中國(guó)森林植物病害信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建立
全國(guó)現(xiàn)有森林病蟲種類8 000多種,其中對(duì)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(lái)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(shí)采取行之有效的防治措施,致使森林有害生物的治理形勢(shì)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(kāi)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(guó)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://www.petseason.cn/yq_list/yq_388_1.html">植物病害檢測(cè)儀等儀器檢測(cè)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析,對(duì)于植物病害的防治起到非常大的作用。
國(guó)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(kù)供用戶交流使用,從90年代中期著手準(zhǔn)備,經(jīng)過(guò)了幾年的努力后開(kāi)通運(yùn)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(shí),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(kù)相結(jié)合的方向發(fā)展,即數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)管理系統(tǒng)軟件的升級(jí)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(kù)管理軟件原理,以Visual Basic610編程及Access數(shù)據(jù)庫(kù)為技術(shù)支持,整合了我國(guó)多年來(lái)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(guó)重要森林病害數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng))))中國(guó)森林植物病害信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立不僅對(duì)我國(guó)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(duì)我國(guó)森林植物病害信息的快速綜合利用提供了技術(shù)平臺(tái)。
1 開(kāi)發(fā)方案
1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)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(wú)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(gè)方面,侵染循環(huán)又包括:病原物的越冬和越夏方式及場(chǎng)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(xiàn),指上述信息來(lái)源的文獻(xiàn);對(duì)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(diǎn),采集日期以及保存地點(diǎn)等內(nèi)容。
1.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì) 根據(jù)系統(tǒng)需求分析,本數(shù)據(jù)庫(kù)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(guó)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(diǎn)、采集時(shí)間、鑒定人等字段,但加入了參考文獻(xiàn)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)
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(shí)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(guó)森林植物病害信息系統(tǒng),首先關(guān)心的問(wèn)題是森林植物病害的信息利用問(wèn)題。而在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)里要做到這一點(diǎn),就得使設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有強(qiáng)有力的查詢及檢索功能。根據(jù)我國(guó)森林病蟲害發(fā)生種類以及中國(guó)林科院收集到的標(biāo)本情況,建立的中國(guó)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(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)中國(guó)林科院森林植物病害標(biāo)本信息的管理。功能應(yīng)包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的添加、修改、刪出、查詢、檢索、打印等方面。重點(diǎn)應(yīng)在信息的維護(hù)和檢索方面。森林植物病害信息管理子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)中國(guó)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(kù)管理的大部分功能。
數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)是本數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件中最重要的功能之一。通過(guò)設(shè)置用戶權(quán)限來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的后臺(tái)管理。因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jí)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(kāi)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(jī)。
2.2 開(kāi)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(kù)作為數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。因?yàn)樗ü芾硐到y(tǒng)是單機(jī)版,數(shù)據(jù)量也不算太多(最多超不過(guò)1萬(wàn)),而且這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以單獨(dú)運(yùn)行(當(dāng)然必要的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件不可少),不同于SQL SERVER等,還需再購(gòu)置軟件安裝。開(kāi)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(jiàn)即所得(WYSIWYG)功能,包含有數(shù)百條語(yǔ)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(kāi)發(fā)的編程工具開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件兼容性強(qiáng),在任一臺(tái)計(jì)算機(jī)上都可以運(yùn)行(只要軟、硬件條件到位)。Visual Basic 610中的ActiveX數(shù)據(jù)對(duì)象ADO是一個(gè)非常強(qiáng)大的控件,它允許用多種格式和訪問(wèn)形式訪問(wèn)數(shù)據(jù),編輯數(shù)據(jù)。這簡(jiǎn)化了對(duì)管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作量,也方便了實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。
3 軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)要點(diǎn)
