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中國森林植物病害信息管理系統(tǒng)的設(shè)計和建立

來源:  類別:技術(shù)文章  更新時間:2013-01-10  閱讀

  全國現(xiàn)有森林病蟲種類8 000多種,其中對森林造成嚴(yán)重危害的有200多種,其種類仍在上升。
  在一些地方發(fā)生率很高,危害嚴(yán)重。因此采取科學(xué)有效的方法來防治已迫在眉睫。但是,科技人員特別是基層工作者虧于資料、信息貧乏,不能及時采取行之有效的防治措施,致使森林有害生物的治理形勢日益嚴(yán)峻。鑒于這種現(xiàn)狀,如何以信息技術(shù)為依托,盡快研制和開發(fā)新的森林有害生物,特別是森林病害防治措施的系統(tǒng)信息軟件,使森林病害防治措施數(shù)字化、信息化,建立中國森林植物病害信息系統(tǒng)顯得尤為重要,植物病害信息系統(tǒng)建立后,能夠?qū)?A href="http://m.askacustomsbroker.com/yq_list/yq_388_1.html">植物病害檢測儀等儀器檢測出的數(shù)據(jù)進行匯總分析,對于植物病害的防治起到非常大的作用。
  國際上有關(guān)森林病害方面的網(wǎng)絡(luò)資源比較豐富,很多專業(yè)網(wǎng)站上都提供了比較詳細(xì)的森林病害信息和相關(guān)圖片庫供用戶交流使用,從90年代中期著手準(zhǔn)備,經(jīng)過了幾年的努力后開通運行,旨在為用戶提供豐富的造林學(xué)和森林病理學(xué)方面的高質(zhì)量圖片檔案,它以圖文并茂的形式,詳細(xì)、形象地介紹了各種森林病蟲害的相關(guān)知識,是難得的網(wǎng)絡(luò)教材。筆者認(rèn)為,今后林業(yè)信息系統(tǒng)將向著網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方向發(fā)展,即數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是用戶應(yīng)用的主界面,而網(wǎng)站將為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件的升級更新提供支持和其他相關(guān)服務(wù)。
  本文依據(jù)數(shù)據(jù)庫管理軟件原理,以Visual Basic610編程及Access數(shù)據(jù)庫為技術(shù)支持,整合了我國多年來森林病害研究的成就,依據(jù)森林病害的病原類型等,建立了我國重要森林病害數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))))中國森林植物病害信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立不僅對我國森林植物病害標(biāo)本的標(biāo)準(zhǔn)化管理提供技術(shù)依托,而且也為林業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的科技人員對我國森林植物病害信息的快速綜合利用提供了技術(shù)平臺。
  1 開發(fā)方案
  1.1 數(shù)據(jù)庫的建立
  1.1.1 系統(tǒng)需求分析 每一種森林植物病害都包含非常多的信息,為了滿足不同林業(yè)工作者對這些信息的需求,將病害信息做如下分類:病害名稱,包括中文名,英文名,以及別名;病原信息,包括病原形態(tài)特征,病原類型以及分類地位,其中分類地位包括病原所屬的門、綱、目、科、屬及種。如果病原是真菌,則其形態(tài)特征包括有性型和無性型;分布及危害,包括寄主的范圍、地理分布等;癥狀,病害表現(xiàn)出的主要癥狀;病害發(fā)生發(fā)展規(guī)律,包括病原的侵染途徑,侵染循環(huán)和外界環(huán)境條件三個方面,侵染循環(huán)又包括:病原物的越冬和越夏方式及場所,病原物的傳播途徑,病害初侵染和再侵染;防治措施,包括檢疫,林業(yè)技術(shù),抗病品種利用,物理、化學(xué)和生物防治等技術(shù)措施;參考文獻,指上述信息來源的文獻;對于森林植物標(biāo)本而言,除以上信息外,還增加采集人,采集地點,采集日期以及保存地點等內(nèi)容。
  1.1.2 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計 根據(jù)系統(tǒng)需求分析,本數(shù)據(jù)庫需要建立3種不同表格,即:森林植物病害標(biāo)本信息表(表1);④中國森林植物病害信息表,與④的不同在于,后者不包括采集人、采集地點、采集時間、鑒定人等字段,但加入了參考文獻字段;用戶信息表(表2)。

