農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺體系的現(xiàn)狀

　　這篇論文主要介紹的是農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺體系的現(xiàn)狀的相關(guān)內(nèi)容，本文是主要以新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)為例，講到新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享的平臺構(gòu)建以及構(gòu)建原則的相關(guān)內(nèi)容，本篇文章僅供相關(guān)人士參考。

　　關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)科學(xué);數(shù)據(jù)共享;中間件;管理模塊

　　農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要資源，是農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)，科學(xué)地管理農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，能夠更好地開發(fā)和利用各種農(nóng)業(yè)資源。近年來，新疆農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)水平顯著提高，新疆各類涉農(nóng)網(wǎng)站也紛紛設(shè)立，農(nóng)業(yè)化信息隊(duì)伍不斷壯大。但是每個(gè)網(wǎng)站都有自己獨(dú)立的門戶，信息之間數(shù)據(jù)共享不足，信息交融不夠，因此，構(gòu)建全面的農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)資源管理和共享服務(wù)體系、整合各種農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源、實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)資源的高效利用，便成為各部門和廣大用戶的迫切需求。

　　1新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺的現(xiàn)狀

　　新疆已建立的涉農(nóng)網(wǎng)站超過了100家，其中一些已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，在用戶的使用中占據(jù)了一定的比例，如新疆農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)、新疆興農(nóng)網(wǎng)等。此外，部分農(nóng)業(yè)下屬部門或農(nóng)業(yè)相關(guān)部門已經(jīng)設(shè)立了自己的信息共享基礎(chǔ)平臺，如新疆干旱區(qū)林木種質(zhì)資源共享基礎(chǔ)平臺、新疆畜牧綜合管理信息平臺、新疆環(huán)境氣象監(jiān)測信息共享平臺等。為了避免各部門獨(dú)立設(shè)置門戶網(wǎng)站及建立信息平臺，因重復(fù)建設(shè)而產(chǎn)生的資源浪費(fèi)，更為了方便用戶查詢各類農(nóng)業(yè)相關(guān)信息，我們應(yīng)該建立一個(gè)統(tǒng)一的科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺，將現(xiàn)有的科學(xué)數(shù)據(jù)整合集成。集成現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源平臺，能夠充分利用各部門的信息資源，有助于消除“信息孤島”，使各單位可以集中人力、物力來建設(shè)自己的特色資源，節(jié)約成本。

　　2新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺構(gòu)建思路與原則

　　2.1新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺構(gòu)建的思路

　　新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺的構(gòu)建思路是實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能。2.1.1數(shù)據(jù)開發(fā)、積累和存儲的功能包括農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)的采集和標(biāo)準(zhǔn)化整理，建立標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集，使科學(xué)數(shù)據(jù)得到有效的保存，為實(shí)現(xiàn)科學(xué)數(shù)據(jù)共享提供資源基礎(chǔ)。2.1.2集成及信息拓展功能采用中間件法把農(nóng)業(yè)各個(gè)學(xué)科的科學(xué)數(shù)據(jù)集成到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、集中在一個(gè)共享網(wǎng)站上發(fā)布和展示，以便于用戶的查詢和獲取。2.1.3數(shù)據(jù)共享功能即在數(shù)據(jù)和用戶分級分類基礎(chǔ)上提供數(shù)據(jù)在線和離線服務(wù)，如數(shù)據(jù)的分發(fā)、數(shù)據(jù)在共享網(wǎng)站上的發(fā)布等。2.1.4智能的搜索查詢功能用戶可以使用自然語言查詢、模糊查詢等多種查詢方法對科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速查找。2.1.5其他服務(wù)功能平臺還能提供一些其他的服務(wù)內(nèi)容，如專家咨詢、標(biāo)準(zhǔn)定制、決策支持、統(tǒng)計(jì)分析等，同時(shí)提供了API接口，能夠方便地接入新的信息服務(wù)模塊。

