互聯(lián)網(wǎng)+共享e樹(shù)系統(tǒng)研建

文/李依依

圖1：共享e 樹(shù)系統(tǒng)架構(gòu)圖

1 系統(tǒng)目的與意義

共享e 樹(shù)系統(tǒng)是一套集數(shù)據(jù)聚合、二維碼生成、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)共享為一體的樹(shù)種資源共享平臺(tái)。系統(tǒng)利用"互聯(lián)網(wǎng)+"跨界融合性、協(xié)同創(chuàng)新性和萬(wàn)物互聯(lián)性，建設(shè)樹(shù)種信息資源管理系統(tǒng)，利用二維碼技術(shù)將樹(shù)種信息資源共享傳播，對(duì)生態(tài)文明建設(shè)產(chǎn)生重要影響。共享e 樹(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)包括樹(shù)種二維碼標(biāo)識(shí)庫(kù)、樹(shù)種知識(shí)庫(kù)、樹(shù)種庫(kù)、樹(shù)種圖片庫(kù)，樹(shù)種二維碼標(biāo)識(shí)庫(kù)包括樹(shù)種的唯一編號(hào)、種名等信息；樹(shù)種知識(shí)庫(kù)包括樹(shù)種旅游、樹(shù)種文化、樹(shù)種故事等信息；樹(shù)種庫(kù)包括形態(tài)特征、生長(zhǎng)習(xí)性等樹(shù)種的信息；主要樹(shù)種圖片庫(kù)包括根、莖、葉等圖片數(shù)據(jù)。共享e 樹(shù)系統(tǒng)的建設(shè)，包括后臺(tái)管理系統(tǒng)和前端展示系統(tǒng)，后臺(tái)管理系統(tǒng)具有用戶管理、樹(shù)種管理、圖片管理、專題數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)字典管理等，前端展示系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)表單、數(shù)據(jù)詳情、共享數(shù)據(jù)服務(wù)接口等。開(kāi)放樹(shù)種數(shù)據(jù)服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)樹(shù)種信息資源的共享。接口形式包括樹(shù)種詳情接口、條件查詢接口、樹(shù)種圖片接口、樹(shù)種文化接口、樹(shù)種主要價(jià)值接口、古樹(shù)名木接口、樹(shù)種名片接口等方式共享。

2 系統(tǒng)建設(shè)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

共享e 樹(shù)系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器（B/S）體系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用支撐、應(yīng)用層四部分組成，應(yīng)用層即通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)的樹(shù)種識(shí)別系統(tǒng)界面，支撐層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和操作邏輯，是數(shù)據(jù)層與應(yīng)用層的中間接口，數(shù)據(jù)層提供樹(shù)種信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)服務(wù)端提供二維碼解析服務(wù)，主要樹(shù)種知識(shí)庫(kù)服務(wù)、主要樹(shù)種圖片服務(wù)等數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.2 系統(tǒng)功能

共享e 樹(shù)系統(tǒng)整體功能設(shè)計(jì)分為應(yīng)用層功能、數(shù)據(jù)服務(wù)層功能和后臺(tái)數(shù)據(jù)管理層功能，應(yīng)用層為用戶提供可視化查詢界面，數(shù)據(jù)服務(wù)層為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)支撐，后臺(tái)管理層維護(hù)數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)。系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。共享e 樹(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)接口包括樹(shù)種詳情接口、單條件查詢接口、多條件查詢接口、樹(shù)種圖片接口、樹(shù)種文化接口、樹(shù)種主要價(jià)值接口、古樹(shù)名木接口、樹(shù)種名片接口。其中，條件查詢接口提供分頁(yè)查詢機(jī)制，用戶可通過(guò)接口獲取指定頁(yè)數(shù)和每頁(yè)條數(shù)的查詢數(shù)據(jù)。接口返回?cái)?shù)據(jù)格式參照服務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提供的實(shí)例。

樹(shù)種詳情服務(wù)接口獲取樹(shù)種的詳細(xì)信息，每次使用服務(wù)返回一條json 數(shù)據(jù)。單條件查詢接口提供輸入一個(gè)查詢條件檢索符合條件的樹(shù)種數(shù)據(jù)，例如：檢索“科=‘銀杏科’”的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)可規(guī)定每次返回多少條數(shù)據(jù)和返回第幾頁(yè)的數(shù)據(jù)。多條件查詢接口和但條件查詢接口一樣可查詢分頁(yè)數(shù)據(jù)，多條件查詢接口支持多條件“and”關(guān)系和“or”關(guān)系的數(shù)據(jù)服務(wù)檢索。樹(shù)種圖片接口可根據(jù)樹(shù)種的樹(shù)種編號(hào)查詢樹(shù)種對(duì)應(yīng)的圖片，圖片按照根、莖、葉、整體等規(guī)制進(jìn)行分類。樹(shù)種主要價(jià)值接口提供獲取當(dāng)前樹(shù)種主要價(jià)值的數(shù)據(jù)服務(wù)，可按照不同價(jià)值類型分別獲取對(duì)應(yīng)的價(jià)值描述。古樹(shù)名木接口提供獲取當(dāng)前樹(shù)種的古樹(shù)名木的數(shù)據(jù)服務(wù)，數(shù)據(jù)以列表的形式返回。樹(shù)種名片接口可通過(guò)樹(shù)種編號(hào)獲取樹(shù)種二維碼圖片的圖片地址。