表1 森林植物病害標(biāo)本信息表結(jié)構(gòu)
  表1 森林植物病害標(biāo)本信息表結(jié)構(gòu)
  1.2 系統(tǒng)分析
  要做好森林植物病害的防治工作除了研究森林植物病害本身外,更重要的是讓更多的人認(rèn)識到森林植物病害的嚴(yán)重性、防治工作的重要性和具體防治辦法。因此建立中國森林植物病害信息系統(tǒng),首先關(guān)心的問題是森林植物病害的信息利用問題。而在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)里要做到這一點,就得使設(shè)計的系統(tǒng)具有強有力的查詢及檢索功能。根據(jù)我國森林病蟲害發(fā)生種類以及中國林科院收集到的標(biāo)本情況,建立的中國森林植物病害信息系統(tǒng)分成兩大部分,即森林植物病害標(biāo)本信息管理子系統(tǒng)和森林植物病害信息管理子系統(tǒng)。目的是實現(xiàn)查詢的快捷、方便和界面友好。
  森林植物病害標(biāo)本信息管理子系統(tǒng)的目標(biāo)是實現(xiàn)對中國林科院森林植物病害標(biāo)本信息的管理。功能應(yīng)包括對數(shù)據(jù)庫記錄的添加、修改、刪出、查詢、檢索、打印等方面。重點應(yīng)在信息的維護和檢索方面。森林植物病害信息管理子系統(tǒng)是實現(xiàn)對中國現(xiàn)有的所有森林植物病害信息的管理。這一模塊包括了標(biāo)本庫管理的大部分功能。
  數(shù)據(jù)庫的維護是本數(shù)據(jù)庫管理軟件中最重要的功能之一。通過設(shè)置用戶權(quán)限來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的后臺管理。因此系統(tǒng)設(shè)計了管理員用戶和普通用戶兩種類型。管理員用戶除了擁有一般用戶具有的功能之外,系統(tǒng)還分配給管理員添加信息、刪除信息、修改信息、更改屬性、管理其它用戶等其它超級權(quán)限。普通用戶只擁有瀏覽、查詢和檢索權(quán)限。
  2 軟硬件環(huán)境及開發(fā)工具的選擇
  2.1 系統(tǒng)軟、硬件環(huán)境
  系統(tǒng)的軟、硬件應(yīng)該具備64MB以上內(nèi)存,133MHz以上處理器, 40MB以上硬盤空間,Win-dows98以上版本的操作系統(tǒng),顯示最低分辨率為800@600,任一打印機。
  2.2 開發(fā)工具的選擇
  根據(jù)軟件的兼容性原則及安全性方面的考慮,選擇了Access數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)庫平臺。因為所建管理系統(tǒng)是單機版,數(shù)據(jù)量也不算太多(最多超不過1萬),而且這個數(shù)據(jù)庫可以單獨運行(當(dāng)然必要的動態(tài)鏈接庫文件不可少),不同于SQL SERVER等,還需再購置軟件安裝。開發(fā)工具選擇的是Microsoft公司的Visual Basic 610。Visual Basic 610作為可視化編程工具具有所見即所得(WYSIWYG)功能,包含有數(shù)百條語句、函數(shù)及關(guān)鍵詞,其中很多與WindowsGUI有直接的關(guān)系。Microsoft公司開發(fā)的編程工具開發(fā)的應(yīng)用軟件兼容性強,在任一臺計算機上都可以運行(只要軟、硬件條件到位)。Visual Basic 610中的ActiveX數(shù)據(jù)對象ADO是一個非常強大的控件,它允許用多種格式和訪問形式訪問數(shù)據(jù),編輯數(shù)據(jù)。這簡化了對管理系統(tǒng)的開發(fā)工作量,也方便了實現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)計的要求。
  3 軟件系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)要點
  3.1 數(shù)據(jù)庫的訪問
  Visual Basic 610提供了各種管理數(shù)據(jù)的工具和方式,用戶可利用數(shù)據(jù)控件與結(jié)構(gòu)不同的數(shù)據(jù)庫發(fā)生聯(lián)系,并且對它們進行讀寫操作;本管理系統(tǒng)的開發(fā)選用ADO數(shù)據(jù)訪問技術(shù)。ADO即ActiveX Data Objects,是微軟在對象層次上的數(shù)據(jù)操作技術(shù),它為操作OLEDB數(shù)據(jù)源提供了一套高層次自動化接口。ADO同OLEDB、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用以及數(shù)據(jù)源之間的關(guān)系見圖1。

圖1 ADO同OLEDB、編程軟件之間的關(guān)系
  圖1 ADO同OLEDB、編程軟件之間的關(guān)系
  本管理系統(tǒng)中ADO與數(shù)據(jù)源的連接包括:Con-nection對象的Connection String屬性設(shè)置和Command對象兩個方面:Connection對象的Connection String屬性設(shè)置:/Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.410;Data Source=0&App.Path&/data.mdb;Jet OLEDB: Persist Security In-fo=False0。Command對象可以對數(shù)據(jù)源執(zhí)行命令,使用該對象可以查詢數(shù)據(jù)庫并返回一個Recordset對象,可以執(zhí)行一個批量的數(shù)據(jù)操作,可以操作數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)。不同的數(shù)據(jù)提供者提供的該對象的集合、方法和屬性不同。本系統(tǒng)中使用了2個不同的Command對象,如圖2所示。