　　2.2新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺構(gòu)建的原則

　　新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺的根本目的是通過網(wǎng)絡(luò)化等手段提供信息的共享服務(wù)，便于用戶的信息查詢及使用，在提供信息數(shù)據(jù)共享服務(wù)的過程中，應(yīng)體現(xiàn)以下幾方面的原則。2.2.1針對性任何信息都是在特定時(shí)間、場合下對特定用戶的需要產(chǎn)生效用，因此農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)必須圍繞用戶的特定具體信息需要來展開，注意信息提供的針對性。信息服務(wù)就是要為特定的信息找到確定的用戶，使信息發(fā)揮最大效用。2.2.2時(shí)效性時(shí)間對于信息價(jià)值具有決定性的影響。為了保證時(shí)效，應(yīng)當(dāng)加快信息傳遞的速度，盡早地把信息提供給用戶。2.2.3方便性科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)要為用戶的信息行為提供最大的便利條件，如簡單易用的界面，數(shù)據(jù)的上傳下載，要求系統(tǒng)使用方便、對終端用戶來說不需要太多的精力用在對軟件本身的使用上。還有采用信息技術(shù)跨越時(shí)空障礙，實(shí)現(xiàn)跨地域、跨系統(tǒng)的信息共享簡化利用信息服務(wù)的手續(xù)，從而提高信息服務(wù)的效率等。2.2.4可拓展性科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺要實(shí)現(xiàn)的不僅是數(shù)據(jù)收集、累計(jì)，更重要的是需要集成不同的系統(tǒng)，完成在不同操作系統(tǒng)平臺的客戶端也能方便地共享數(shù)據(jù)。而且對不同數(shù)據(jù)庫，都可以提供符合共享數(shù)據(jù)平臺標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，同時(shí)軟件本身有開發(fā)接口，提供給后續(xù)的開發(fā)和使用。2.2.5穩(wěn)定及安全性由于數(shù)據(jù)平臺是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)建立的，作為數(shù)據(jù)共享的平臺會(huì)被頻繁訪問，系統(tǒng)的穩(wěn)定性尤為重要。同時(shí)為保證數(shù)據(jù)存儲和共享平臺，數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)的安全，對訪問用戶應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限控制。

　　3新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺的構(gòu)建

　　3.1基于中間件法的分布式數(shù)據(jù)共享平臺的集成架構(gòu)

　　鑒于新疆部分農(nóng)業(yè)下屬部門或農(nóng)業(yè)相關(guān)部門已經(jīng)設(shè)立了自己的信息查詢系統(tǒng)或信息共享基礎(chǔ)平臺，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺要做的首先是能夠?qū)σ延械南到y(tǒng)進(jìn)行集成。筆者將采用中間件法來實(shí)現(xiàn)分布式異構(gòu)的數(shù)據(jù)信息集成。中間件是提供系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間連接的軟件，以便于軟件各部件之間的溝通，特別是應(yīng)用軟件對于系統(tǒng)軟件的集中的邏輯，在現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用框架如Web服務(wù)、面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)等中應(yīng)用比較廣泛。中間件法具有成本低、容易實(shí)現(xiàn)、局部數(shù)據(jù)源加入方面靈活、自治性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[2]。元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)，它在地理空間信息中用于描述地理數(shù)據(jù)集的內(nèi)容、質(zhì)量、表示方式、空間參考、管理方式以及數(shù)據(jù)集的其他特征，是實(shí)現(xiàn)地理空間信息共享的核心標(biāo)準(zhǔn)之一。筆者運(yùn)用元數(shù)據(jù)在中心節(jié)點(diǎn)建立統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)映射表，根據(jù)元數(shù)據(jù)映射表，就可以在查詢時(shí)自動(dòng)定位所需查詢的數(shù)據(jù)源位置，實(shí)現(xiàn)靈活高效的信息資源整合，從而實(shí)現(xiàn)分布式信息資源一體化的建設(shè)和共享。在用戶與各個(gè)分布的信息資源之間建立一個(gè)中間層，將元數(shù)據(jù)管理封裝在中間件中，通過元數(shù)據(jù)映射表為分散的各個(gè)數(shù)據(jù)源和網(wǎng)站或系統(tǒng)提供一個(gè)統(tǒng)一的訪問接口，就可以實(shí)現(xiàn)將分散在各處的數(shù)據(jù)庫等同于單一數(shù)據(jù)庫來集中調(diào)用。圖1顯示了分布式數(shù)據(jù)集成的邏輯結(jié)構(gòu)，在用戶和分布式農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)之間建立一個(gè)中間件層，為分布式的異構(gòu)數(shù)據(jù)源提供一個(gè)統(tǒng)一的訪問接口，通過元數(shù)據(jù)管理器將各個(gè)節(jié)點(diǎn)提交的對自身數(shù)據(jù)庫描述的元數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，并為無分類的資源定義分類規(guī)范，按照一定的分類規(guī)則將分好類的資源呈現(xiàn)給用戶，用戶就可以根據(jù)分類信息方便地瀏覽或查詢自己所需要的農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)。

