大興安嶺地區(qū)林業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)的研究與建立

周 生 韜

(黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院，哈爾濱 150025)

1 引言

當(dāng)前世界信息技術(shù)飛速發(fā)展，信息化浪潮席卷全球，信息獲取、信息加工、信息傳輸技術(shù)的日益成熟推動(dòng)了林業(yè)信息的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。各級(jí)林業(yè)部門按照各自不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范開發(fā)了很多林業(yè)管理信息系統(tǒng)，在相應(yīng)的信息系統(tǒng)之中，為比較固定的用戶提供特定查詢、分析處理、打印報(bào)表等功能[1]。這些相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)相互之間無法方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，當(dāng)負(fù)責(zé)制定發(fā)展決策的領(lǐng)導(dǎo)者和管理者獲取和應(yīng)用這些數(shù)據(jù)時(shí)，往往因?yàn)樾畔⑾到y(tǒng)過于分散，相互差異性太大而無法順利地將信息匯總整合，影響了決策者對(duì)部門整體信息的把握和發(fā)展計(jì)劃的制定[2]。在借鑒其他林、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)的成果基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)現(xiàn)信息共享、滿足各層次人員需求、輔助決策的思想，綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)開發(fā)大興安嶺地區(qū)林業(yè)信息綜合服務(wù)平臺(tái)，構(gòu)建信息共享平臺(tái)，滿足各層次人員的個(gè)性化需求。

2 實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究

2.1 AJAX技術(shù)

AJAX技術(shù)是結(jié)合了多種Web技術(shù)的產(chǎn)物，綜合利用Javascript、XML和XMLHttpRequest對(duì)象等為Web應(yīng)用程序提供異步的數(shù)據(jù)訪問方式，幫助應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)快速的反應(yīng)功能[3]，使客戶端擁有豐富的應(yīng)用體驗(yàn)和交換操作，而用戶感覺不到有網(wǎng)頁提交或者刷新的操作，頁面不需要重新加載，應(yīng)用的數(shù)據(jù)交換被隱藏，提高了系統(tǒng)的可用性與安全性。

使用AJAX的異步特性需要實(shí)現(xiàn)以下的關(guān)鍵步驟：

(1)使用Javascript向服務(wù)器發(fā)送HTTP請(qǐng)求，并用XMLHttpRequest對(duì)象將該請(qǐng)求初始化。

(2)指定當(dāng)服務(wù)器返回給客戶端信息時(shí)的客戶端響應(yīng)函數(shù)。

(3)使用XMLHttpRequest對(duì)象的OPEN和SEND方法向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求。

(4)客戶端響應(yīng)函數(shù)根據(jù)XMLHttpRequest對(duì)象的readyState屬性判斷信息是否返回，并結(jié)合XHTML和CSS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化呈現(xiàn)相應(yīng)信息，結(jié)合DOM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的動(dòng)態(tài)顯示與交互。

2.2 XML技術(shù)

XML(Extensible Markup Language)是SGML(Standard Generalized Markup，標(biāo)準(zhǔn)化通用標(biāo)記語言)的一個(gè)簡化子集[4]，它是一種可以用于Web上的標(biāo)準(zhǔn)的、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)格式描述語言。能夠描述任一結(jié)構(gòu)的信息，在描述數(shù)據(jù)內(nèi)容的同時(shí)可以突出對(duì)結(jié)構(gòu)的描述。XML獨(dú)特的自定義性與數(shù)據(jù)內(nèi)容獨(dú)立性使得數(shù)據(jù)信息能夠方便地被不同的數(shù)據(jù)使用者使用，因此決定了它可以用來實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)共享的作用。

