廣西“三農(nóng)”科技信息管理服務(wù)系統(tǒng)的研建與應(yīng)用

摘要：隨著“云計(jì)算”時(shí)代的來臨，尤其是在“三農(nóng)”科技信息領(lǐng)域里存在的大量非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，對(duì)傳統(tǒng)信息管理平臺(tái)提出了“大數(shù)據(jù)”新要求。面向廣西“三農(nóng)”科技服務(wù)對(duì)信息資源多樣化和具體化的需求，基于農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源整合和共享的目的，提出“三農(nóng)”科技信息管理服務(wù)系統(tǒng)研發(fā)建設(shè)，積極探索面向服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)應(yīng)用，初步實(shí)現(xiàn)信息資源多媒質(zhì)化集中存貯和多通道式網(wǎng)絡(luò)化發(fā)布，方便信息管理和使用，提高了信息服務(wù)的全面性、實(shí)用性和針對(duì)性。

關(guān)鍵詞：科技信息管理系統(tǒng)；云計(jì)算；三農(nóng)；廣西

中圖分類號(hào)：F323.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）24-6200-04

廣西農(nóng)業(yè)自然資源條件優(yōu)越，區(qū)位優(yōu)勢(shì)獨(dú)特，優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品資源非常豐富，但卻存在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益不高、營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)建設(shè)滯后、產(chǎn)業(yè)化程度較低等問題，農(nóng)民并未在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到更多的實(shí)惠。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深化，信息化在促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的作用日益顯著。進(jìn)入21世紀(jì)以來，廣西各級(jí)政府高度重視、聚力推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設(shè)，積極發(fā)展信息農(nóng)業(yè)，探索西部省區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設(shè)的有效路子，旨在通過信息化手段推廣農(nóng)業(yè)先進(jìn)的適用技術(shù)，提高農(nóng)民的科學(xué)種養(yǎng)水平，加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品宣傳，拓寬農(nóng)產(chǎn)品銷售渠道，增加農(nóng)民收入。經(jīng)過十多年的發(fā)展，廣西在信息化組織體系、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系、信息服務(wù)“進(jìn)村入戶”模式和涉農(nóng)信息服務(wù)基本運(yùn)行機(jī)制等方面進(jìn)行突破，取得了以信息化改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的顯著成績(jī)[1]。但與在信息化基礎(chǔ)設(shè)施、信息服務(wù)體系、信息技術(shù)應(yīng)用和農(nóng)民培訓(xùn)等方面都得到了的大力扶持相比，農(nóng)業(yè)、農(nóng)村科技信息資源開發(fā)利用和整合共享方面獲得的政策和資金扶持力度則顯得單薄得多，“信息孤島”現(xiàn)象依然存在。

在農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設(shè)中，其服務(wù)效果取決于信息資源建設(shè)的質(zhì)量，科學(xué)、有價(jià)值的信息資源是農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設(shè)的核心內(nèi)容。一方面農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息量呈爆炸式增長(zhǎng)亟需建立一個(gè)科學(xué)、高效的資源平臺(tái)進(jìn)行整合、優(yōu)化和引導(dǎo)，另一方面農(nóng)民能夠有相應(yīng)的途徑或者載體獲得有效的信息內(nèi)容，可加以利用并取得經(jīng)濟(jì)效益。因此，本研究基于廣西農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源整合和共享的目的，同時(shí)面向“三農(nóng)”科技服務(wù)對(duì)信息資源多樣化和具體化需求，提出了廣西“三農(nóng)”科技信息管理服務(wù)系統(tǒng)的研建。通過系統(tǒng)建設(shè)，有效整合廣西區(qū)內(nèi)分散的農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源和實(shí)現(xiàn)共享，為服務(wù)廣西“三農(nóng)”提供內(nèi)容支撐。

