新疆南疆地区牧草病虫害资源库平台的设计与实现

高贤强　姚江河

摘要：牧草病虫害是严重危害畜牧业生产的自然灾害之一，是畜牧业能否稳定、优质、高产的关键。针对目前新疆南疆地区牧草病虫害资源分散、封闭的现状，通过对各科属优质牧草病虫害资源（文本、图片、音频、视频）的收集、分类、加工以及对数据资源的进一步规范化，设计了新疆南疆地区牧草病虫害资源库，实现了牧草病虫害资源的整合、共享。

关键词：牧草病虫害；畜牧业；资源库；共享

中图分类号：TP311.1；S43 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）10-2497-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.10.052

牧草是指可供家畜采食的各种栽培和野生的一年生或多年生草类，包括可供家畜采食的小半灌木和灌木等。随着中共中央关于调整农村产业结构政策的出台，除种植业以外的其他行业得到了迅猛发展，尤其是畜牧业（包括养殖业）异军突起，在农业行业中占据了越来越重要的地位，畜牧业在整个农业中的比重是衡量一个国家农业现代化的标志之一[1]。牧草病虫害是严重危害畜牧业生产的自然灾害之一，是畜牧业能否稳定、优质、高产的关键。牧草病虫害发生严重时，可以造成农作物大幅减产和使农产品品质变劣，影响国民经济的快速发展和人民生活质量及身体健康水平的提高。随着Internet技术的发展，其以更具人性化的应用方式推动着信息化的飞速前进。以资源为核心、网络为基础、服务为特征、可持续应用为目标的病虫害资源库建设，一方面可以整合资源、优化资源、共享资源，为牧草科研人员提供一种快速、便捷查找资源的途径；另一方面通过网络平台，对促进牧草病虫害防治、优化牧草品种、发展牧草产业起着较为积极的作用。

1 研究区域概况

新疆南疆即新疆南部地区，包括塔里木盆地、昆仑山脉新疆部分以及吐鲁番盆地，属于暖温带大陆性干旱气候，年均气温7～14 ℃，全年降水量25～100 mm，无霜期180～220 d。这种特殊的地理位置与复杂的生态地理环境，孕育了新疆地区丰富而独特的自然资源。新疆牧草种类丰富，优良牧草多，可供饲用的植物达2 930种（含水生植物），其中常见的优良牧草植物达382种[2]。南疆地区丰富的草地资源是新疆绿洲农业系统赖以生存和发展的生态屏障，具有调节气候、涵养水源、防风固沙、保持水土、净化空气、美化环境等作用。丰富的牧草资源再加上光热资源为新疆畜牧业发展提供了强有力的资源支撑，为新疆经济发展做出了较大的贡献。然而病虫害对牧草质量和产量危害越来越大，2013年新疆生产建设兵团第四师七十七团2 000 hm2草场遭到“地老虎”侵袭，导致牧草大面积死亡，造成经济损失300余万元人民币[3，4]。

2 系统设计

2.1 设计原则

根据现有资源数据特征，结合用户操作使用特点，系统在设计时遵循以下原则：

1）规范性。系统设计符合国家科学数据共享工程技术标准，数据组织和描述按照国家自然科技资源平台的植物种质资源描述规范进行。这样才能保证系统与其他数据资源平台协调一致，有利于与其他平台的协作共建共享[5]。

2）简洁易用。系统力求贴近用户，根据系统特点，操作全部采用图形用户界面，界面清新、简洁大方、内容充实、功能完善。

3）可扩展。南疆地区牧草资源丰富，随着研究的深入和资源数据的增加，数据库结构、内容及其相关的功能子模块不断扩充和完善，以满足未来的需要。

4）安全可靠。除了考虑设计方案的安全可靠外，还充分考虑了系统平台软件设计的安全性，且能满足数据的快速增长需要，在大数据环境下安全可靠地运行。

按照以上设计原则，以Myeclipse为开发工具，利用HTML 5、JSP、Java等开发语言和Mysql开发数据库，建设一个区域特色鲜明、资源数据丰富的基于B/S架构的牧草病虫害资源库平台，具有一定的应用价值[6，7]。

