基于DBS的园林植物数据查询分析系统的设计与研究

赵丹

（陕西职业技术学院 陕西 西安 710100）

基于DBS的园林植物数据查询分析系统的设计与研究

赵丹

（陕西职业技术学院 陕西 西安 710100）

随着社会经济的快速增长，人们对生活环境的要求也越来越高，园林行业也逐渐受到大家的重视。而园林植物作为园林景观中最重要的部分，如何进行分配和管理，也越来越受到大家的重视。为了方便管理，出现了很多园林植物数据库系统，但这些系统在功能或结构上或多或少无法满足如今的要求，本文在综合了之前系统的优势和劣势的基础上，设计了一个基于DBS的园林植物数据查询分析系统，将数据库技术与算法知识相结合，并通过一些图像软件的辅助处理，建立了一个人性化的，丰富的信息数据和智能分析系统，到了设计要求。

DBS；园林植物；数据库；数据分析

随着人们的生活水平的提高，物质文化需求也相应的丰富起来，而园林不仅对于环境的提升还对于人们的悠闲娱乐都是一个良好的选择。而植物就是园林中的灵魂，园林中的各式植物，构成了园林美丽的风景。植物与石头，建筑不同，每一个植物都是一个生命，而且随着气候的变化，展现出来的景色也各不相同。所以如何设计和管理好一个园林，充分考虑到其中的植物是至关重要的，在设计和规划一个园林中的植物时，需要考虑两个方面的要求。即植物的观赏性以及植物对当地环境的适应程度。而园林植物种类繁多，地域性差异大，形态、特性、习性各有不同，在选择应用中不易把握，因此在园林设计中能否全面地考虑植物各方面特性直接影响整个园林的最终效果。为了快速准确地查询园内各个植物的情况，很多园林管理者都使用了一些结合计算机技术的园林植物数据库系统，此类系统可以帮助管理人员在室内就可以对室外的植物进行管理，也可利用计算机和网络对一些特殊植物进行分析和培育。但是，目前的一些数据库系统虽然可以起到查询和分析的作用，但随着对管理水平要求的不断提高。这些系统已经无法满足专业人员的要求。比如，由于植物的种类很多，有些植物根据习性等因素的不同，分的很细，而园林数据库系统对于这种情况的划分就不够细致。还有软件自身的功能比较单一，只有简单的查询和浏览功能。还有最突出的一个缺点就是软件的交互性较差，遇到特殊问题处理办法很少，导致数据遗失或泄露。所以本文根据以上缺陷，设计出一款基于DBS数据库的云林植物数据查询分析系统，将数据库和算法结合起来，并加以图像辅助软件，与园林植物配置工作相结合开发了一款更具实用性的园林植物数据库系统[1]。

1 DBS数据库技术

数据库技术是20世纪60年兴起的一种数据管理技术。该技术是在数据管理方式中一种最新的技术和方法，该技术在数据的分类组织和存储上有着最完善的体系，可以高效准确地对数据进行存储和处理。数据库管理系统（DBMS），是数据库系统的核心，之所以称之为核心，是因为该系统对数据库的构成，运行和维护起着决定性作用，例如 Microsoft Access和Microsoft SQL Sever等[2]。DBS系统主要对数据进行两个方面的作用，首先是数据的管理。所谓管理，就是对数据在形成、传递、编码、存储和检测的过程中进行干预和指导，这些都是数据处理中的核心问题。还有一个作用是数据的处理，其是对各种不同的数据按照最终的形式进行收集、整理、加工和传递等一系列操作的总和，其目的是从大量的、原始的数据中抽取、导出有价值的信息，以此作为和决策的依据。数据库管理系统的作用可以看做是操作系统与使用者之间的桥梁，而桥的根基就是操作系统，数据库管理系统在稳定的根基上对数据进行分析处理等操作，软件使用者通过指令发出一切有关数据的操作都会通过该系统对数据进行统一的管理。该系统不仅是管理数据的接收发送和处理等工作，对数据的保护和维护工作也是系统工作内容的一部分。如何按照管理者的需求，保证数据库中的数据安全和稳定，也是系统设计者必须考虑的问题。数据库系统（database system），简称 DBS是指由计算机硬件、操作系统、数据库管理系统及其开发工具和在此支持下建立起来的数据库、应用程序以及用户、数据库管理人员组成的一个整体。数据库的基础是数据的模型，就是对现实中的具体事物进行抽象，分析和处理的工具。而数据对象则是对一些特殊的模型进行抽象处理。这一切功能都是建立在数据库应用程序上的，该程序是依靠操作系统以及DBS系统的支撑和开发下运作的，该程序通过指令的激活，在系统中利用各种方式完成所需要的操作，如数据调取，存储，分析等[3]。图1为数据库系统。

