農業科學數據共享平臺體系的現狀

　　這篇論文主要介紹的是農業科學數據共享平臺體系的現狀的相關內容，本文是主要以新疆農業科學數據為例，講到新疆農業科學數據共享的平臺構建以及構建原則的相關內容，本篇文章僅供相關人士參考。

　　關鍵詞：農業科學;數據共享;中間件;管理模塊

　　農業科學數據是農業發展的一項重要資源，是農業科技創新的基礎，科學地管理農業數據，能夠更好地開發和利用各種農業資源。近年來，新疆農村互聯網水平顯著提高，新疆各類涉農網站也紛紛設立，農業化信息隊伍不斷壯大。但是每個網站都有自己獨立的門戶，信息之間數據共享不足，信息交融不夠，因此，構建全面的農業科學數據資源管理和共享服務體系、整合各種農業數據資源、實現對農業科學數據資源的高效利用，便成為各部門和廣大用戶的迫切需求。

　　1新疆農業科學數據共享平臺的現狀

　　新疆已建立的涉農網站超過了100家，其中一些已經形成了一定的規模，在用戶的使用中占據了一定的比例，如新疆農業信息網、新疆興農網等。此外，部分農業下屬部門或農業相關部門已經設立了自己的信息共享基礎平臺，如新疆干旱區林木種質資源共享基礎平臺、新疆畜牧綜合管理信息平臺、新疆環境氣象監測信息共享平臺等。為了避免各部門獨立設置門戶網站及建立信息平臺，因重復建設而產生的資源浪費，更為了方便用戶查詢各類農業相關信息，我們應該建立一個統一的科學數據共享平臺，將現有的科學數據整合集成。集成現有的數據資源平臺，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、物力來建設自己的特色資源，節約成本。

　　2新疆農業科學數據共享平臺構建思路與原則

　　2.1新疆農業科學數據共享平臺構建的思路

　　新疆農業科學數據共享平臺的構建思路是實現以下幾個功能。2.1.1數據開發、積累和存儲的功能包括農業科學數據的采集和標準化整理，建立標準化的數據庫和數據集，使科學數據得到有效的保存，為實現科學數據共享提供資源基礎。2.1.2集成及信息拓展功能采用中間件法把農業各個學科的科學數據集成到一個網絡系統、集中在一個共享網站上發布和展示，以便于用戶的查詢和獲取。2.1.3數據共享功能即在數據和用戶分級分類基礎上提供數據在線和離線服務，如數據的分發、數據在共享網站上的發布等。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數據進行快速查找。2.1.5其他服務功能平臺還能提供一些其他的服務內容，如專家咨詢、標準定制、決策支持、統計分析等，同時提供了API接口，能夠方便地接入新的信息服務模塊。

　　2.2新疆農業科學數據共享平臺構建的原則

　　新疆農業科學數據共享平臺的根本目的是通過網絡化等手段提供信息的共享服務，便于用戶的信息查詢及使用，在提供信息數據共享服務的過程中，應體現以下幾方面的原則。2.2.1針對性任何信息都是在特定時間、場合下對特定用戶的需要產生效用，因此農業科學數據共享服務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。信息服務就是要為特定的信息找到確定的用戶，使信息發揮最大效用。2.2.2時效性時間對于信息價值具有決定性的影響。為了保證時效，應當加快信息傳遞的速度，盡早地把信息提供給用戶。2.2.3方便性科學數據共享服務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，數據的上傳下載，要求系統使用方便、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。還有采用信息技術跨越時空障礙，實現跨地域、跨系統的信息共享簡化利用信息服務的手續，從而提高信息服務的效率等。2.2.4可拓展性科學數據共享平臺要實現的不僅是數據收集、累計，更重要的是需要集成不同的系統，完成在不同操作系統平臺的客戶端也能方便地共享數據。而且對不同數據庫，都可以提供符合共享數據平臺標準的數據，同時軟件本身有開發接口，提供給后續的開發和使用。2.2.5穩定及安全性由于數據平臺是以互聯網為基礎建立的，作為數據共享的平臺會被頻繁訪問，系統的穩定性尤為重要。同時為保證數據存儲和共享平臺，數據、網絡的安全，對訪問用戶應進行嚴格的權限控制。

