互联网+共享e树系统研建

文/李依依

图1：共享e 树系统架构图

1 系统目的与意义

共享e 树系统是一套集数据聚合、二维码生成、数据管理、数据共享为一体的树种资源共享平台。系统利用"互联网+"跨界融合性、协同创新性和万物互联性，建设树种信息资源管理系统，利用二维码技术将树种信息资源共享传播，对生态文明建设产生重要影响。共享e 树系统数据库建设包括树种二维码标识库、树种知识库、树种库、树种图片库，树种二维码标识库包括树种的唯一编号、种名等信息；树种知识库包括树种旅游、树种文化、树种故事等信息；树种库包括形态特征、生长习性等树种的信息；主要树种图片库包括根、茎、叶等图片数据。共享e 树系统的建设，包括后台管理系统和前端展示系统，后台管理系统具有用户管理、树种管理、图片管理、专题数据管理、数据字典管理等，前端展示系统包括数据检索、数据表单、数据详情、共享数据服务接口等。开放树种数据服务接口，实现树种信息资源的共享。接口形式包括树种详情接口、条件查询接口、树种图片接口、树种文化接口、树种主要价值接口、古树名木接口、树种名片接口等方式共享。

2 系统建设

2.1 系统架构

共享e 树系统架构图如图1所示。系统采用浏览器/服务器（B/S）体系结构。系统结构分为基础设施、数据库、应用支撑、应用层四部分组成，应用层即通过浏览器访问的树种识别系统界面，支撑层负责数据的访问和操作逻辑，是数据层与应用层的中间接口，数据层提供树种信息数据的数据源。数据服务端提供二维码解析服务，主要树种知识库服务、主要树种图片服务等数据服务。

2.2 系统功能

共享e 树系统整体功能设计分为应用层功能、数据服务层功能和后台数据管理层功能，应用层为用户提供可视化查询界面，数据服务层为应用层提供数据支撑，后台管理层维护数据层数据。系统整体功能结构图如图2所示。共享e 树系统数据服务接口包括树种详情接口、单条件查询接口、多条件查询接口、树种图片接口、树种文化接口、树种主要价值接口、古树名木接口、树种名片接口。其中，条件查询接口提供分页查询机制，用户可通过接口获取指定页数和每页条数的查询数据。接口返回数据格式参照服务数据结构设计中提供的实例。

树种详情服务接口获取树种的详细信息，每次使用服务返回一条json 数据。单条件查询接口提供输入一个查询条件检索符合条件的树种数据，例如：检索“科=‘银杏科’”的数据信息，同时可规定每次返回多少条数据和返回第几页的数据。多条件查询接口和但条件查询接口一样可查询分页数据，多条件查询接口支持多条件“and”关系和“or”关系的数据服务检索。树种图片接口可根据树种的树种编号查询树种对应的图片，图片按照根、茎、叶、整体等规制进行分类。树种主要价值接口提供获取当前树种主要价值的数据服务，可按照不同价值类型分别获取对应的价值描述。古树名木接口提供获取当前树种的古树名木的数据服务，数据以列表的形式返回。树种名片接口可通过树种编号获取树种二维码图片的图片地址。

图2：共享e 树系统数据库结构图

共享e 树系统树种名片就是树种对应的二维码图片，二维码中存放树种的树种编号、树种名称、树种拉丁名、树种所属种属、树种特征的信息，可用二维码扫描工具扫描出二维码，结果以文本的形式呈现。生成二维码名片时，需要服务器投入时间和计算，为减小在线时服务器的压力，系统采用预先生成树种名片的图片的方式，以空间换时间，减少用户请求响应时间，提高用户体验。系统提供二维码内容批量编辑功能，有效减少编辑工作压力，大幅度提升工作效率，同时降低出错概率。只须修改一处，即可同步更新引用该模块的所有树种二维码。

树种的详情设计通过文字、图片等多重手段，全面的介绍树种信息，包括树种的基本信息、树种的二维码名片、树种的主要价值、树种文化、古树名木、树种图片等信息。树种搜索功能提供单条件搜索、多条件搜索和专题搜索，其中专题搜索包括主要价值、树种文化、古树名木等横向专题的数据检索服务。