1 同類研究現(xiàn)狀

中國(guó)在20世紀(jì)80年代就開始了數(shù)據(jù)庫與信息管理系統(tǒng)方面的研究。2000年，賈善剛[2]就提出，針對(duì)中國(guó)西部地區(qū)信息的閉塞與傳輸手段的落后，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，建立中國(guó)西部農(nóng)業(yè)科技信息服務(wù)系統(tǒng)，推廣農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)和成果，實(shí)現(xiàn)信息資源共享。此外，各地信息服務(wù)機(jī)構(gòu)結(jié)合本地“三農(nóng)”服務(wù)需求，研發(fā)了具有區(qū)域特色的農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技信息管理服務(wù)系統(tǒng)。如鄭宇飛等[3]設(shè)計(jì)了基于Web語義思想和人工智能技術(shù)的農(nóng)村科技信息共享服務(wù)系統(tǒng)，以最大限度地提高資源利用率，能夠保證中國(guó)農(nóng)村科技信息的及時(shí)交流。王景輝等[4]構(gòu)建了以福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院豐富的農(nóng)業(yè)科技信息資源為基礎(chǔ)、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)為載體、融數(shù)字化科技信息的采集與存儲(chǔ)、信息網(wǎng)絡(luò)傳輸與分析處理、數(shù)字控制管理于一體的農(nóng)業(yè)科技綜合信息管理系統(tǒng)。張俊等[5]提出了基于信息推拉技術(shù)的農(nóng)村科技信息服務(wù)系統(tǒng)，為解決農(nóng)村科技信息服務(wù)“最后一公里”難題提出了一種有效的解決思路。羅文榮[6]開發(fā)了以廣西柳州市圖書館為中心服務(wù)平臺(tái)的農(nóng)村科技信息共享服務(wù)系統(tǒng)，通過統(tǒng)一且標(biāo)準(zhǔn)的信息接口、資源描述、元數(shù)據(jù)及共享協(xié)議，將分散的農(nóng)村科技信息便捷地整合到共享平臺(tái)下。

2 需求分析

2.1 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源開發(fā)利用

時(shí)至今日，廣西農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源開發(fā)利用仍然存在著信息內(nèi)容單調(diào)，實(shí)用性差，時(shí)效性不強(qiáng)，重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重；反映產(chǎn)中生產(chǎn)信息的多，反映產(chǎn)前預(yù)測(cè)、產(chǎn)后加工與流通信息的少；簡(jiǎn)單描述性信息多，深層次、綜合分析、預(yù)測(cè)性信息少[7]等問題。需要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源開發(fā)利用，為農(nóng)民提供科學(xué)性強(qiáng)、實(shí)用性高、利用價(jià)值高、個(gè)性化的信息服務(wù)。

2.2 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源整合共享

廣西農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源建設(shè)主要集中在區(qū)市縣科技、農(nóng)業(yè)部門以及農(nóng)業(yè)高校和科研機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)期以來，單位之間、部門之間、上下級(jí)之間各自為政，缺乏有效的互通和共享機(jī)制，造成嚴(yán)重的“信息孤島”現(xiàn)象。此外，盡管已經(jīng)建成一些農(nóng)業(yè)信息資源數(shù)據(jù)庫，但是具有廣西特色的數(shù)據(jù)庫建設(shè)滯后，數(shù)據(jù)庫建設(shè)缺乏統(tǒng)一組織，規(guī)范性差，存在覆蓋面小、利用率低、資源共享程度相對(duì)較差[8]等問題。因此，需要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源整合和共享，避免重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)，使有限的資金投入能發(fā)揮出更大的作用。

2.3 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)先進(jìn)技術(shù)成果推廣應(yīng)用

以廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院為代表的區(qū)內(nèi)科研院所，每年都產(chǎn)生一大批優(yōu)良品種和先進(jìn)技術(shù)成果。但由于科研院所大多只注重研發(fā)，在科技轉(zhuǎn)化方面的能力略顯薄弱，加上傳統(tǒng)的科研成果推廣方法成本高，往往導(dǎo)致科研成果不能迅速得到推廣應(yīng)用。因此，借助信息化手段，加強(qiáng)優(yōu)良品種和先進(jìn)技術(shù)成果的宣傳和推廣將大有作為。

3 技術(shù)集成

3.1 基于XML的標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展的“三農(nóng)”信息資源數(shù)據(jù)庫

采用Mysql開源數(shù)據(jù)管理服務(wù)，以業(yè)務(wù)需求為核心，結(jié)合數(shù)據(jù)管理和服務(wù)的特點(diǎn)，滿足對(duì)“三農(nóng)”科技信息數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化采集、對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)合理存儲(chǔ)的總體需要。保持?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)一性，以數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)為原則，集中存儲(chǔ)系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)信息。通過這種方式，數(shù)據(jù)的管理者可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，負(fù)責(zé)資源的分配、負(fù)載的均衡。

3.2 基于J2EE的B/S集中化“三農(nóng)”信息資源管理

通過Myeclipse開發(fā)工具采用Hibernate結(jié)合Spring、Ajax等開源框架技術(shù)，進(jìn)行組件和應(yīng)用系統(tǒng)的包裝，將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展示和需求都看作一種服務(wù)，通過服務(wù)的請(qǐng)求和調(diào)用實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換和共享。將“三農(nóng)”科技信息服務(wù)功能以Web Service的形式發(fā)布出來，當(dāng)用戶通過瀏覽器（Browser）向服務(wù)器（Server）發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求的時(shí)候，數(shù)據(jù)才從應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)據(jù)交換中心直接傳遞到用戶。這樣，用戶所得到的是所需要和及時(shí)的信息。當(dāng)數(shù)據(jù)格式變更或增加了新的數(shù)據(jù)，只需要以新的Web Service發(fā)布出來，客戶端不需要做任何改動(dòng)，在權(quán)限管理的控制下來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)傳輸。