圖2：共享e 樹(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)圖

共享e 樹(shù)系統(tǒng)樹(shù)種名片就是樹(shù)種對(duì)應(yīng)的二維碼圖片，二維碼中存放樹(shù)種的樹(shù)種編號(hào)、樹(shù)種名稱、樹(shù)種拉丁名、樹(shù)種所屬種屬、樹(shù)種特征的信息，可用二維碼掃描工具掃描出二維碼，結(jié)果以文本的形式呈現(xiàn)。生成二維碼名片時(shí)，需要服務(wù)器投入時(shí)間和計(jì)算，為減小在線時(shí)服務(wù)器的壓力，系統(tǒng)采用預(yù)先生成樹(shù)種名片的圖片的方式，以空間換時(shí)間，減少用戶請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間，提高用戶體驗(yàn)。系統(tǒng)提供二維碼內(nèi)容批量編輯功能，有效減少編輯工作壓力，大幅度提升工作效率，同時(shí)降低出錯(cuò)概率。只須修改一處，即可同步更新引用該模塊的所有樹(shù)種二維碼。

樹(shù)種的詳情設(shè)計(jì)通過(guò)文字、圖片等多重手段，全面的介紹樹(shù)種信息，包括樹(shù)種的基本信息、樹(shù)種的二維碼名片、樹(shù)種的主要價(jià)值、樹(shù)種文化、古樹(shù)名木、樹(shù)種圖片等信息。樹(shù)種搜索功能提供單條件搜索、多條件搜索和專題搜索，其中專題搜索包括主要價(jià)值、樹(shù)種文化、古樹(shù)名木等橫向?qū)ｎ}的數(shù)據(jù)檢索服務(wù)。

共享e 樹(shù)系統(tǒng)后臺(tái)管理系統(tǒng)功能包括用戶管理、樹(shù)種管理、圖片管理、專題數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)字典管理。樹(shù)種管理功能包括添加新樹(shù)種、修改已有樹(shù)種信息、刪除已有樹(shù)種，可修改樹(shù)種中每個(gè)字段的內(nèi)容。圖片管理功能是樹(shù)種管理功能的一部分，通過(guò)此功能可添加、刪除樹(shù)種的圖片，可按照樹(shù)種圖片的種類（根、莖、葉等）進(jìn)行管理。專題數(shù)據(jù)管理包括樹(shù)種文化、樹(shù)種主要價(jià)值、樹(shù)種古樹(shù)名木數(shù)據(jù)的管理。數(shù)據(jù)字典管理是對(duì)數(shù)據(jù)字典表的維護(hù)，可添加字典、修改字典、刪除字典。

3 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

共享e 樹(shù)系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)包括主要樹(shù)種二維碼標(biāo)識(shí)庫(kù)、主要樹(shù)種知識(shí)庫(kù)、樹(shù)種庫(kù)、主要樹(shù)種圖片庫(kù)，共享e 樹(shù)系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。主要樹(shù)種二維碼標(biāo)識(shí)庫(kù)包括主要樹(shù)種的唯一編號(hào)、種名等信息；主要樹(shù)種知識(shí)庫(kù)包括樹(shù)種旅游、樹(shù)種文化、樹(shù)種故事等信息；樹(shù)種庫(kù)包括形態(tài)特征、生長(zhǎng)習(xí)性等樹(shù)種的信息；主要樹(shù)種圖片庫(kù)包括根、莖、葉等圖片數(shù)據(jù)。

共享e 樹(shù)系統(tǒng)樹(shù)種二維碼中存儲(chǔ)信息收到二維碼容量和解析難度限制，不適合存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息，因此，對(duì)共享e 樹(shù)系統(tǒng)樹(shù)種二維碼存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以精簡(jiǎn)和可擴(kuò)展為原則，樹(shù)種二維碼存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包含樹(shù)種編號(hào)、樹(shù)種名稱、樹(shù)種拉丁名、樹(shù)種所屬種屬、樹(shù)種特征。其中編號(hào)字段代表樹(shù)種的唯一編號(hào)，可通過(guò)該字段的值和云端數(shù)據(jù)服務(wù)接口獲取該樹(shù)種的詳細(xì)信息。共享e 樹(shù)系統(tǒng)樹(shù)種二維碼字段信息說(shuō)明表如表1所示。

通過(guò)掃描樹(shù)種二維碼，解析樹(shù)種二維碼結(jié)果將以文本數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)，掃描樹(shù)種二維碼獲得樹(shù)種數(shù)據(jù)實(shí)例如下：

編號(hào)：110201

種名：銀杏

拉丁名：Ginkgo biloba L.