共享e 树系统后台管理系统功能包括用户管理、树种管理、图片管理、专题数据管理、数据字典管理。树种管理功能包括添加新树种、修改已有树种信息、删除已有树种，可修改树种中每个字段的内容。图片管理功能是树种管理功能的一部分，通过此功能可添加、删除树种的图片，可按照树种图片的种类（根、茎、叶等）进行管理。专题数据管理包括树种文化、树种主要价值、树种古树名木数据的管理。数据字典管理是对数据字典表的维护，可添加字典、修改字典、删除字典。

3 数据库建设

共享e 树系统系统数据库包括主要树种二维码标识库、主要树种知识库、树种库、主要树种图片库，共享e 树系统系统数据库结构图如图2所示。主要树种二维码标识库包括主要树种的唯一编号、种名等信息；主要树种知识库包括树种旅游、树种文化、树种故事等信息；树种库包括形态特征、生长习性等树种的信息；主要树种图片库包括根、茎、叶等图片数据。

共享e 树系统树种二维码中存储信息收到二维码容量和解析难度限制，不适合存储大量数据信息，因此，对共享e 树系统树种二维码存储数据结构的设计以精简和可扩展为原则，树种二维码存储数据包含树种编号、树种名称、树种拉丁名、树种所属种属、树种特征。其中编号字段代表树种的唯一编号，可通过该字段的值和云端数据服务接口获取该树种的详细信息。共享e 树系统树种二维码字段信息说明表如表1所示。

通过扫描树种二维码，解析树种二维码结果将以文本数据的形式呈现，扫描树种二维码获得树种数据实例如下：

编号：110201

种名：银杏

拉丁名：Ginkgo biloba L.

种属：银杏科、银杏属

特征：喜光，深根，果实可药用，活化石

根据中国林业网中主要树种、最美树种名木、中国树木博览园等权威网站和收集的部分树种信息，设计共享e 树系统树种表包含字段编号、树种编号、学名、别名、拉丁名、门、纲、目、科、属、种、关键词、分布区域、保护级别、形态特征、主要变种、生长习性、产地生境、繁殖方式、栽培技术、病虫防治、造林技术、海拔高度、主要价值（食用、经济、园林、生态、景观、药用、科研）、树种文化（文章、诗词、历史传说）、古树名木，共享e 树系统树种表结构设计如表2所示。

4 结果分析

通过中国林业网中主要树种、最美古树名木、中国树木博览园、网络共享树种资源、实地采集等多种方式收集主要树种的文本、图像等数据资源。文本资源可包括主要树种的基本属性（树种、树龄、位置、健康状况等）、文化属性（旅游、诗篇、历史、故事等）、科研属性（科属种、分布、生活习性等）；图像资源可包括树种图像（根、茎、叶、周围环境）、旅游图像（旅游热点、特色景点等）等。对收集的数据资源进行整理和结构化处理，通过知识分类、属性分类等方式对文本数据和图片数据进行整理和结构化，形成计算机容易处理的数据资源。

表1：共享e 树系统树种二维码字段信息说明表

表2：共享e 树系统树种表结构设计

图3：共享e 树系统数据收集基本流程图

图4：共享e 树系统首页

共享e 树系统的数据收集流程分为数据收集、数据合并、数据去重、数据结构化、数据存储几个流程，共享e 树系统数据收集基本流程图如图3所示。通过数据收集的数据具有松散、重复率高、无统一结构等问题，通过计算机程序加人工的方式对同一树种多来源的数据进行合并，计算机程序将不同结构的数据进行合并，人工处理程序不易处理的细碎资源的合并。

数据的去重包括数据结构的去重和数据内容的去重，例如在收集的树种数据中存在相同的结构模块，需要删除其中一个结构模块，对于意思相近的数据结构模块，需要通过人工判别处理是否去重，例如树种名称与树种名是同一个含义的字段，通过程序不易把该字段所有的命名枚举出来，因此，此阶段需要人工参与更精确的处理模块相似性问题的数据。数据结构化是将通过合并、去重的数据按照统一的树种结构进行处理，并将结构化的数据存储在磁盘中，为数据库建库做准备工作。共享e 树系统首页如图4所示。共享e 树系统移动端展示页面如图5所示。用户可通过手机扫一扫功能扫描树种二维码查看树种详细信息。

图5：共享e 树系统移动端详情