互聯網+共享e樹系統研建

文/李依依

圖1：共享e 樹系統架構圖

1 系統目的與意義

共享e 樹系統是一套集數據聚合、二維碼生成、數據管理、數據共享為一體的樹種資源共享平臺。系統利用"互聯網+"跨界融合性、協同創新性和萬物互聯性，建設樹種信息資源管理系統，利用二維碼技術將樹種信息資源共享傳播，對生態文明建設產生重要影響。共享e 樹系統數據庫建設包括樹種二維碼標識庫、樹種知識庫、樹種庫、樹種圖片庫，樹種二維碼標識庫包括樹種的唯一編號、種名等信息；樹種知識庫包括樹種旅游、樹種文化、樹種故事等信息；樹種庫包括形態特征、生長習性等樹種的信息；主要樹種圖片庫包括根、莖、葉等圖片數據。共享e 樹系統的建設，包括后臺管理系統和前端展示系統，后臺管理系統具有用戶管理、樹種管理、圖片管理、專題數據管理、數據字典管理等，前端展示系統包括數據檢索、數據表單、數據詳情、共享數據服務接口等。開放樹種數據服務接口，實現樹種信息資源的共享。接口形式包括樹種詳情接口、條件查詢接口、樹種圖片接口、樹種文化接口、樹種主要價值接口、古樹名木接口、樹種名片接口等方式共享。

2 系統建設

2.1 系統架構

共享e 樹系統架構圖如圖1所示。系統采用瀏覽器/服務器（B/S）體系結構。系統結構分為基礎設施、數據庫、應用支撐、應用層四部分組成，應用層即通過瀏覽器訪問的樹種識別系統界面，支撐層負責數據的訪問和操作邏輯，是數據層與應用層的中間接口，數據層提供樹種信息數據的數據源。數據服務端提供二維碼解析服務，主要樹種知識庫服務、主要樹種圖片服務等數據服務。

2.2 系統功能

共享e 樹系統整體功能設計分為應用層功能、數據服務層功能和后臺數據管理層功能，應用層為用戶提供可視化查詢界面，數據服務層為應用層提供數據支撐，后臺管理層維護數據層數據。系統整體功能結構圖如圖2所示。共享e 樹系統數據服務接口包括樹種詳情接口、單條件查詢接口、多條件查詢接口、樹種圖片接口、樹種文化接口、樹種主要價值接口、古樹名木接口、樹種名片接口。其中，條件查詢接口提供分頁查詢機制，用戶可通過接口獲取指定頁數和每頁條數的查詢數據。接口返回數據格式參照服務數據結構設計中提供的實例。

樹種詳情服務接口獲取樹種的詳細信息，每次使用服務返回一條json 數據。單條件查詢接口提供輸入一個查詢條件檢索符合條件的樹種數據，例如：檢索“科=‘銀杏科’”的數據信息，同時可規定每次返回多少條數據和返回第幾頁的數據。多條件查詢接口和但條件查詢接口一樣可查詢分頁數據，多條件查詢接口支持多條件“and”關系和“or”關系的數據服務檢索。樹種圖片接口可根據樹種的樹種編號查詢樹種對應的圖片，圖片按照根、莖、葉、整體等規制進行分類。樹種主要價值接口提供獲取當前樹種主要價值的數據服務，可按照不同價值類型分別獲取對應的價值描述。古樹名木接口提供獲取當前樹種的古樹名木的數據服務，數據以列表的形式返回。樹種名片接口可通過樹種編號獲取樹種二維碼圖片的圖片地址。

圖2：共享e 樹系統數據庫結構圖

共享e 樹系統樹種名片就是樹種對應的二維碼圖片，二維碼中存放樹種的樹種編號、樹種名稱、樹種拉丁名、樹種所屬種屬、樹種特征的信息，可用二維碼掃描工具掃描出二維碼，結果以文本的形式呈現。生成二維碼名片時，需要服務器投入時間和計算，為減小在線時服務器的壓力，系統采用預先生成樹種名片的圖片的方式，以空間換時間，減少用戶請求響應時間，提高用戶體驗。系統提供二維碼內容批量編輯功能，有效減少編輯工作壓力，大幅度提升工作效率，同時降低出錯概率。只須修改一處，即可同步更新引用該模塊的所有樹種二維碼。

樹種的詳情設計通過文字、圖片等多重手段，全面的介紹樹種信息，包括樹種的基本信息、樹種的二維碼名片、樹種的主要價值、樹種文化、古樹名木、樹種圖片等信息。樹種搜索功能提供單條件搜索、多條件搜索和專題搜索，其中專題搜索包括主要價值、樹種文化、古樹名木等橫向專題的數據檢索服務。

