植物园信息管理系统的设计与实现

2018-07-19吴瑜婷曾松伟谢玮

湖北农业科学 2018年9期

吴瑜婷　曾松伟　谢玮

摘要：在分析浙江农林大学植物园研究现状的基础上，通过植物园的植物综合管理应用的需求分析，设计并实现了浙江农林大学植物园信息管理系统，对系统的业务流程和功能设计等进行了分析，研究并解决了在系统设计与开发中的园区概况和综合查询等关键技术问题，并以Microsoft Visual Studio 2015为开发工具，Microsoft SQL Server 2014为数据存储平台，实现了系统的园区概况、绿地养护、综合查询、古树名木、专家系统以及管理员对系统的管理等功能。能够有效解决信息不完整、查询繁琐和人力成本过高等问题，符合智慧园林管理系统的发展要求。

关键词：植物园；古树名木；绿地养护；VS；SQL；C#

中图分类号：TU985 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）09-0104-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.09.025

Design and Implementation of Botanical Garden Information Management System

WU Yu-ting，ZENG Song-wei，XIE Wei

（School of Information Engineering，Zhejiang A & F University，Linan 311300，Zhejiang，China）

Abstract： Based on the analysis of the status quo of botanical garden research in Zhejiang Agriculture and Forestry University，the botanical garden information management system of Zhejiang Agriculture and Forestry University was designed and realized through the analysis of the application of botanical garden management. The research analyzed the operation flow，functional design，studied and solved some key technical problems such as the general situation of the park and the comprehensive query in the system design and development，and used Microsoft Visual Studio 2015 as the development tool and SQL Server 2014 for the data storage platform to achieve some application system functions such as park profile，green space conservation，comprehensive query，ancient and famous trees，expert systems and administrator management of the system. The system can effectively solve some problems about the incomplete information，cumbersome query，high labor costs and so on. The system conforms to the development requirements of the intelligent garden management system.

Key words： botanical garden；ancient and famous trees；the green space maintenance；VS；SQL；C#

隨着计算机技术、互联网技术和地理信息系统技术的快速发展，智慧园林建设日渐兴起，智慧园林管理系统逐步成为当前的研究热点之一。国内外对智慧园林管理系统都做了大量研究。20世纪50年代，美国首先将计算机技术引入到林业应用。20世纪90年代后，许多国家和地区已经成功将“3S”、计算机、数据库等技术融合在一起，并将其运用在环境信息系统中[1，2]。

国内城市绿地数字化管理系统应用起步相对较晚，进入21世纪以来，不少业内人士开始致力于将3S技术应用于绿地园林规划和管理，着眼于应用型GIS系统的研究与实现[3]，如一些城市绿化管理系统和设计等[4-9]。由于国内目前绝大多数园林仍沿用传统的粗放型园林管理模式[10，11]，大部分园林工作者对计算机这类新技术的应用还是更倾向于制图[12-14]或是数据库的建立[15，16]，无法支撑当前植物园综合管理应用的需求，需要开发植物园信息管理系统。本研究基于Microsoft Visual Studio 2015和C#语言进行开发，采用Microsoft SQL Server 2014数据库，设计实现了浙江农林大学植物园信息管理系统。该系统可以实现园区概况、绿地养护、综合查询、古树名木、专家系统以及管理员对系统的管理等功能。旨在设计、实现专业的植物园信息管理系统，满足智慧园林管理系统的发展需求。

1 业务流程与系统设计

根据浙江农林大学植物园综合管理应用的需求，通过业务流程分析和系统设计，不仅全面地描述了该系统的逻辑模型，还阐述了该系统的数据库设计以及功能设计，包括数据库设计的原理和属性数据表的规定等。

1.1 业务流程分析

通过数据流程，可以在逻辑上精确地描述该系统的功能，如园区概况、绿地养护、综合查询、专家系统等功能，用户的输入、输出以及数据存储等。以下从系统顶层数据流程和绿地养护数据流程两个方面进行数据流程分析。

1.1.1 顶层数据流程顶层数据流程是对整个系统总体的描述，决定了系统的范围，而在其中的每一个模块中的数据流走向都是与众不同的，它反映了系统与环境的关系。植物园信息管理系统的顶层数据流程如图1所示。用户通过登录植物园信息管理系统来进行相应的数据查询和绿地认养等操作。管理员登录成功后，就能对系统数据以及用户使用系统所产生的数据进行处理。

1.1.2 绿地养护数据流程由于浙江农林大学植物园信息管理系统有园区概况、绿地养护、综合查询、古树名木等众多功能，本研究以绿地养护为例，分析该模块的数据流程。该功能模块的目的在于解决传统人工养护的方式造成的人力成本过高，资源无法合理利用，植物养护不科学等问题。同时，不仅能加强学生们保护环境的意识，还能在一定程度上激发他们投身于学校绿化事业的热情，稳固提升学校绿化建设成果，从而能更好地发展和建设学校的园林绿化。图2描述了实现绿地养护这一功能的数据流程。通过用户申请绿地养护，管理员审核养护申请信息来实现这一功能。