采用XML技術(shù)，異構(gòu)的數(shù)據(jù)源間可保持相互透明，不需要知道對(duì)方內(nèi)部存儲(chǔ)格式。數(shù)據(jù)源各自的內(nèi)部更新不會(huì)相互影響。而其自定義性及可擴(kuò)展性又決定了它作為獨(dú)立于平臺(tái)和設(shè)備的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表達(dá)方式，另外由于基于B/S體系結(jié)構(gòu)的所有最終數(shù)據(jù)均通過終端客戶的瀏覽器發(fā)布，XML作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫與客戶端交互的工具更加合適。本文采用基于XML的中間件技術(shù)，在各底層數(shù)據(jù)源與功能模塊實(shí)現(xiàn)之間加入數(shù)據(jù)訪問與轉(zhuǎn)化處理接口，為數(shù)據(jù)調(diào)用提供統(tǒng)一的視圖，如圖1所示。分布數(shù)據(jù)的調(diào)用不再直接針對(duì)各底層數(shù)據(jù)源，而交由中間件進(jìn)行數(shù)據(jù)與XML的相互轉(zhuǎn)化，一方面將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在共享數(shù)據(jù)庫中，另一方面維持共享數(shù)據(jù)庫與各數(shù)據(jù)源的映射關(guān)系。該集成方式無需改變底層數(shù)據(jù)源的存儲(chǔ)和管理方式，各自仍可實(shí)現(xiàn)自己的應(yīng)用[5]。而用戶對(duì)數(shù)據(jù)集成過程中的數(shù)據(jù)訪問是透明的，減輕用戶負(fù)擔(dān)。

3 系統(tǒng)架構(gòu)

3.1 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)用戶范圍廣泛、信息更新快速的特點(diǎn)決定了平臺(tái)開發(fā)采用B/S體系結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)下，客戶端只需使用瀏覽器即可方便地實(shí)現(xiàn)信息即時(shí)發(fā)布與信息瀏覽、查詢等需求。B/S三層體系結(jié)構(gòu)采用中間件技術(shù)將系統(tǒng)應(yīng)用分為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、業(yè)務(wù)邏輯層和表示層三個(gè)不同的處理層次，各層次可根據(jù)需要進(jìn)行不同程度的擴(kuò)展，完成不同的功能，三層相互獨(dú)立又相互協(xié)作，其中任何一層的改變不會(huì)對(duì)另一層上的功能造成影響[6]。

B/S結(jié)構(gòu)分布性強(qiáng)、維護(hù)方便、開發(fā)簡單且共享性強(qiáng)、總體擁有成本低的特點(diǎn)符合本系統(tǒng)開發(fā)的環(huán)境要求。

3.2 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

林業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)整體架構(gòu)嚴(yán)格按照B/S三層體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，底層完成各分布系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的XML模式與數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式間的映射，當(dāng)需要調(diào)用各有關(guān)系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)根據(jù)映射關(guān)系構(gòu)建共享數(shù)據(jù)庫；業(yè)務(wù)邏輯層關(guān)鍵需提供業(yè)務(wù)模塊調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)訪問接口及相應(yīng)的模式轉(zhuǎn)化處理接口，同時(shí)提供表示層與功能模塊間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口；表示層結(jié)合AJAX技術(shù)，根據(jù)用戶請(qǐng)求調(diào)用相應(yīng)業(yè)務(wù)處理模塊并給予用戶響應(yīng)。系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

3.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該信息服務(wù)平臺(tái)分系統(tǒng)門戶和數(shù)據(jù)管理后臺(tái)，門戶提供面向社會(huì)各級(jí)人員的信息查詢與交流平臺(tái)作為系統(tǒng)外網(wǎng)，外網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間邏輯隔離。搭建平臺(tái)的中心應(yīng)用服務(wù)器，各用戶包括普通用戶和各管理員通過互聯(lián)網(wǎng)登錄系統(tǒng)，各分散系統(tǒng)或部門存在獨(dú)立的應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，通過中心應(yīng)用服務(wù)器提取存放在各子系統(tǒng)中的有關(guān)信息，各部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線連接中心服務(wù)器，獲取與其有關(guān)的信息。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

4 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)既提供面向系統(tǒng)各級(jí)管理員的信息發(fā)布與維護(hù)的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，也提供面向各單位、科研人員、林業(yè)企業(yè)和個(gè)人、合作伙伴和其他相關(guān)單位和人員等的林業(yè)信息門戶平臺(tái)。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