　　3.2新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺的總體框架

　　新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)考慮既有分散又有集中的體系結(jié)構(gòu)，它是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體，通過數(shù)據(jù)中心能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的整合集成、保存及社會(huì)共享服務(wù)。通過中間件法可以將分布異構(gòu)的農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)集成到共享平臺下，使其具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)源接口及共享協(xié)議，能夠有效地進(jìn)行管理，還需要添加一個(gè)服務(wù)模塊，使各個(gè)分散的信息源都能夠方便快捷地成為共享平臺的一部分。此外，服務(wù)模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用靈活的層次，可對其進(jìn)行任意功能服務(wù)的拓展。因此，整個(gè)數(shù)據(jù)共享平臺是一個(gè)由網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、中間層、服務(wù)層及支持保障層(包括技術(shù)支持、管理支持、標(biāo)準(zhǔn)支持)組成的多層次的綜合系統(tǒng)[3]，如圖2所示。第一層是用戶層，提供統(tǒng)一的用戶輸入接口。用戶可以通過不同的接入方式如手機(jī)、瀏覽器、電腦等，登錄到數(shù)據(jù)共享平臺，使用不同的設(shè)備都能夠方便快捷地訪問數(shù)據(jù)共享平臺的所有信息及服務(wù)。第二層是服務(wù)層，可以為用戶提供智能化的檢索查詢、專家咨詢、統(tǒng)計(jì)分析、決策支持等服務(wù)，同時(shí)服務(wù)層還可以根據(jù)用戶的使用情況以及數(shù)據(jù)共享平臺的需求方便快捷地增加其他服務(wù)功能。第三層是中間件層，能夠通過元數(shù)據(jù)映射信息將分布在不同地方的異構(gòu)數(shù)據(jù)源提供統(tǒng)一的訪問接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成。第四層是數(shù)據(jù)層，其中包含了分布在各個(gè)系統(tǒng)的分散數(shù)據(jù)庫，也可以新建數(shù)據(jù)庫。對于各數(shù)據(jù)庫中的信息，不僅可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程調(diào)用共享，還能夠動(dòng)態(tài)地添加、刪除或更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。第五層是網(wǎng)絡(luò)層，是數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，包括軟硬件條件、操作系統(tǒng)、備份系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，各個(gè)數(shù)據(jù)源之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)出口帶寬等，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)中心，查詢和獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)層主要解決硬件管理問題和支持上層的數(shù)據(jù)管理問題，是數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的基礎(chǔ)。第六層是支持保障層，由技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和管理三個(gè)方面構(gòu)成。支持技術(shù)包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、元數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。支持標(biāo)準(zhǔn)由數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)三大系列標(biāo)準(zhǔn)組成。管理支持包括組織保障、人才保障、資金保障、運(yùn)行機(jī)制保障、安全保障等組成。

　　4新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺的體系結(jié)構(gòu)及功能模塊分析

　　4.1新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺的體系結(jié)構(gòu)

　　為了完成平臺的數(shù)據(jù)整合和數(shù)據(jù)共享服務(wù)，筆者從設(shè)計(jì)角度構(gòu)建平臺的層次結(jié)構(gòu)模型，包括平臺的功能設(shè)置、基礎(chǔ)模塊以及各功能模塊之間的相互關(guān)系等，如圖3所示。用戶可通過多種登錄途徑進(jìn)入數(shù)據(jù)共享平臺，經(jīng)過用戶管理模塊的驗(yàn)證后，不同用戶將在平臺中享有不同權(quán)限的查詢及數(shù)據(jù)共享內(nèi)容。平臺能夠?yàn)轵?yàn)證通過的用戶提供檢索查詢、導(dǎo)航、專家咨詢、統(tǒng)計(jì)分析、決策支持等多種服務(wù)，而支持這些服務(wù)所需的數(shù)據(jù)，則是由元數(shù)據(jù)管理模塊將處于不同位置的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫集成共享而來的。在元數(shù)據(jù)管理模塊處添加領(lǐng)域本體，增添數(shù)據(jù)的語義信息，從而能夠?qū)崿F(xiàn)模糊查詢。此外，在數(shù)據(jù)庫層還有一個(gè)數(shù)據(jù)庫接口管理模塊，能夠?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行添加、刪除，對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新等。不同權(quán)限的用戶享有不同的操作權(quán)限[4]。