種屬：銀杏科、銀杏屬

特征：喜光，深根，果實(shí)可藥用，活化石

根據(jù)中國(guó)林業(yè)網(wǎng)中主要樹(shù)種、最美樹(shù)種名木、中國(guó)樹(shù)木博覽園等權(quán)威網(wǎng)站和收集的部分樹(shù)種信息，設(shè)計(jì)共享e 樹(shù)系統(tǒng)樹(shù)種表包含字段編號(hào)、樹(shù)種編號(hào)、學(xué)名、別名、拉丁名、門、綱、目、科、屬、種、關(guān)鍵詞、分布區(qū)域、保護(hù)級(jí)別、形態(tài)特征、主要變種、生長(zhǎng)習(xí)性、產(chǎn)地生境、繁殖方式、栽培技術(shù)、病蟲防治、造林技術(shù)、海拔高度、主要價(jià)值（食用、經(jīng)濟(jì)、園林、生態(tài)、景觀、藥用、科研）、樹(shù)種文化（文章、詩(shī)詞、歷史傳說(shuō)）、古樹(shù)名木，共享e 樹(shù)系統(tǒng)樹(shù)種表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如表2所示。

4 結(jié)果分析

通過(guò)中國(guó)林業(yè)網(wǎng)中主要樹(shù)種、最美古樹(shù)名木、中國(guó)樹(shù)木博覽園、網(wǎng)絡(luò)共享樹(shù)種資源、實(shí)地采集等多種方式收集主要樹(shù)種的文本、圖像等數(shù)據(jù)資源。文本資源可包括主要樹(shù)種的基本屬性（樹(shù)種、樹(shù)齡、位置、健康狀況等）、文化屬性（旅游、詩(shī)篇、歷史、故事等）、科研屬性（科屬種、分布、生活習(xí)性等）；圖像資源可包括樹(shù)種圖像（根、莖、葉、周圍環(huán)境）、旅游圖像（旅游熱點(diǎn)、特色景點(diǎn)等）等。對(duì)收集的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整理和結(jié)構(gòu)化處理，通過(guò)知識(shí)分類、屬性分類等方式對(duì)文本數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和結(jié)構(gòu)化，形成計(jì)算機(jī)容易處理的數(shù)據(jù)資源。

表1：共享e 樹(shù)系統(tǒng)樹(shù)種二維碼字段信息說(shuō)明表

表2：共享e 樹(shù)系統(tǒng)樹(shù)種表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖3：共享e 樹(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集基本流程圖

圖4：共享e 樹(shù)系統(tǒng)首頁(yè)

共享e 樹(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集流程分為數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)合并、數(shù)據(jù)去重、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)幾個(gè)流程，共享e 樹(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集基本流程圖如圖3所示。通過(guò)數(shù)據(jù)收集的數(shù)據(jù)具有松散、重復(fù)率高、無(wú)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)等問(wèn)題，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序加人工的方式對(duì)同一樹(shù)種多來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，計(jì)算機(jī)程序?qū)⒉煌Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，人工處理程序不易處理的細(xì)碎資源的合并。

數(shù)據(jù)的去重包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的去重和數(shù)據(jù)內(nèi)容的去重，例如在收集的樹(shù)種數(shù)據(jù)中存在相同的結(jié)構(gòu)模塊，需要?jiǎng)h除其中一個(gè)結(jié)構(gòu)模塊，對(duì)于意思相近的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模塊，需要通過(guò)人工判別處理是否去重，例如樹(shù)種名稱與樹(shù)種名是同一個(gè)含義的字段，通過(guò)程序不易把該字段所有的命名枚舉出來(lái)，因此，此階段需要人工參與更精確的處理模塊相似性問(wèn)題的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化是將通過(guò)合并、去重的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的樹(shù)種結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，并將結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁盤中，為數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)做準(zhǔn)備工作。共享e 樹(shù)系統(tǒng)首頁(yè)如圖4所示。共享e 樹(shù)系統(tǒng)移動(dòng)端展示頁(yè)面如圖5所示。用戶可通過(guò)手機(jī)掃一掃功能掃描樹(shù)種二維碼查看樹(shù)種詳細(xì)信息。

圖5：共享e 樹(shù)系統(tǒng)移動(dòng)端詳情