使网络系统、应用系统更好的匹配，在公司自行调、测试的基础上，2005年6月-8月，我中心协调网络系统承建商和应用系统承建商对系统进行了联合安装、检测和调试工作。同时，为保证应用系统符合基层操作习惯，8月中旬组织了植保专业方面的专家对之进行了较全面的测试和评价，承建商根据专家提出的意见，对应用系统进行了进一步的修改和完善。

（七）培训和试运行

为了促使监控信息系统早日在生产上推广应用，根据2004年9月在北京召开的各省植保站负责人参加的“全国农作物病虫害信息系统建设研讨会”各方面专家的一致意见，将原方案中培训和试运行计划，由“2省4县（市）进行”扩大为“5省（市）、每省市至少15个以上县市”进行，并根据病虫发生分布、病虫监控任务及地方技术设备力量等，选定山东、河北、湖南、重庆、四川等5省（市）作为试点省（市）。2005年8月31日至9月7日，我中心会同应用系统开发商——北京人大金仓信息技术有限公司分两组分赴试点省（市）进行了应用技术培训，同时启动试运行工作。5试点省（市）植保站、161个县、市级植保站近200人参加了培训。9月中旬开始，各地陆续试用并反馈信息，我中心和应用系统承建商对各地反馈的信息进行了及时汇总，并根据之对系统进行了进一步的修改完善，10月底进行了重新安装和升级处理。至11月30日，已登记县级用户362个，其中39个用户已上传各类病虫数据记录1086条。试运行以来，网络系统、应用系统运行稳定，性能良好。

四、项目完成情况

（一）资金使用

根据农业部项目建设批复，监控信息系统投资333.75万元（其中网络系统投资274.75万元，应用系统基础软件投资59万元）。但是从上报初步设计到正式下达建设批复经历了3年多时间，其间网络技术发展很快，设备经过了多次升级，2003年8月，根据专家意见对建设方案进行了调整，重点是设备技术性能升级、增容和完善设备集成等。按照2003年11月委托北京兴电招标代理公司招标结果，网络系统建设为308.362万元，应用系统建设为229.6万元（包括系统软件购置）。网络系统建设超出批复33.612万元，通过监控中心其他建设经费中调整解决；应用系统超出可利用资金170.6万元，其中40万元有由监控中心项目建设经费列支，其余通过各省（市、区）级植保站筹资解决。招标代理费用6.38万元从监控中心建设其他费用中列支。

（二）计划执行

按照与网络承建商、应用系统开发商签订的建设承包合同，网络系统应在2004年3月底安装完毕并投入试运行，应用系统应在2004年10月31日前安装完毕。由于大楼装修等原因，网络系统实际延期至2004年9月15日已经完成所有设备的安装、调试和设备初验工作。应用系统建设由于需求变更等原因，于2005年6月份完成开发和初次安装工作，7、8月份进行了调试和修改，10月份根据基层用户反馈的意见，对中央级应用系统、县级离线应用系统分别进行了进一步修改完善，10月下旬对中央级应用系统进行了重新安装，县级离线应用系统也分发至各试点省份，由各试点省（市）统一组织下发。

五、项目建设成果及评价

监控信息系统的建成和推广应用，将改变我国传统的农作物有害生物监控信息传递方式，可实现我国病虫监控信息采集标准化、格式规范化、传递网络化、处理图形化、发布社会化，全面提高我国植保体系的信息数字化水平，对推动全国农作物有害生物监测预警与治理现代化进程具有十分重要的意义。通过建设，达到了预期目标。

（一）网络系统子项目建设成果

监控中心网络系统是“中国农作物有害生物监控信息系统”和“中国农作物有害生物监控信息网站”物理运行基础，其主要建设成果有：

一是建成了具有先进性、适用性、安全性、可扩展性、集成性和开放性的监控中心网络系统，为“中国农作物有害生物监控信息系统”和“中国农作物有害生物监控信息网站”提供了物理运行平台（网络系统设备与配套软件清单见附件1）。