3.3 基于云服務(wù)的分布式計(jì)算

突破單個(gè)的服務(wù)設(shè)備性能影響，可以預(yù)期在經(jīng)過“云服務(wù)”拓展之后，系統(tǒng)內(nèi)部集群服務(wù)器的計(jì)算資源可以通過網(wǎng)絡(luò)路由連接為一個(gè)相對(duì)統(tǒng)一的整體，進(jìn)行統(tǒng)一的管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶提供按需服務(wù)，極大地提高了系統(tǒng)的計(jì)算能力和相應(yīng)速度，同時(shí)提高了系統(tǒng)容載能力，保障了數(shù)據(jù)安全平穩(wěn)運(yùn)行。對(duì)信息用戶而言，技術(shù)和路徑都是透明的，該信息平臺(tái)只有一個(gè)對(duì)外交互窗口，只要用戶提出需求就能得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用基于B/S的多層架構(gòu)，主要分為三層，即數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和服務(wù)層，如圖1所示。數(shù)據(jù)層為農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源數(shù)據(jù)庫，信息類型包括文本、圖片和視頻等；應(yīng)用層主要為系統(tǒng)用戶提供多級(jí)分類編碼動(dòng)態(tài)加載，農(nóng)業(yè)信息采集、審核、加工，農(nóng)業(yè)信息導(dǎo)航、檢索等服務(wù)；服務(wù)層則是提供與各類門戶網(wǎng)站、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、手機(jī)和電視等的交互服務(wù)接口，針對(duì)定制要求進(jìn)行信息發(fā)布和推送。

4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用MySql+XML數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)架構(gòu)，MySql數(shù)據(jù)庫是一個(gè)快速的、多線程的、多用戶的SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，幾乎是免費(fèi)的，支持正規(guī)的SQL查詢語言和采用多種數(shù)據(jù)類型，能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種詳細(xì)的查詢等。MySql的核心程序采用完全的多線程編程。線程是輕量級(jí)的進(jìn)程，它可以靈活地為用戶提供服務(wù)，而不過多的系統(tǒng)資源。用多線程和C語言實(shí)現(xiàn)的MySql能很容易充分利用CPU，從而保障了系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技信息的屬性設(shè)計(jì)MySql數(shù)據(jù)庫（圖2），系統(tǒng)共設(shè)新優(yōu)品種、種植技術(shù)、養(yǎng)殖技術(shù)、病蟲防治、保鮮加工、農(nóng)業(yè)專家、科技成果、農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等8類數(shù)據(jù)庫。為了滿足信息資源整合和共享，采用XML作為元數(shù)據(jù)描述和元數(shù)據(jù)映射，對(duì)信息的元數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范，使得數(shù)據(jù)庫可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行拓展。每一條信息的元數(shù)據(jù)確定為編號(hào)、類別號(hào)、類別名稱、題名、作者、內(nèi)容、內(nèi)容圖片、信息來源、錄入時(shí)間、適用地區(qū)、適用時(shí)間、接收方式等。

系統(tǒng)通過MySql數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)也能直接存儲(chǔ)XML數(shù)據(jù)，具備將搜索結(jié)果以 XML格式輸出等特點(diǎn)，有利于提升農(nóng)業(yè)信息異構(gòu)系統(tǒng)的互操作性，奠定了面向新一代互聯(lián)網(wǎng)的信息共享服務(wù)基礎(chǔ)。

4.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

4.3.1 用戶管理子系統(tǒng) 包括創(chuàng)建用戶、用戶管理和權(quán)限管理。用戶類型有信息錄入員、信息編審員、系統(tǒng)管理員和信息發(fā)布員；權(quán)限有信息錄入、審核、修改、刪除和發(fā)布等。系統(tǒng)用戶創(chuàng)建需通過實(shí)名認(rèn)證，不對(duì)非實(shí)名用戶開放注冊(cè)功能。