　　3新疆農業科學數據共享平臺的構建

　　3.1基于中間件法的分布式數據共享平臺的集成架構

　　鑒于新疆部分農業下屬部門或農業相關部門已經設立了自己的信息查詢系統或信息共享基礎平臺，新疆農業科學數據共享平臺要做的首先是能夠對已有的系統進行集成。筆者將采用中間件法來實現分布式異構的數據信息集成。中間件是提供系統軟件和應用軟件之間連接的軟件，以便于軟件各部件之間的溝通，特別是應用軟件對于系統軟件的集中的邏輯，在現代信息技術應用框架如Web服務、面向服務的體系結構等中應用比較廣泛。中間件法具有成本低、容易實現、局部數據源加入方面靈活、自治性強等優點[2]。元數據是關于數據集的數據，它在地理空間信息中用于描述地理數據集的內容、質量、表示方式、空間參考、管理方式以及數據集的其他特征，是實現地理空間信息共享的核心標準之一。筆者運用元數據在中心節點建立統一的元數據映射表，根據元數據映射表，就可以在查詢時自動定位所需查詢的數據源位置，實現靈活高效的信息資源整合，從而實現分布式信息資源一體化的建設和共享。在用戶與各個分布的信息資源之間建立一個中間層，將元數據管理封裝在中間件中，通過元數據映射表為分散的各個數據源和網站或系統提供一個統一的訪問接口，就可以實現將分散在各處的數據庫等同于單一數據庫來集中調用。圖1顯示了分布式數據集成的邏輯結構，在用戶和分布式農業科學數據之間建立一個中間件層，為分布式的異構數據源提供一個統一的訪問接口，通過元數據管理器將各個節點提交的對自身數據庫描述的元數據進行統一管理，并為無分類的資源定義分類規范，按照一定的分類規則將分好類的資源呈現給用戶，用戶就可以根據分類信息方便地瀏覽或查詢自己所需要的農業科學數據。

　　3.2新疆農業科學數據共享平臺的總體框架

　　新疆農業科學數據共享平臺建設考慮既有分散又有集中的體系結構，它是一個基于網絡的實體，通過數據中心能夠實現農業數據的整合集成、保存及社會共享服務。通過中間件法可以將分布異構的農業科學數據集成到共享平臺下，使其具有統一標準的數據源接口及共享協議，能夠有效地進行管理，還需要添加一個服務模塊，使各個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，服務模塊的結構設計采用靈活的層次，可對其進行任意功能服務的拓展。因此，整個數據共享平臺是一個由網絡層、數據層、服務層、中間層、服務層及支持保障層(包括技術支持、管理支持、標準支持)組成的多層次的綜合系統[3]，如圖2所示。第一層是用戶層，提供統一的用戶輸入接口。用戶可以通過不同的接入方式如手機、瀏覽器、電腦等，登錄到數據共享平臺，使用不同的設備都能夠方便快捷地訪問數據共享平臺的所有信息及服務。第二層是服務層，可以為用戶提供智能化的檢索查詢、專家咨詢、統計分析、決策支持等服務，同時服務層還可以根據用戶的使用情況以及數據共享平臺的需求方便快捷地增加其他服務功能。第三層是中間件層，能夠通過元數據映射信息將分布在不同地方的異構數據源提供統一的訪問接口，實現數據的集成。第四層是數據層，其中包含了分布在各個系統的分散數據庫，也可以新建數據庫。對于各數據庫中的信息，不僅可以通過網絡遠程調用共享，還能夠動態地添加、刪除或更新數據庫中的數據。第五層是網絡層，是數據中心運行的網絡環境，包括軟硬件條件、操作系統、備份系統、安全系統，各個數據源之間的網絡互聯、網絡出口帶寬等，用戶可以通過網絡訪問數據中心，查詢和獲取相關數據。網絡層主要解決硬件管理問題和支持上層的數據管理問題，是數據中心運行的基礎。第六層是支持保障層，由技術、標準和管理三個方面構成。支持技術包括數據采集技術、數據處理技術、元數據技術、數據庫技術、網絡技術、計算機技術等。支持標準由數據標準、服務標準和管理標準三大系列標準組成。管理支持包括組織保障、人才保障、資金保障、運行機制保障、安全保障等組成。