图1 数据库系统

2 数据库管理系统设计

文中的园林植物数据查询分析系统选择 Microsoft Access数据库作为后台构建系统数据库。之所以不选择类似SQL Server这种大型的数据库是因为这种数据库虽然安全稳定，但其使用了比较复杂的算法和检索功能，而这种复杂性会给我们的系统造成羁绊。Microsoft Access是当前最流行的关系型数据库管理系统之一，其基本的核心是 Microsoft Jet数据库引擎，在数据库的使用和编程过程中与一般的数据库方式一样，与复杂数据库相比，该数据库操作简单，易学易懂。虽然系统不大，但是包含了数据库系统所有应该有的内容，Access数据库是用 Microsoft Jet数据库引擎创建的关系型数据库，是一些关于某个特定主题或目的的信息集合，是用来对数据进行存储，完善和检索的，同时还可以根据用户的需求提供不同的编程接口[4]。Access数据库是面向操作对象数据库，原理就是利用操作对象来驱动数据库的运行，并提供了图表，分析，查询等生成器，这些都可以生成可视化的操作工具，这就为使用带来了便利，还可生成各种使用向导，可以很方便的构造一个功能完善的数据库管理系统。在本数据库系统中，原始数据被转化成表的形式存储在系统中，通过列表的形式可以直接选择需要操作的数据，但是为了使用户可以更加直观和方便的对数据进行选择，设计时，采用了窗口化得模式，可以对数据进行直接访问。其他特定信息和数据的查询，也可采用窗口化得模式，只需通过窗口直接调用即可[5]。

3 植物数据分类方法

要建立一个完善的植物数据信息系统，一个科学、系统的识别和整理数据的分类方法是非常重要的。本系统的分类是按照植物的种类来分的，植物的种类简称种，是一个相对稳定的特征，但又不是永远不变的，在物种的长期进化中，有些种类会发生变化，所以我们在分类是不仅需要考虑物种与物种之间的不同，还需注意同种植物间差异的大小。根据上述原则，以种为中心，分为来种（Subspecies）、变种（Varietas）和变型（Forma）。种只是最高的等级，在数据库系统中还要将其细分，所以需要进行等级的排序，可以分为下面几个层次，界、门、纲、目、科、属、种等，可根据情况再分为亚级，即在级次单位前加亚（Sub）。按照上述的等级次序，植物分类学家即以“种”作为分类的起点，把“种”定为基本单位，然后集合相近的种为属，以将类似的科目集合为一目，类似的目集合为一纲，再集纲为门，集门为界，这样就形成了一个完整的分类系统。按照种类分好后，还需要对每一种植物进行命名，但植物种类很多，而且每种植物在各国甚至某些区域的命名都不同，所以就需要定制一个标准的规则，本系统选择的是国际植物命名法规 （I.C.B.N.）， 规定以双名法则（binomial nomenclature）作为植物学名的命名法[6]。该方法的定义原则是使用两个拉丁化的字母作为植物的名称，第一个字母为植物的属名，第二个字母为植物的种名，两个字母合起来就该植物的学名，这样做的好处首先就是编译起来比较简单，只需两个字母即可，其次就是不易混淆，为查询带来了方便，还可通过大小写来区分品种的类型，若不加区分则统一小写即可。图2为本系统的分类浏览图。本数据查询分析系统的核心就是植物名称的确定，所以应该包含植物的名称，学名，别名以及所属的纲、科等属名，这些类型缺一不可，这也是本系统与以往系统的不同，通过这些类型的定位，搜索确定出来的植物与所需要查询的植物的吻合度可以达到很高的水平[7]。