　　4.2平臺各模塊的功能分析

　　新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺的體系結(jié)構(gòu)包括多個(gè)模塊，下面就分別介紹各模塊實(shí)現(xiàn)的功能。4.2.1用戶管理模塊用戶層為用戶提供統(tǒng)一的輸入接口，其輸入接口可以包含多種形式，如瀏覽器、手機(jī)、短信等多種登錄查詢渠道。由于農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)種類多、數(shù)量大，各類數(shù)據(jù)的加工存儲狀態(tài)各不相同，部分資料還有保密性要求，因此，共享數(shù)據(jù)范圍按數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行了分級，如一級數(shù)據(jù)為國內(nèi)外公開數(shù)據(jù)，可供用戶無償使用;二級數(shù)據(jù)為省內(nèi)公開數(shù)據(jù);三級數(shù)據(jù)包含專項(xiàng)數(shù)據(jù)，只為部分用戶提供共享服務(wù);四級數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)及保密數(shù)據(jù)，僅供少數(shù)專家或相關(guān)研究人員共享使用。4.2.2數(shù)據(jù)平臺服務(wù)模塊數(shù)據(jù)平臺通過各種模塊能夠提供多項(xiàng)服務(wù)。檢索查詢模塊提供基本的信息檢索接口，接收到用戶的查詢信息后進(jìn)入元數(shù)據(jù)層尋找相關(guān)信息，由元數(shù)據(jù)目錄引導(dǎo)找到相關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢，然后將查詢信息返回檢索查詢模塊，以瀏覽頁面的形式呈現(xiàn)給用戶。導(dǎo)航服務(wù)模塊能夠記錄用戶的查詢歷史，并對用戶歷史查詢信息特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)歸類，根據(jù)用戶的使用習(xí)慣對用戶再次訪問提供個(gè)性化服務(wù)。專家咨詢模塊能夠支持用戶向?qū)＜姨釂枺瑢＜易稍兡K將問題經(jīng)過處理后自動(dòng)傳給相關(guān)專家，然后將答案傳回給用戶。4.2.3元數(shù)據(jù)管理模塊當(dāng)用戶對平臺各項(xiàng)服務(wù)進(jìn)行操作時(shí)，需要元數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)庫信息，元數(shù)據(jù)管理模塊接收到查詢參數(shù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)映射數(shù)據(jù)庫找出享有的數(shù)據(jù)源位置，元數(shù)據(jù)管理模塊通過分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)源統(tǒng)一訪問接口進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，然后將查詢結(jié)果統(tǒng)一格式后返回給用戶，本體數(shù)據(jù)庫能夠?qū)τ脩糨斎氲牟樵儣l件進(jìn)行語義拓展，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的語義化查詢。4.2.4數(shù)據(jù)庫接口管理模塊數(shù)據(jù)庫接口管理模塊主要功能是為數(shù)據(jù)庫的增加、減少提供一個(gè)接口，便于新的數(shù)據(jù)庫的加入，保證了數(shù)據(jù)共享平臺的可拓展性。

　　5結(jié)語

　　新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺的建立是一個(gè)長期的過程，需要在目前的各網(wǎng)站資源基礎(chǔ)上不斷地改進(jìn)和完善，其結(jié)構(gòu)體系的建立更不是一朝一夕能夠完成的，需要不斷地優(yōu)化。筆者針對新疆部分農(nóng)業(yè)下屬部門或農(nóng)業(yè)相關(guān)部門已經(jīng)設(shè)立自己的信息查詢系統(tǒng)或信息共享基礎(chǔ)平臺的情況，結(jié)合中間件法的優(yōu)勢，對新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺已有的系統(tǒng)進(jìn)行集成，再根據(jù)用戶需要增設(shè)各種服務(wù)及查詢功能，既能很好地利用已有資源，又對不同渠道的資源進(jìn)行了整合，使分布不同的各種資源能夠相互貫通，用戶使用起來更加方便快捷，滿足了用戶多樣化及個(gè)性化的需求，極大地降低了成本，提高了服務(wù)效率[5-11]。

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　　作者：朱倩 王華麗 單位：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院

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　　《植物學(xué)通報(bào)》由中國科學(xué)院植物研究所和中國植物學(xué)會(huì)共同主辦，1983年創(chuàng)刊，是我國植物學(xué)領(lǐng)域的綜合性專業(yè)學(xué)術(shù)刊物。