共享e 樹系統后臺管理系統功能包括用戶管理、樹種管理、圖片管理、專題數據管理、數據字典管理。樹種管理功能包括添加新樹種、修改已有樹種信息、刪除已有樹種，可修改樹種中每個字段的內容。圖片管理功能是樹種管理功能的一部分，通過此功能可添加、刪除樹種的圖片，可按照樹種圖片的種類（根、莖、葉等）進行管理。專題數據管理包括樹種文化、樹種主要價值、樹種古樹名木數據的管理。數據字典管理是對數據字典表的維護，可添加字典、修改字典、刪除字典。

3 數據庫建設

共享e 樹系統系統數據庫包括主要樹種二維碼標識庫、主要樹種知識庫、樹種庫、主要樹種圖片庫，共享e 樹系統系統數據庫結構圖如圖2所示。主要樹種二維碼標識庫包括主要樹種的唯一編號、種名等信息；主要樹種知識庫包括樹種旅游、樹種文化、樹種故事等信息；樹種庫包括形態特征、生長習性等樹種的信息；主要樹種圖片庫包括根、莖、葉等圖片數據。

共享e 樹系統樹種二維碼中存儲信息收到二維碼容量和解析難度限制，不適合存儲大量數據信息，因此，對共享e 樹系統樹種二維碼存儲數據結構的設計以精簡和可擴展為原則，樹種二維碼存儲數據包含樹種編號、樹種名稱、樹種拉丁名、樹種所屬種屬、樹種特征。其中編號字段代表樹種的唯一編號，可通過該字段的值和云端數據服務接口獲取該樹種的詳細信息。共享e 樹系統樹種二維碼字段信息說明表如表1所示。

通過掃描樹種二維碼，解析樹種二維碼結果將以文本數據的形式呈現，掃描樹種二維碼獲得樹種數據實例如下：

編號：110201

種名：銀杏

拉丁名：Ginkgo biloba L.

種屬：銀杏科、銀杏屬

特征：喜光，深根，果實可藥用，活化石

根據中國林業網中主要樹種、最美樹種名木、中國樹木博覽園等權威網站和收集的部分樹種信息，設計共享e 樹系統樹種表包含字段編號、樹種編號、學名、別名、拉丁名、門、綱、目、科、屬、種、關鍵詞、分布區域、保護級別、形態特征、主要變種、生長習性、產地生境、繁殖方式、栽培技術、病蟲防治、造林技術、海拔高度、主要價值（食用、經濟、園林、生態、景觀、藥用、科研）、樹種文化（文章、詩詞、歷史傳說）、古樹名木，共享e 樹系統樹種表結構設計如表2所示。

4 結果分析

通過中國林業網中主要樹種、最美古樹名木、中國樹木博覽園、網絡共享樹種資源、實地采集等多種方式收集主要樹種的文本、圖像等數據資源。文本資源可包括主要樹種的基本屬性（樹種、樹齡、位置、健康狀況等）、文化屬性（旅游、詩篇、歷史、故事等）、科研屬性（科屬種、分布、生活習性等）；圖像資源可包括樹種圖像（根、莖、葉、周圍環境）、旅游圖像（旅游熱點、特色景點等）等。對收集的數據資源進行整理和結構化處理，通過知識分類、屬性分類等方式對文本數據和圖片數據進行整理和結構化，形成計算機容易處理的數據資源。

表1：共享e 樹系統樹種二維碼字段信息說明表

表2：共享e 樹系統樹種表結構設計

圖3：共享e 樹系統數據收集基本流程圖

圖4：共享e 樹系統首頁

共享e 樹系統的數據收集流程分為數據收集、數據合并、數據去重、數據結構化、數據存儲幾個流程，共享e 樹系統數據收集基本流程圖如圖3所示。通過數據收集的數據具有松散、重復率高、無統一結構等問題，通過計算機程序加人工的方式對同一樹種多來源的數據進行合并，計算機程序將不同結構的數據進行合并，人工處理程序不易處理的細碎資源的合并。

數據的去重包括數據結構的去重和數據內容的去重，例如在收集的樹種數據中存在相同的結構模塊，需要刪除其中一個結構模塊，對于意思相近的數據結構模塊，需要通過人工判別處理是否去重，例如樹種名稱與樹種名是同一個含義的字段，通過程序不易把該字段所有的命名枚舉出來，因此，此階段需要人工參與更精確的處理模塊相似性問題的數據。數據結構化是將通過合并、去重的數據按照統一的樹種結構進行處理，并將結構化的數據存儲在磁盤中，為數據庫建庫做準備工作。共享e 樹系統首頁如圖4所示。共享e 樹系統移動端展示頁面如圖5所示。用戶可通過手機掃一掃功能掃描樹種二維碼查看樹種詳細信息。

圖5：共享e 樹系統移動端詳情