4 系统的实现

数据的搜集整理分为文字资料和设计素材两部分，如图3所示。其中对于文字资料的收集和整理是以数据为基础，依据植物在园林中的位置，习性，年限等信息进行整理，设计素材则根据园林的设计图纸进行整理。在对上述信息进行整理的过程中，数据搜集工作主要通过查阅书籍、网络等资料以及通过数码相机、扫描仪等设备获取，部分无法搜集到的设计素材可使用相关辅助设计软件制作。在数据信息确认完毕后利用前文介绍的Access数据库系统，将所有信息通过数据库导入到系统中，并按之前的原则进行分类。而系统的界面设计则选择的是最普遍的Windows操作界面，突出人性化和操作的简便化[8]。系统的软件分为菜单栏、工具栏、状态栏及主操作窗口四部分，每个模块会通过主界面的选择，出现在每个窗口的操作区域。本园林植物数据查询分析系统最关键的部分就是浏览系统的设计，使用者通过浏览，找到所需要查询的物种，好的浏览系统是一个查询系统好坏的关键。本系统的浏览系统分为4个模块，首先是分类浏览，本模块根据植物的类别进行分配，按照所属的纲、科等信息进行划分，并且每种以表格的形式呈现出来，并会备注上该植物的简单介绍。第二个是特征浏览，是根据园内植物不同的特征来进行分类，也是通过表格的形式呈现。第三个是植物浏览，该模式的设计方式是按照植物名称第一个字母的拼音发音来排列，该模式的优势就是可以很快的定位出所需要查询的植物，并通过植物下方的备注了解植物以及查看所在园区位置[9-12]。最后一种模式是素材浏览和全部素材，这两个模块可直观的浏览植物素材，且所选图形素材可直接导入制图软件，视频、音频文件则可由系统自带播放器打开。

图2 分类浏览

图3 数据结构

5结 论

文中在分析了以往园林植物数据查询分析系统的不足之处后，针对如今对该系统全新的要求，以及实际应用，设计了一个基于DBS的园林植数据查询分析系统，将数据库技术与算法知识相结合，并通过一些图像软件的辅助处理，建立了一个人性化的，丰富的信息数据和智能分析系统，完善了浏览，查询，数据维护等功能，并且操作界面简单，查询结果准确，使用效率高，达到了设计要求。

[1]陈有民.园林树木学[M].北京：中国林业出版社，1990.

[2]苏雪痕.植物造景[M].北京:中国林业出版社，1994.

[3]张宽海，匡松.管理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2003.

[4]岳剑波.信息管理基础[M].北京:清华大学出版社，1999.

[5]李艳杰.管理信息系统[M].南京：东南大学出版社，2005.

[6]邝孔武.管理信息系统分析与设计[M].西安:西安电子科技大学出版社，2000.

[7]刘鲁.信息系统分析与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社，1999.

[8]王能斌.数据库系统[M].北京：工业出版社，1995.

[9]史济民.软件工程原理方法与应用[M].北京：高等教育出版社，1990.

[10]周艺环，任伟，张旭，等.电子式互感器异常报文数据库设计[J].陕西电力,2014(5):65-68.

[11]杰克·莱文，张东霞，马文媛.美国奥能公司基于用电数据分析的用能服务应用[J].供用电，2015（9）：56-58.

[12]徐大青，栾文鹏，王鹏，等.智能电表数据分析方法及应用[J].供用电,2015(8):26-30.

Design and research of garden plant data query system based on the analysis of DBS

ZHAO Dan
（Shaanxi Vocational and Technical College，Xi'an 710100，China）

With the rapid growth of social economy，people is right living environment is becoming more and more high，the landscape industry also gradually attention by all of us.The garden plant，as the most important part of the landscape，how to allocate and manage，is becoming more and more attention by all of us.For the convenience of management，there are many garden plant database system，but these systems more or less on function or structure can meet the requirements，now this paper before the comprehensive system on the basis of the advantages and disadvantages，designed a based on the analysis of DBS garden plant data query system，combining database technology and algorithm of knowledge，and through some ancillary processing image software，set up a humanized，abundant information data and intelligent analysis system，the design requirements.

DBS；garden plant；database；the data analysis

TN99

A

1674－6236（2016）18-0031-03

2015-10-21 稿件编号：201510140

赵 丹（1988—），女，河北邢台人，硕士研究生，助教。研究方向：园林植物。