3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)
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(kù)發(fā)生聯(lián)系,并且對(duì)它們進(jìn)行讀寫操作;本管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)選用ADO數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)。ADO即ActiveX Data Objects,是微軟在對(duì)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(dòng)化接口。ADO同OLEDB、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用以及數(shù)據(jù)源之間的關(guān)系見(jiàn)圖1。
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(duì)象的Connection String屬性設(shè)置和Command對(duì)象兩個(gè)方面:Connection對(duì)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(duì)象可以對(duì)數(shù)據(jù)源執(zhí)行命令,使用該對(duì)象可以查詢數(shù)據(jù)庫(kù)并返回一個(gè)Recordset對(duì)象,可以執(zhí)行一個(gè)批量的數(shù)據(jù)操作,可以操作數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)。不同的數(shù)據(jù)提供者提供的該對(duì)象的集合、方法和屬性不同。本系統(tǒng)中使用了2個(gè)不同的Command對(duì)象,如圖2所示。
圖2 Command對(duì)象(Command1與Command2)
3.2 查詢功能的實(shí)現(xiàn)
本管理系統(tǒng)中選用的查詢語(yǔ)言是SQL查詢語(yǔ)言。SQL語(yǔ)言從功能上區(qū)分,可分為兩大部分:數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言(DDL)和數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言(DML)。DDL用來(lái)根據(jù)有關(guān)的關(guān)系模型創(chuàng)建有關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象:數(shù)據(jù)庫(kù)、基表、視圖和索引;DML用來(lái)檢索和修改數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容。本管理系統(tǒng)采用DML語(yǔ)言,特別是Se-lect語(yǔ)句。Select語(yǔ)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(shí)現(xiàn)了條件查詢。比如Command對(duì)象的SQL語(yǔ)句是:
Select保存位置,IDfrommtable orderby編號(hào)
3.3 系統(tǒng)智能化功能的實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到標(biāo)本編號(hào)的唯一性、連續(xù)性等特點(diǎn),特意設(shè)計(jì)了自動(dòng)檢測(cè)編號(hào)功能。因數(shù)據(jù)庫(kù)表里標(biāo)本編號(hào)的數(shù)據(jù)類型是int型,所以實(shí)現(xiàn)此功能時(shí)做了兩次循環(huán)。第1個(gè)循環(huán)實(shí)現(xiàn)的功能是檢查編號(hào)的唯一性(不重復(fù)性),編寫一個(gè)檢測(cè)編號(hào)的函數(shù),每次新增一條記錄時(shí)調(diào)用它檢查一遍,判斷新增的編號(hào)是否與以前的編號(hào)重復(fù),當(dāng)重復(fù)時(shí),給用戶一個(gè)提示,不允許新增,這樣可以控制編號(hào)的唯一性。第2個(gè)循環(huán)實(shí)現(xiàn)的功能是檢查編號(hào)的連續(xù)性,所謂連續(xù)性是指相鄰兩條記錄的編號(hào)之間相差不能多于1。此函數(shù)也是新增記錄時(shí)被調(diào)用,每新增一條記錄時(shí)它會(huì)做一個(gè)循環(huán)檢查,判斷每條記錄的編號(hào)是否與它上下條記錄的編號(hào)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(shí)現(xiàn)編號(hào)的連續(xù)性。
4 管理系統(tǒng)主要功能設(shè)計(jì)介紹
4.1 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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(gè)部分:
圖3 程序結(jié)構(gòu)圖
標(biāo)本庫(kù)管理、信息庫(kù)管理、用戶管理、附加功能等4個(gè)部分。標(biāo)本庫(kù)管理:標(biāo)本庫(kù)管理模塊的功能是管理標(biāo)本庫(kù)中的病害標(biāo)本信息;信息庫(kù)管理:信息庫(kù)管理模塊主要管理中國(guó)所有森林植物病害的信息,包括中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林保護(hù)研究所標(biāo)本庫(kù)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(kù)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(shuō)明書、功能簡(jiǎn)介及版本等。
4.2 菜單設(shè)計(jì)
軟件的所有功能都應(yīng)當(dāng)可以通過(guò)各級(jí)菜單選項(xiàng)實(shí)現(xiàn),因此,菜單的設(shè)計(jì)必須全面合理,否則軟件的功能就會(huì)受到影響。系統(tǒng)的菜單結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。
表2 用戶信息表結(jié)構(gòu)
4.3 用戶界面設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的啟動(dòng)界面如圖4所示。5 s后啟動(dòng)界面自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到主界面,如圖6所示。當(dāng)用戶點(diǎn)擊登錄進(jìn)入注冊(cè)用戶登錄界面后(如圖5),輸入用戶名和密碼登錄,就可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行各種操作。
表3 系統(tǒng)菜單結(jié)構(gòu)圖
圖4 系統(tǒng)啟動(dòng)界面
圖5 高級(jí)用戶登陸界面
圖6 系統(tǒng)主界面
5 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)VB 610強(qiáng)大的用戶界面設(shè)計(jì)功能和數(shù)據(jù)庫(kù)連接功能,以及Acess2000數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)支持,開(kāi)發(fā)的中國(guó)森林植物病害信息管理系統(tǒng)不僅具有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理功能,而且具有對(duì)普通用戶的服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)了管理與服務(wù)的相結(jié)合;不僅能對(duì)中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林植物病害標(biāo)本庫(kù)的管理,而且可對(duì)全國(guó)現(xiàn)有森林植物病害信息進(jìn)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(duì)高級(jí)用戶,而且普通的林業(yè)工作者或行政工作者也可對(duì)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(guò)程簡(jiǎn)單,在林業(yè)系統(tǒng)內(nèi)具有廣闊的前景。
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