　　4新疆農業科學數據共享平臺的體系結構及功能模塊分析

　　4.1新疆農業科學數據共享平臺的體系結構

　　為了完成平臺的數據整合和數據共享服務，筆者從設計角度構建平臺的層次結構模型，包括平臺的功能設置、基礎模塊以及各功能模塊之間的相互關系等，如圖3所示。用戶可通過多種登錄途徑進入數據共享平臺，經過用戶管理模塊的驗證后，不同用戶將在平臺中享有不同權限的查詢及數據共享內容。平臺能夠為驗證通過的用戶提供檢索查詢、導航、專家咨詢、統計分析、決策支持等多種服務，而支持這些服務所需的數據，則是由元數據管理模塊將處于不同位置的異構數據庫集成共享而來的。在元數據管理模塊處添加領域本體，增添數據的語義信息，從而能夠實現模糊查詢。此外，在數據庫層還有一個數據庫接口管理模塊，能夠對數據庫進行操作，對數據庫進行添加、刪除，對數據庫中的數據進行更新等。不同權限的用戶享有不同的操作權限[4]。

　　4.2平臺各模塊的功能分析

　　新疆農業科學數據共享平臺的體系結構包括多個模塊，下面就分別介紹各模塊實現的功能。4.2.1用戶管理模塊用戶層為用戶提供統一的輸入接口，其輸入接口可以包含多種形式，如瀏覽器、手機、短信等多種登錄查詢渠道。由于農業科學數據種類多、數量大，各類數據的加工存儲狀態各不相同，部分資料還有保密性要求，因此，共享數據范圍按數據內容進行了分級，如一級數據為國內外公開數據，可供用戶無償使用;二級數據為省內公開數據;三級數據包含專項數據，只為部分用戶提供共享服務;四級數據為原始數據及保密數據，僅供少數專家或相關研究人員共享使用。4.2.2數據平臺服務模塊數據平臺通過各種模塊能夠提供多項服務。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入元數據層尋找相關信息，由元數據目錄引導找到相關數據庫進行數據的查詢，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給用戶。導航服務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進行總結歸類，根據用戶的使用習慣對用戶再次訪問提供個性化服務。專家咨詢模塊能夠支持用戶向專家提問，專家咨詢模塊將問題經過處理后自動傳給相關專家，然后將答案傳回給用戶。4.2.3元數據管理模塊當用戶對平臺各項服務進行操作時，需要元數據提供數據庫信息，元數據管理模塊接收到查詢參數時，根據元數據映射數據庫找出享有的數據源位置，元數據管理模塊通過分布式異構數據源統一訪問接口進行數據查詢，然后將查詢結果統一格式后返回給用戶，本體數據庫能夠對用戶輸入的查詢條件進行語義拓展，從而實現數據的語義化查詢。4.2.4數據庫接口管理模塊數據庫接口管理模塊主要功能是為數據庫的增加、減少提供一個接口，便于新的數據庫的加入，保證了數據共享平臺的可拓展性。

　　5結語

　　新疆農業科學數據共享服務平臺的建立是一個長期的過程，需要在目前的各網站資源基礎上不斷地改進和完善，其結構體系的建立更不是一朝一夕能夠完成的，需要不斷地優化。筆者針對新疆部分農業下屬部門或農業相關部門已經設立自己的信息查詢系統或信息共享基礎平臺的情況，結合中間件法的優勢，對新疆農業科學數據共享平臺已有的系統進行集成，再根據用戶需要增設各種服務及查詢功能，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性化的需求，極大地降低了成本，提高了服務效率[5-11]。

　　參考文獻：

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　　[11]郭常蓮，閻永康，樊蘭瑛，等.山西省自然科技資源共享平臺結構分析及應用[J].山西農業科學，2009(2)：75-77.

　　作者：朱倩 王華麗 單位：新疆農業大學管理學院

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