農業資源信息系統的設計與實現

齊永奇　王全平

摘要：針對國土資源部門對農業資源信息的應用需求，構建了農業資源信息系統。通過實際需求分析，對基于 B/S 結構的農業資源信息系統的數據庫設計、架構設計、功能模塊設計進行了詳細論述，闡述了該系統的功能與實現。該系統界面友好，性能穩定，具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：國土資源；信息系統；數據庫；B/S結構

中圖分類號：S126 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1302（2014）03-0349-02

我國已經進入了全面建設新農村的發展階段，隨著新農村建設的產業化、市場化、國際化、信息化的不斷深入，要實現全面建設農村小康社會目標，必然走農業信息化帶動農業現代化的道路。在長期的農業生產和生活中，國土資源部門及相關科技工作者積累了大量農業、地理、氣象、水文方面的資源數據，相關部門不僅要對此海量數據進行高效管理，也要面對“數據爆炸”但知識貧乏的問題[1]。如何加快建設一個適應現代農業科學研究的多樣化、標準化、規范化的現代化數據庫系統[2-3]，是一個迫切須要研究和解決的核心問題。信息系統的構建將是一項具有極其重要意義的工作[4]。本研究利用河南省濮陽市清豐縣國土資源局收集或測試獲得的農業資源數據及歷史文獻數據，構建該縣農業資源數據庫及其信息管理系統，旨在促進資源信息的高效利用和開發，并為農業管理部門宏觀決策提供信息依據和基礎數據保障。

1 農業資源數據庫的設計

農業資源數據庫設計（database design of agricultural resources）的實質是將各種農業對象轉換為各種表格和視圖等數據庫對象的過程。該數據庫不僅可以為農業信息系統提供方便、及時、準確的信息，而且直接關系到信息系統的各部分能否緊密結合在一起，以及如何互相結合。因此，首先必須對所建農業資源數據庫進行合理設計[5]。

1.1 農業資源數據分析

20世紀90年代以前，國土資源等管理部門通過調查和科研工作積累了大量相關資料，但該資料多為紙質文件或表格，數據標準不一，且較分散，查閱往往極不方便。20世紀90年代后，隨著計算機技術的普及和發展，盡管大多數農業數據實現了計算機存儲，但數據的標準化、統一化、完整性等仍有很大欠缺。一般來說該數據可概括為4種類型：（1）地理數據：行政區地形圖、遙感圖片和各種專題圖件等；（2）歷史文獻數據：包括紙質和其他格式的農業資源、水利、氣象及市場信息等；（3）文本數據：農業資源、地理信息等基本情況介紹，科技情況、政策等各種描述性的報告信息等；（4）多媒體數據：農副產品加工圖片、科技信息音頻等多媒體信息。

1.2 農業資源數據庫內容、結構

根據國土資源工作實際，農業資源基礎數據庫應從農業環境子數據庫、農業資源子數據庫、農業現代化子數據庫、農業管理子數據庫等4個方面進行分類處理，對該4類信息進行具體分析，可構建相應的二維表（圖1）。

1.2.1 農業環境子數據庫 農業環境子數據庫主要包括：地理狀況信息表；氣候狀況信息表；水利設施信息表；環境退化狀態信息表；土地資源信息表；農業水資源信息表等。

1.2.2 農業資源子數據庫 農業資源子數據庫主要包括：農村經濟狀況信息表；農作物生產情況信息表；農業生產資料信息表；農產品產值信息表；肥料情況信息表；市場情況信息表等。

1.2.3 農業現代化子數據庫 農業現代化子數據庫主要包括：現代化概況信息表；農業機械化信息表；農業推廣信息表；農業科研生產信息表；病蟲害防治信息表。

1.2.4 農業管理子數據庫 農業管理子數據庫主要包括：政策法規信息表；科研項目管理信息表；科研成果信息表；科技實用技術信息表；農業機構信息表等。

2 農業資源信息系統的設計與實現

在對農業資源數據庫分析建模的基礎上，要建立一個集信息查詢、數據統計分析、報表導出、成果演示等功能為一體的信息管理系統，必須對各種數據、模型、參數進行分析，依據系統功能需求，設計各種功能算法模塊，構建各子系統，最后通過各子系統的邏輯組合實現農業資源信息管理系統的各種功能。

