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中國森林植物病害信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建立
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(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://www.ktty36.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(jìn)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(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，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(gè)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(xiàn)，指上述信息來源的文獻(xiàn)；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(diǎn)，采集日期以及保存地點(diǎn)等內(nèi)容。
1.1.2 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì) 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(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(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(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(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(hù)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(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的后臺管理。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(jī)。
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?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1萬），而且這個(gè)數(shù)據(jù)庫可以單獨(dú)運(yùn)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(qiáng)，在任一臺計(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(shí)現(xiàn)對系統(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(jìn)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
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(gè)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(gè)Recordset對象，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(gè)不同的Command對象，如圖2所示。
圖2 Command對象（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(shí)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(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到標(biāo)本編號的唯一性、連續(xù)性等特點(diǎn)，特意設(shè)計(jì)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(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)的功能是檢查編號的唯一性（不重復(fù)性），編寫一個(gè)檢測編號的函數(shù)，每次新增一條記錄時(shí)調(diào)用它檢查一遍，判斷新增的編號是否與以前的編號重復(fù)，當(dāng)重復(fù)時(shí)，給用戶一個(gè)提示，不允許新增，這樣可以控制編號的唯一性。第2個(gè)循環(huán)實(shí)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(shí)被調(diào)用，每新增一條記錄時(shí)它會做一個(gè)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(shí)現(xiàn)編號的連續(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)本庫管理、信息庫管理、用戶管理、附加功能等4個(gè)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(hù)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(jì)
軟件的所有功能都應(yīng)當(dāng)可以通過各級菜單選項(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受到影響。系統(tǒng)的菜單結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見表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(diǎn)擊登錄進(jìn)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(jìn)行各種操作。
表3 系統(tǒng)菜單結(jié)構(gòu)圖
圖4 系統(tǒng)啟動界面
圖5 高級用戶登陸界面
圖6 系統(tǒng)主界面
5 結(jié)語
通過VB 610強(qiáng)大的用戶界面設(shè)計(jì)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(shí)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(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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