二是建成了监控中心局域网并连通了北区办公楼，为监控中心与我中心其他部门的内部信息化应用提供了物理基础。

三是实现了互联网（公网）接入，为全国病虫害监控体系通讯服务和面向社会与公众的信息服务提供了物理基础。

监控中心网络系统作为监控信息系统的基础工程，满足了当前全国农作物病虫害监控中心内部局域网和省、县（市）级植保机构通过广域网访问操作的应用需求。主要特点如下：

1、整体考虑网络平台的安全性。充分考虑局域网内部之间和局域网与外部连接间的安全控制；通过部署联想网御防火墙，防范来自外部网络和内部网络的入侵、攻击和嗅探，并使内网和外网的逻辑隔离；通过数据加密技术，保证数据在存储和传输过程中的安全；通过安全服务器上设置身份认证机制，加强用户访问级安全控制。

2、应采用高可靠性的网络产品和完备的网络备份策略。对于不同层次的设备和线路进行不同级别的可靠性设计，使网络具有故障自愈能力，从而最大限度地支持各业务系统的正常运行；通过网管中心能对所有网络产品进行监控、配置和优化，使整个网络系统的综合性能达到最优状态；网络设备在端口数量上既满足现有需求，又满足网络可扩展性要求。

3、充分考虑网络系统运行的稳定性。实现应用服务器和数据库服务器双机热备功能，满足系统对应用备份的要求；主机系统共享高速存储和备份磁带库的设备，保证数据的安全可靠性。

4、所选服务器产品应具有良好的可管理性、极强的扩展性。对系统的正常运行与快速故障恢复，以及今后拓展网络应用领域等具有非常重要的意义。

5、整个网络和主机设备采用统一的管理平台。实现对设备和各层次应用的管理。

（二）应用系统子项目建设成果

 “中国农作物有害生物监控信息系统”应用系统是基于全国监控中心、省级监控中心和县级测报点三级应用的综合性业务平台。建设成果主要包括：

一是开发了中央用户在线应用子系统。全国农技中心用户作为本系统中央用户，通过本系统可实现病虫监控信息和数据的实时分类入库处理；对病虫数据信息进行相关汇总、统计、查询、分析；形成分类统计汇总报告；基于地域概念上病虫数据信息的图形化处理；系统内公文管理、任务管理、自动和人工结合的信息催报、多媒体资料管理等办公自动化服务；系统基础参数管理和用户管理、权限设置等。

二是开发了省级用户在线应用子系统。各省站用户作为本系统省级用户，通过本系统可以根据授权对本省内县（市）级用户的管理；中央数据库中本省所属县市数据的汇总、查询和下载；在国家中心授权的前提下查看其他省份相关数据；基于广域网的本省公文和病虫信息办公自动化管理；填写并上传相关报表；查看病虫害迁移图等。

三是开发了县级在线录入子系统和离线录入子系统。为了保证病虫监控数据填报的安全、传输速度、节省经费，采用了本地系统离线填报，在线传输的模式。县级植保站用户作为本系统的基础用户，通过本系统，可形成当地病虫资料数据库；实现数据资料的填报、上传；当地数据的汇总、分析处理，以及全国数据库中当地历史数据的查询、下载；基于广域网的植保系统内部电子邮件的发布和公文、多媒体资料共享；可经授权进行跨地区信息查询等。

四是形成了涉及6大类农作物、29种病虫害系统监测预警信息，以及防治、农药械、植物检疫等相关信息的386个数据库表。

五是建成了“中国农作物有害生物监控信息网站”。为各级植保机构共享和发布病虫监控信息提供了载体，也为体系更好地服务于社会和公众提供了新的窗口。其主要功能和特点是：前台页面展现各级发布的信息；后台采用逐级管理的模式，对信息发布的权限进行管理；相关栏目委托授权给专门审核人员管理维护；各级用户在各自具有权限的栏目下添加信息，经管理员审核批准后前台页面展现等。