4.1 林業(yè)信息門戶平臺(tái)

門戶作為政府與群眾及各級(jí)人員信息溝通的工具，需為其提供各方位的服務(wù)，在盡可能簡單明了的系統(tǒng)布局下傳遞盡可能多的信息。

(1)個(gè)性化信息服務(wù)。對(duì)新聞法規(guī)、科技文獻(xiàn)等門戶信息提供多種查詢方式，供用戶組合使用進(jìn)行精確查詢，如欄目類別、發(fā)布日期、發(fā)布單位、文章類別、作者等；也提供基于關(guān)鍵字的模糊查詢，屬于不同欄目的查詢結(jié)果將歸類反饋給用戶，一目了然，方便瀏覽。

(2)下載中心。提供各欄目中包含的所有可供下載的文件。根據(jù)文件所屬欄目的不同進(jìn)行歸類，同一個(gè)文件可出現(xiàn)在多個(gè)欄目里，需要單獨(dú)下載的文件則獨(dú)立放置。

(3)科研成果與科技成果。在系統(tǒng)門戶中只提供給用戶已結(jié)題的科研成果，并提供附加的相關(guān)信息，如成果負(fù)責(zé)人(可點(diǎn)擊查看負(fù)責(zé)人的相關(guān)資料)、項(xiàng)目組成員、開結(jié)題時(shí)間、成果內(nèi)容展示等?？萍汲晒鲜鲂畔⑼?，并配以圖片、視頻等可觀形式進(jìn)行展現(xiàn)，有利于用戶直接明了地理解復(fù)雜的成果，提供可供交易成果的交易水平等信息，對(duì)提高技術(shù)交易的交易量有一定幫助作用。

(4)技術(shù)交易。具備權(quán)限的用戶登錄系統(tǒng)之后，發(fā)布其技術(shù)交易信息，可上傳圖片與相關(guān)附件，對(duì)該交易信息感興趣的用戶可以在該平臺(tái)與信息發(fā)布者交流，亦可瀏覽其他用戶與該發(fā)布者的交流信息，幫助用戶客觀分析技術(shù)水平。

(5)信息咨詢。包括林業(yè)專家在線咨詢和技術(shù)成果在線咨詢，前者立足大興安嶺地區(qū)林業(yè)專家信息庫，包含林業(yè)專家的基本信息、課題成果、研究方向、研究內(nèi)容等，提供專家在線實(shí)時(shí)咨詢解決林農(nóng)實(shí)際生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的難點(diǎn)難題；后者在將林業(yè)基礎(chǔ)的科技信息建立林業(yè)科技專題知識(shí)庫的基礎(chǔ)上，提供專題知識(shí)的查詢，解決實(shí)際生產(chǎn)過程中的問題。

(6)信息交流平臺(tái)。該平臺(tái)既可以作為廣大門戶用戶的交流平臺(tái)，用戶間相互交流或提出平臺(tái)發(fā)展的意見和建議；也可作為信息調(diào)查與統(tǒng)計(jì)的平臺(tái)，可在該平臺(tái)上發(fā)起投票或主題，用戶自愿給予回復(fù)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析完畢后反饋給廣大用戶，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上信息調(diào)查，有助于部門改善業(yè)務(wù)或進(jìn)行決策。

4.2 林業(yè)信息數(shù)據(jù)管理平臺(tái)

(1)系統(tǒng)管理。包括用戶管理、單位管理和日志管理。系統(tǒng)管理員擁有超級(jí)權(quán)限，可在用戶管理中查看其他管理員信息并為其分配權(quán)限，采用加密技術(shù)，普通管理員的密碼對(duì)超級(jí)管理員非見；單位管理實(shí)現(xiàn)對(duì)注冊(cè)用戶所在單位的增、刪、改、查操作，同時(shí)單位信息將體現(xiàn)在文章的出處里；日志管理則保證了系統(tǒng)流量的來龍去脈，一旦出現(xiàn)問題，方便查出問題來源。普通用戶只具備個(gè)人信息管理的權(quán)限。