2.1 系統架構設計

由于系統涉及界面設計，分散用戶的人機交互，各種數據的組織與存取以及多種業務數據處理等工作，因此系統總體設計必須采用B/S結構模式，即采用多層分布處理架構，由瀏覽器、Web服務器、數據庫服務器組成的3層結構[2，6]，如圖2所示。

瀏覽器是用戶界面層，將其安裝在客戶機上，主要用來完成與用戶交互的功能，以提供一致的用戶界面。

Web服務器處于業務邏輯層，由各種應用服務器負責用戶的服務功能，是數據庫服務器與客戶機交互的連接通道。

數據庫服務器處于數據訪問層，數據庫服務器主要完成數據存儲和管理維護。三層結構分工明確，并在邏輯上獨立。

2.2 農業資源信息管理系統功能模塊設計

依據國土資源等領域對系統功能的需求，對農業資源信息系統功能進行設計，主要分為七大功能模塊[1]：用戶管理模塊、信息查詢模塊、數據管理模塊、信息統計模塊、系統管理模塊、咨詢服務模塊、評判分析模塊。系統功能模塊如圖3所示。

2.2.1 用戶管理模塊 該模塊主要用于對系統各用戶和角色進行管理。包括用戶登陸權限和資源訪問權限的設置、用戶管理等功能；設定、注冊、修改各種角色的用戶，包括系統管理員、一般用戶、國土資源部門及相關科研專家用戶；修改、編輯各角色的操作權限，且通過用戶登陸來進行用戶資源訪問權限的設置等。

2.2.2 信息查詢模塊 該模塊主要提供地理信息、農業資源信息、農業技術及管理信息的查詢。信息資料的查詢，設置多種查詢手段，如可按一般查詢單位、具體指標執行條件、年度等條件查詢等；也可以方便、快捷地查看所需資料；瀏覽農業資源、技術、產品、工藝、市場信息等。

2.2.3 數據管理模塊 用來實現數據庫的日常管理維護，農業信息數據的錄入、編輯、導入導出等操作以及元數據的管理維護。如數據庫的維護，增加、更新、表建立、字段擴充、數據備份恢復、匯總表數據錄入、修改、刪除等操作。

2.2.4 信息統計模塊 用來實現各種農業信息資料的統計與匯總，報表打印，并可以圖表形式直觀顯示。統計分析工具可實現對數據的基本分析，為農業綜合性分析提供科學依據，便于決策，指導下步工作。

2.2.5 系統管理模塊 包括系統操作日志管理、系統幫助、系統數據備份和恢復功能。操作日志管理主要記錄系統中各種操作命令和執行時間的日志。系統幫助主要包括詳細的系統操作指南，用來提供一般用戶和專家用戶在系統使用過程中的查閱。系統數據備份和恢復主要是實現對系統數據庫中核心數據和考核相關電子文檔材料等數據內容的備份等。

2.2.6 咨詢服務模塊 該模塊主要實現各類公告、通知信息的添加、刪除、編輯、瀏覽等，用來指導農業生產管理，提供各類信息的個性化服務等。

2.2.7 評判分析模塊 農業性能評估指標體系的建設，首先由行業領域專家給出權重矩陣及相應的因素權重，通過運算方程進行合成運算，得出評價模型。通過評價模型對各種專業數據及相關采樣、分析得出評價結果，也可將評價結果繪制成專題成果圖件。統計分析主要包括對比分析、歷史趨勢分析、方差分析、回歸分析、聚類分析等多種方法。

2.3 系統實現

基于上述數據庫設計架構和功能設計，采用B/S架構模式，基于Microsoft ASP.NET Web技術構建，通過Microsoft Visual C+ + 7.0軟件開發，后臺數據庫軟件采用Microsoft SQL Server 2008[7-8]，充分利用SQL Server在網絡應用程序方面的強大支持功能，實現了基于B/S方式的農業標準數據庫系統，系統運行結果見圖4。

3 結語

基于Web的農業信息管理系統設計與應用，為農業生產、銷售、管理等工作搭建了一個信息交流平臺，對于促進糧食穩定增產、農業持續增收、生態環境不斷改善等具有重要意義。因此該系統不僅提高了農業數據信息的準確性、可靠性、安全性，也提高了農業生產的管理水平和工作效率。隨著國土資源部門及相關研究院所對信息系統的不斷投入，我國農業信息化工作必將融入世界信息數據庫體系，該系統將被推廣應用，更好地為農業服務。