“中国农作物有害生物监控信息系统”作为我国植保体系全国规模的大型应用系统，具有以下特点：

1、数据存储方式采用数据大集中方式。能够保证数据的一致性和完整性，减低数据维护难度和成本，双机容错、统一的用户管理和权限管理提高了数据存储和应用的安全性。

2、通过定制服务，实现了界面、功能和数据种类的统一性。采用先进的门户技术实现了用户界面的定制，使系统界面更加符合各级植保站特点和用户的使用习惯。较好地解决了数据大集中方式带来的弊端。

3、采用工作流技术。将系统中数据填报、办公自动化、公众服务等几大功能模块有机结合，形成一个业务功能上相互联系、相互补充、相互衔接的整体。

4、采用“数据转换引擎技术”。实现系统内数据的无缝交换和共享访问，同时还向外部其他系统提供了数据接口。在保证各应用系统的相互独立性的基础上，实现各业务系统的有效协同，大幅度提高了系统运作效率和安全性。

5、量身定制的编码体系，保证了系统的可靠性和实用性。系统以全国行政区划编码为编码体系的基础，统一设定符合各级植保站情况的编码体系，授权由各省管理员根据系统制定的规则，对县市级用户进行编码管理。此编码体系不依赖于全国行政区划编码，避免了由于行政区划的划分造成应用上的混乱。

6、系统采用清晰的技术架构和完善的模块化、组件化设计。为功能扩展和系统未来的融合升级预留了接口和空间。

7、GIS技术的应用直接采用空间数据引擎（SDE）技术。实现根据病虫害数据和地理空间数据绘制病虫害数据分布等值面、等值线等。

8、逐级分权限管理，多项加密手段。提供访问控制，保证系统稳定运行和数据传输、存储安全（数据不丢失、数据不会被恶意拦截和被恶意破解），以及信息的完整性、合法性。

（三）项目建设成果评价

“中国农作物有害生物监控信息系统”作为病虫害监控领域第一个建成的全国性的国家级信息系统，其建成和推广应用，填补了我国植保领域的一项空白，基本满足了我国现阶段农作物有害生物监控工作的需要，在国内同行业中处于领先地位。也显著缩小了我国病虫害监控信息化与国际上先进国家的差距。对比日本、韩国等同类系统，“中国农作物有害生物监控信息系统”的覆盖地域更广、用户数量更大、系统更复杂、数据分析处理功能更先进，但投资却少得多。

六、系统进一步建设构想

“中国农作物有害生物监控信息系统”的建成和推广应用，将提高我国农作物有害生物监控信息数字化水平，推进病虫害监控工作的现代化进程。但由于起步较晚、投资规模偏小、建设经验不足等原因，与起步早、投资大的气象等行业的同类信息系统相比，还存在一定的差距。要充分发挥其作用，必须加快推广应用进程，并对系统进行逐步改进和完善。

（一）加大应用推广力度。

 由于中国农作物有害生物监控信息系统对用户端设备要求较高，而目前县市级，特别是尚未经过投资建设的县市级植保站，计算机配置普遍偏低，影响系统的推广应用。为尽快扩大本项目的应用面，国家应利用基本建设项目统一配置计算机及网络设备等。同时，加大培训工作投资力度，促使其早日在生产上应用。

（二）结合应用完善系统

目前农作物有害生物监控信息网络系统虽已涉及6大类作物29种重大有害生物系统监测信息，以及有关防治、农药械、植物检疫等相关信息，但随着病虫害监控标准体系的不断完善，在应用过程中，还需对监控信息系统数据库表进行相应地修订和增补，以提高监控信息的完备性、准确性以及全面性。

（三）系统建设远期目标

本期监控信息网络系统建设完成，为病虫预警与控制体系构建了一个安全、稳定的基础数据采集、查询、汇总、分析和管理平台。为了提高我国农作物用害生物监控信息数字化水平，推进病虫害监控工作的现代化进程，在本期监控信息系统建设的基础上，充分利用网络技术，采取科研、教育与推广相结合的方式，逐步实现植保知识和技术远程教育、病虫害网上诊断、网络视频、专家支持决策、病虫监控信息智能化处理等，真正形成全国病虫监测预警和控制的现代化信息系统。

附件1：

网络系统产品清单