4.3.2 信息管理子系統(tǒng) 下分信息分類管理、農(nóng)業(yè)信息管理、信息文件上傳、農(nóng)業(yè)信息檢索和農(nóng)業(yè)信息輸出等功能模塊。其中信息分類管理功能是根據(jù)廣西統(tǒng)計(jì)年鑒和各市縣農(nóng)業(yè)部門發(fā)布的數(shù)據(jù)，結(jié)合中圖法第四版，搭建涵蓋谷物及其他作物、蔬菜、果樹、觀賞園藝植物、藥材、經(jīng)濟(jì)林、木材用林、畜禽、特種動(dòng)物和水產(chǎn)養(yǎng)殖等10個(gè)大類、71個(gè)中類、覆蓋廣西近1 000個(gè)品種的農(nóng)業(yè)信息分類編碼體系（圖3），可在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)加載各級(jí)信息分類及代碼。信息被儲(chǔ)存在品種目錄下，信息的屬性構(gòu)成數(shù)據(jù)庫。農(nóng)業(yè)信息管理是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的信息內(nèi)容進(jìn)行審核、加工、修改、刪除等操作。信息文件上傳則可對(duì)按照既定格式采集的信息進(jìn)行批量上傳至系統(tǒng)，減少手工輸入時(shí)間。

4.3.3 錄入管理子系統(tǒng) 該系統(tǒng)依賴于農(nóng)業(yè)科技信息采集、編審、發(fā)布流程的規(guī)范，即由專業(yè)的信息采集人員通過農(nóng)業(yè)科研院所、市縣農(nóng)業(yè)部門、報(bào)刊數(shù)據(jù)庫等多種渠道進(jìn)行信息采集后，臨時(shí)存儲(chǔ)至系統(tǒng)備用數(shù)據(jù)庫中；再由農(nóng)業(yè)專業(yè)人員進(jìn)行審核、編輯和加工等處理，經(jīng)過二次核對(duì)后轉(zhuǎn)存至系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，為不同的服務(wù)終端提供信息資源服務(wù)。子系統(tǒng)具有采集、編審、發(fā)布環(huán)節(jié)的信息和統(tǒng)計(jì)的功能。

4.3.4 新聞管理子系統(tǒng) 該子系統(tǒng)主要為不同的門戶網(wǎng)站和信息平臺(tái)提供同類新聞內(nèi)容設(shè)計(jì)。通過開發(fā)數(shù)據(jù)接口，可同步更新多個(gè)門戶網(wǎng)站和信息平臺(tái)的新聞內(nèi)容，減少信息發(fā)布人員的工作量。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

5 系統(tǒng)應(yīng)用

目前廣西“三農(nóng)”科技信息管理系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)和測(cè)試完畢（圖5），并組建了農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技信息資源采編發(fā)隊(duì)伍，利用信息采集系統(tǒng)，通過文本轉(zhuǎn)換、掃描儀、手工錄入等方式，從互聯(lián)網(wǎng)、電子刊物、農(nóng)業(yè)書籍、報(bào)刊資料、農(nóng)技推廣機(jī)構(gòu)等渠道采集農(nóng)業(yè)科技、農(nóng)村生活、農(nóng)產(chǎn)品流通市場(chǎng)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村資訊等方面的信息[9]。系統(tǒng)能錄入各類文本、圖片和視頻等信息，具有良好的操作界面，系統(tǒng)的人機(jī)交互能力較強(qiáng)，今后將逐步在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院各研究所和共建的七大分院中進(jìn)行應(yīng)用推廣，同時(shí)借助與科技部門和農(nóng)業(yè)部門等開展合作的時(shí)機(jī)，加強(qiáng)宣傳和推廣。

6 小結(jié)

利用現(xiàn)代信息技術(shù)、信息綜合處理技術(shù)等，研發(fā)建設(shè)一個(gè)以農(nóng)業(yè)科技信息資源為基礎(chǔ)，以網(wǎng)絡(luò)為載體，以農(nóng)業(yè)科技信息數(shù)據(jù)庫為支撐，符合本地化需求，界面友好、資源多元化的廣西“三農(nóng)”科技信息管理服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息資源多媒質(zhì)化存貯、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)布以及共享，在提高信息服務(wù)的效率、準(zhǔn)確性、全面性、實(shí)用性等方面具有重要意義。在此基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步探索面向服務(wù)的云計(jì)算平臺(tái)，從“三農(nóng)”信息資源庫海量數(shù)據(jù)中挖掘出豐富的、科學(xué)的、價(jià)值含量高的農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源，及時(shí)有效地推送給農(nóng)民用戶，讓數(shù)據(jù)和服務(wù)結(jié)合煥發(fā)出強(qiáng)大的生命力。目前，由于受到人力、財(cái)力等方面的限制，以及農(nóng)業(yè)科技信息資源主要分散在農(nóng)業(yè)高校、科研院所、市縣農(nóng)業(yè)和科技部門等多個(gè)渠道，要在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)全區(qū)“一手的”農(nóng)業(yè)科技信息收集，還存在較大的困難。下一步將在推廣系統(tǒng)的同時(shí)，研究可行的農(nóng)業(yè)科技信息共享機(jī)制，通過信息共享和交換，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技信息資源的收集和歸類存儲(chǔ)，促進(jìn)廣西“三農(nóng)”事業(yè)又好又快發(fā)展。

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