2.2 设计架构

采用目前主流的基于B/S架构，使用自下而上的设计方法对各个模块进行实现、调试及维护，应用开源的Tomcat服务器架设Web站点，Mysql数据库管理并提供后台数据服务。整个系统按应用功能分为3层：页面显示层、业务逻辑层、数据访问层，结构体系如图1所示。其中，页面显示层负责接受用户请求，并将业务逻辑层请求结果通过页面显示给用户，实现信息呈现和交互；业务逻辑层实现数据业务逻辑处理及有效验证功能，如添加、删除、修改、查询等；数据访问层主要负责对数据的操作，与数据库进行交互，如添加、删除、更新数据，为业务逻辑层提供数据服务。3层体系结构的B/S结构设计，将业务访问规则、数据操作、合法性校验等工作放到了中间层进行处理，从而实现以不同接入方式访问和操作信息库，有效地保护共享平台和管理访问权限，对后台数据库起到安全保护作用[8]。

2.3 系统功能

在做好需求分析的基础上，设计技术路线如图2所示，其中，资源库功能开发模块应设计成前台页面显示和后台管理两部分。

在功能实现方面，开发的功能如图3所示，包括系统管理、数据管理、数据下载和页面显示4大功能模块。

3 数据库设计

在数据库设计基本理论方法的支持下进行实体联系分析，并给出数据库表的UML描述。UML描述的文档说明主要包括设计说明、表结构、字段类型和字段说明及主外键等内容。利用Power Designer建模工具进行系统数据库设计，绘制详细的概念数据模型图，包括标识信息、用户信息等。系统中尽量使一个数据集对应一个数据表，数据集之间的联系通过外键关联。

根据系统设计要求对数据描述项进行适当的扩充，并从数据完整性、安全性、数据冗余度、易维护和良好的扩展性等方面考虑设计数据表，数据库中主要包含9个表，分别是用户信息表、新闻信息表、资料下载信息表、病虫害类别表、信息统计表、音频视频信息表、用户注册表、留言板表、评论表。

4 系统实现

资源库平台包括前台显示和后台管理两部分。前台显示所有数据信息，包括病虫害图片、音频视频、文本信息以及用户留言板交互信息；后台管理根据用户权限不同，实现各类数据信息的增加、删除、修改、查找、更新操作。平台包括首页、草病新闻、虫害动态、文本数据、图形数据、音视频欣赏、用户注册、留言板、后台管理9个栏目。其中首页面的效果如图4所示。

通过图形数据栏目，用户可以查看相关的病虫害图形数据信息，其效果如图5所示。

5 小结

新疆南疆地区牧草病虫害资源库通过Web界面展示与用户交互实现牧草病虫害资源的共享。平台界面简洁、交互性好、功能全面、内容丰富，在一定程度上满足了新疆南疆地区特色牧草资源发展的需要，对屯垦戍边促进新疆农业可持续发展起到积极的作用。

参考文献：

[1] 王永树.牧草病虫害及其防治浅析[J].畜牧与饲料科学，2012，33（1）：30-31.

[2] 张一弓，张荟荟，付爱良，等.新疆牧草种质资源现状及发展前景[J].草食家畜，2012，6（2）：5-9.

[3] 中国新闻网.新疆兵团团场3万亩草场遭虫害牧草大面积死亡[DB/OL].http：//www.chinanews.com/df/2013/06-17/4936919.html，2013-06-17.

[4] 于伟民，雷 明.牧草的常见病虫害及其防治[J].种植与环境，2013，2（2）：77-78.

[5] 向双燕.基于课程资源库的信息技术教学研究[D].长沙：湖南师范大学，2012.

[6] 高 倩.基于网络的教学资源库的研究与实现[D].广州：广州大学，2008.

[7] 耿祥义，张跃平.JSP基础教程[M].北京：清华大学出版社，2009.

[8] 姚江河，吴 刚，黄文娟.塔里木盆地野生植物种质资源共享平台设计与实现[J].江苏农业科学，2014，42（4）：350-355.