圖2 Command對象(Command1與Command2)
  圖2 Command對象(Command1與Command2)
  3.2 查詢功能的實現(xiàn)
  本管理系統(tǒng)中選用的查詢語言是SQL查詢語言。SQL語言從功能上區(qū)分,可分為兩大部分:數(shù)據(jù)定義語言(DDL)和數(shù)據(jù)操縱語言(DML)。DDL用來根據(jù)有關(guān)的關(guān)系模型創(chuàng)建有關(guān)的數(shù)據(jù)庫對象:數(shù)據(jù)庫、基表、視圖和索引;DML用來檢索和修改數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容。本管理系統(tǒng)采用DML語言,特別是Se-lect語句。Select語句的格式如下:
  Select字段名from表名where條件orderby字段名管理系統(tǒng)中的許多地方直接或間接地用到了此結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了條件查詢。比如Command對象的SQL語句是:
  Select保存位置,IDfrommtable orderby編號
  3.3 系統(tǒng)智能化功能的實現(xiàn)
  系統(tǒng)設(shè)計時考慮到標(biāo)本編號的唯一性、連續(xù)性等特點,特意設(shè)計了自動檢測編號功能。因數(shù)據(jù)庫表里標(biāo)本編號的數(shù)據(jù)類型是int型,所以實現(xiàn)此功能時做了兩次循環(huán)。第1個循環(huán)實現(xiàn)的功能是檢查編號的唯一性(不重復(fù)性),編寫一個檢測編號的函數(shù),每次新增一條記錄時調(diào)用它檢查一遍,判斷新增的編號是否與以前的編號重復(fù),當(dāng)重復(fù)時,給用戶一個提示,不允許新增,這樣可以控制編號的唯一性。第2個循環(huán)實現(xiàn)的功能是檢查編號的連續(xù)性,所謂連續(xù)性是指相鄰兩條記錄的編號之間相差不能多于1。此函數(shù)也是新增記錄時被調(diào)用,每新增一條記錄時它會做一個循環(huán)檢查,判斷每條記錄的編號是否與它上下條記錄的編號相差大于1,如果大于1,則保留在ListBox控件里準(zhǔn)備用戶去選擇。這樣可以實現(xiàn)編號的連續(xù)性。
  4 管理系統(tǒng)主要功能設(shè)計介紹
  4.1 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)設(shè)計
  根據(jù)森林植物病害信息管理的具體業(yè)務(wù)流程,先確定系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖3,包括以下幾個部分:

圖3 程序結(jié)構(gòu)圖
  圖3 程序結(jié)構(gòu)圖
  標(biāo)本庫管理、信息庫管理、用戶管理、附加功能等4個部分。標(biāo)本庫管理:標(biāo)本庫管理模塊的功能是管理標(biāo)本庫中的病害標(biāo)本信息;信息庫管理:信息庫管理模塊主要管理中國所有森林植物病害的信息,包括中國林業(yè)科學(xué)研究院森林保護研究所標(biāo)本庫里已有的病害標(biāo)本,所以這一模塊包括的森林植物病害內(nèi)容比標(biāo)本庫管理的內(nèi)容更全面;用戶管理:添加、刪除用戶以及分配管理員或普通用戶類型;附加功能:這些功能都是系統(tǒng)功能,比如:登錄、注銷、詳細(xì)搜索相關(guān)網(wǎng)站、獲取圖片名稱、使用說明書、功能簡介及版本等。
  4.2 菜單設(shè)計
  軟件的所有功能都應(yīng)當(dāng)可以通過各級菜單選項實現(xiàn),因此,菜單的設(shè)計必須全面合理,否則軟件的功能就會受到影響。系統(tǒng)的菜單結(jié)構(gòu)設(shè)計見表2。

表2 用戶信息表結(jié)構(gòu)
  表2 用戶信息表結(jié)構(gòu)
  4.3 用戶界面設(shè)計
  系統(tǒng)的啟動界面如圖4所示。5 s后啟動界面自動跳轉(zhuǎn)到主界面,如圖6所示。當(dāng)用戶點擊登錄進入注冊用戶登錄界面后(如圖5),輸入用戶名和密碼登錄,就可以對數(shù)據(jù)庫進行各種操作。

表3 系統(tǒng)菜單結(jié)構(gòu)圖
  表3 系統(tǒng)菜單結(jié)構(gòu)圖

圖4 系統(tǒng)啟動界面

圖4 系統(tǒng)啟動界面

圖5 高級用戶登陸界面
圖5 高級用戶登陸界面

圖6 系統(tǒng)主界面
圖6 系統(tǒng)主界面
  5 結(jié)語
  通過VB 610強大的用戶界面設(shè)計功能和數(shù)據(jù)庫連接功能,以及Acess2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)支持,開發(fā)的中國森林植物病害信息管理系統(tǒng)不僅具有對數(shù)據(jù)庫的管理功能,而且具有對普通用戶的服務(wù)功能,實現(xiàn)了管理與服務(wù)的相結(jié)合;不僅能對中國林業(yè)科學(xué)研究院森林植物病害標(biāo)本庫的管理,而且可對全國現(xiàn)有森林植物病害信息進行管理。系統(tǒng)具有良好的服務(wù)功能,主要表現(xiàn)在友好界面、精確查詢和模糊查詢方面。不僅可以針對高級用戶,而且普通的林業(yè)工作者或行政工作者也可對本系統(tǒng)應(yīng)用自如。該系統(tǒng)為林業(yè)工作者提供了豐富詳細(xì)的森林植物病害信息和森林植物病害標(biāo)本信息,瀏覽查詢過程簡單,在林業(yè)系統(tǒng)內(nèi)具有廣闊的前景。

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