(2)文章發(fā)布。該模塊主要針對(duì)門戶網(wǎng)站的新聞法規(guī)等文章信息而設(shè)計(jì)。具備權(quán)限的用戶登錄系統(tǒng)后，可查看到該用戶的所有歷史發(fā)布文章，無權(quán)對(duì)其他用戶的文章進(jìn)行任何操作；可添加文章，并為文章上傳圖片或附件等相關(guān)信息，保存并提交后待系統(tǒng)管理員審核通過后方能體現(xiàn)在門戶網(wǎng)站中；可修改和刪除未提交給系統(tǒng)管理員的文章，一旦提交則無權(quán)再進(jìn)行任何操作。

(3)在線咨詢。負(fù)責(zé)管理門戶網(wǎng)站中供用戶自由交流的信息，包括技術(shù)交易、信息咨詢和信息交流中的所有內(nèi)容。門戶中用戶所提交的信息經(jīng)系統(tǒng)管理員判斷是否與平臺(tái)相關(guān)，如果相關(guān)，為了方便其他用戶理解可作適當(dāng)修改，否則強(qiáng)制刪除；可發(fā)布面向所有用戶的公告信息或發(fā)起信息調(diào)查等，該項(xiàng)內(nèi)容在門戶中的信息交流模塊體現(xiàn)，收集門戶用戶的反饋意見，判斷各意見的有效性，經(jīng)統(tǒng)計(jì)完畢后返回給門戶用戶。

(4)文獻(xiàn)管理。上傳目前最新最適用的文獻(xiàn)資料供用戶瀏覽學(xué)習(xí)。

(5)科研管理。分為在研項(xiàng)目管理和結(jié)題項(xiàng)目管理。前者對(duì)在研項(xiàng)目進(jìn)度、研究過程進(jìn)行跟蹤，實(shí)時(shí)更新相關(guān)信息；后者對(duì)結(jié)題科研項(xiàng)成果、推廣應(yīng)用情況進(jìn)行管理，包括獲獎(jiǎng)情況、推廣程度與應(yīng)用效果的跟蹤和更新。

(6)科技成果管理。上傳最新科技成果供門戶用戶學(xué)習(xí)，并提供多種成果介紹方式，如視頻、圖片、文字描述等；對(duì)可供交易的成果交易信息如交易量、交易時(shí)間等進(jìn)行管理。

5 系統(tǒng)應(yīng)用與展望

系統(tǒng)為各級(jí)用戶提供了統(tǒng)一的入口，方便用戶滿足個(gè)性化信息需求，促進(jìn)各方信息溝通，提高大興安嶺地區(qū)林業(yè)信息的可重用性，輔助管理者制定決策方案。平臺(tái)為將來其他系統(tǒng)的接入提供了入口，未來可引入林業(yè)方面的作物種植、培育及病蟲害防治的專家系統(tǒng)，擴(kuò)大平臺(tái)規(guī)模，更好地為大興安嶺地區(qū)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供平臺(tái)基礎(chǔ)。

[1]陳志能,童大志.對(duì)森林資源信息系統(tǒng)有關(guān)問題的思考[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2010,29(3):44～45.

[2]吳達(dá)勝,方陸明,唐麗華,劉麗娟.XML技術(shù)在森林資源管理信息系統(tǒng)異構(gòu)數(shù)據(jù)集成中的應(yīng)用[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào),2003,20(4):403～407.

[3]Lawton,George. New Ways to Build Rich Internet Applications[J].Computer,2008,41(8):10～12.

[4]李軍懷,周明全,耿國華,張景.XML在異構(gòu)數(shù)據(jù)集成中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2002,22(9):10～12.

[5]王海波,耿暉,姜吉發(fā),白碩,祝明發(fā).基于XML的數(shù)據(jù)交換的實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2001,21(4):67～68.

[6]邱方亮.基于B/S的檔案資料信息系統(tǒng)的研究和構(gòu)建[D].西安：西北工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文,2004.