1.2 系统功能设计

浙江农林大学植物园信息管理系统是一款针对学校植物园的综合管理应用需求，能够对学校植物资源信息进行统计整理等操作的一套完整的管理检索系统，系统设计的目的在于解决信息不完整、查询繁琐等问题。通过绿地认养，学生可以申请绿地认养，管理员审核认养信息，旨在解决由传统人工养护方式造成的人力成本过高、资源无法合理利用、植物养护不科学等问题。该系统主要实现对学校植物资源的相关信息进行管理，在具体分析植物综合管理应用需求的基础上，本系统主要有以下几项功能模块：园区概况、绿地养护、综合查询、古树名木、专家意见、科普教育以及管理员对系统的管理功能。其中，管理员对系统的管理功能包括认养信息审核、植物信息编辑、古树名木信息编辑、用户管理以及科普信息编辑5个部分。系统总体功能模块如图3所示。

1.3 数据库设计

在数据库设计中，通过对数据字典的详细分析，包括其中的数据结构和数据流等，并以数据流程图为参照抽取相应的数据，来确定各个实体和它们的属性以及各个实体之间的相互关系，从而得到系统的关系模式。本研究采用E-R图（实体-联系图）对数据结构进行分析，E-R图由3个部分组成：实体、属性和联系。

根据分析得到该系统的E-R图，如图4所示，详细地描述了各个实体以及它们之间的相互关系。根据E-R图来创建相对应的属性数据表，每张属性数据表都对其字段名、数据类型、数据长度以及该字段是否允许为空做了相应的规定。该系统一共有10张属性数据表，分别是用户表、管理员表、植物表、古树名木表、认养表、园区表、新闻信息表、新闻类别表、留言表、留言回答表。这些数据表为植物园系统的相应功能提供了基础数据。

2 关键技术

2.1 园区概况

园区概况是对各个园区分别进行详细介绍，包括园区面积、代表性植物以及园区所在的位置。为了便于直观地显示，将园区所在位置与高德地图相结合，以地图的形式呈现。其具体实现操作如下：①在高德地图云图数据管理后台建立存储表格，得到相应的tableid值。②调用AMap.CloudDataLayer插件来显示云图层，而该插件的调用有一个前提条件，需要通过调用AMap.plugin来对其加载，接着就能通过回调函数来显示云图。AMap.CloudDataLayer插件的构造函数有两个参数，一个是数据表id，它就是在前一步所获得的tableid值。另一个就是展现云图的设置项，用来设置图层覆盖物能否点击或者是设置云图数据的过虑条件等。③将Click事件与云图层进行绑定以响应云图点的点击事件。

2.2 综合查询

综合查询模块是该系统中一个重要的组成部分。用户通过该模块，可以掌握植物园中任一植物的生长习性，包括收集的区域植物、特色植物以及学校学科重点研究的植物，如银缕梅、天目铁木、普陀鹅耳枥、南方红豆杉、天目木姜子等[17]，了解这些植物常见病虫害的处理方式，可以更好地养护它们。

该系统可以实现对不同的搜索条件进行搜索处理。①直接输入植物信息搜索。用户可以直接在输入框输入植物的相关信息进行搜索，都能得到相应的结果。为了扩大搜索范围，在此处设置了模糊搜索。②科属信息或园区信息搜索。通过使用DataList控件将数据库中的科属和园区信息陈列出来，用户就能选择已经呈现的科属或者是园区信息进行查询。

3 系统实现

本研究综合考虑浙江农林大学植物园的植物综合管理应用的实际需求，基于Microsoft Visual Studio 2015，以C#为开发语言，采用Microsoft SQL Server 2014数据库对系统进行开发。主要通过系统设计和对关键技术问题的解决，设计并开发了该系统，实现了系统的园区概况、绿地养护、综合查询、古树名木、专家系统以及管理员对系统的管理等功能。

该系统一方面可以为用户提供便捷的植物信息查询服务，包括植物属性和它所在的园区查询。同时还为用户提供了專家服务，用户可以向专家咨询疑难问题并与专家进行有效地沟通；另一方面还为用户提供了绿地认养功能，用户可以申请绿地认养，管理员审核认养信息，降低了人工成本，提高了资源利用率。

图5是浙江农林大学植物园信息管理系统的主页，在主页导航栏有系统的主要6大功能：园区概况、绿地养护、综合查询、古树名木、专家系统和科普教育。在该主页，通过登录操作，就可以进行相应的植物信息查询以及绿地认养等工作。图6是绿地养护图，在该页面可以申请认养，也可以查看养护信息。

图7是综合查询界面，在该界面用户可以输入植物属性信息进行搜索，也可以点击已经陈列的园区和科属信息进行搜索。图8是专家意见界面，用户通过“提问”进入提问界面，然后输入问题标题和问题的详细描述。专家可以对用户提出的问题进行回答。用户和专家还可以查看其他用户的提问和回答，也可以搜索问题。

4 小结

植物信息数据是植物综合管理中最重要的基础数据之一，其数据完整性、查询的便捷性和准确性等会直接影响到植物园管理的相关业务，造成一些问题。由于学校没有一套完整的植物资源信息管理检索系统，查询起来繁琐，工人养护缺乏专业指导，养护成本高。本研究在具体分析这些需求内容的基础上，通过对园区概况和综合查询等关键技术问题的解决，设计并实现了浙江农林大学植物园信息管理系统。该系统主要实现了以下几个功能：园区概况、绿地养护、综合查询、古树名木、专家系统、科普教育以及管理员对系统的管理功能，能够有效解决原有的检索系统不完整所造成的信息不完整，查询繁琐等问题以及由传统人工养护的方式造成人力成本过高、资源无法合理利用、植物养护不科学等问题，符合智慧园林管理系统的发展要求。

参考文献：

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