楊欣等

摘要：為了保證江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源中期庫種質(zhì)資源的保存安全，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了中期庫種子活力監(jiān)測系統(tǒng)，通過種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與種子活力模型預(yù)測計(jì)算相結(jié)合的方式對中期庫內(nèi)保存的種子進(jìn)行監(jiān)測，以提醒工作人員對處于臨界期的種質(zhì)及時(shí)進(jìn)行檢測和繁殖更新。介紹了系統(tǒng)架構(gòu)、主要功能設(shè)計(jì)等內(nèi)容，并詳細(xì)描述了活力監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程。

關(guān)鍵詞：江蘇?。环N質(zhì)資源；種子活力；中期庫；監(jiān)測系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫；模型

中圖分類號： S126；S325文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2014）09-0368-03

收稿日期：2013-12-11

基金項(xiàng)目：江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號：CX（12）5087]。

作者簡介：楊欣（1982—），女，江蘇揚(yáng)州人，碩士，助理研究員，主要從事農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源信息系統(tǒng)研究。E-mail：icekeleyx@163.com。

通信作者：顏偉，碩士，副研究員。E-mail：yanw9@hotmail.com。江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源中期庫于2008年建成并投入使用，總建筑面積達(dá)2 800 m2，其中低溫冷藏庫824 m3[庫溫（-4±2） ℃]，配置5臺冷凍機(jī)組和1整套計(jì)算機(jī)監(jiān)控成像系統(tǒng)，截至2013年已保存4萬余份包括水稻、小麥、玉米、大豆、油菜等在內(nèi)的17類農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源，極大地改善了江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的保存狀況。

根據(jù)理論計(jì)算，種子在（-4±2） ℃、相對濕度（RH）≤50%的貯存條件下，其壽命長達(dá)15年。但是不同作物類型、不同遺傳組分的種質(zhì)因其種子的營養(yǎng)成分、遺傳特性存在差異，加上入庫時(shí)的初始活力不同，導(dǎo)致種子活力衰變差異較大，這就使得工作人員難以掌握種質(zhì)庫中貯存種子的活力變化情況[1]。因此，加強(qiáng)中期庫種子的活力監(jiān)測研究，建立一套有效的種子活力監(jiān)測系統(tǒng)對于種質(zhì)資源的安全保存顯得很有必要[2]。

本研究針對江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源中期庫的需求，以投入使用的種質(zhì)資源庫管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)規(guī)劃設(shè)計(jì)種子活力監(jiān)測系統(tǒng)，旨在通過種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)采集和種子活力模型預(yù)測計(jì)算相結(jié)合的方式對中期庫內(nèi)保存的種子進(jìn)行監(jiān)測，以提醒工作人員及時(shí)檢測、適時(shí)繁殖更新，保證中期庫內(nèi)各類種質(zhì)的安全保存[3]。

1系統(tǒng)架構(gòu)

種子活力監(jiān)測系統(tǒng)采用以Web技術(shù)為基礎(chǔ)的B/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并基于業(yè)界流行的ASP.NET MVC框架和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示。

整個(gè)系統(tǒng)主要分為界面展現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、資源庫層、數(shù)據(jù)訪問層、數(shù)據(jù)庫層等5個(gè)部分，分別簡要介紹如下。

界面展現(xiàn)層負(fù)責(zé)向用戶呈現(xiàn)各種業(yè)務(wù)界面，如向用戶直觀地展示某種子的活力預(yù)測曲線圖或其所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)基于ASP.NET MVC框架開發(fā)，界面展現(xiàn)層中主要包括各種視圖、模型和控制器，在控制器和模型中也會調(diào)用業(yè)務(wù)邏

輯層的功能模塊來實(shí)現(xiàn)具體的功能，而視圖主要負(fù)責(zé)向用戶呈現(xiàn)可視化界面。同時(shí)，系統(tǒng)還使用了一組可視化工具庫，用來展示各種可視化圖表，如散點(diǎn)圖和曲線圖等。

業(yè)務(wù)邏輯層是本系統(tǒng)的核心，它定義了領(lǐng)域模型和業(yè)務(wù)邏輯處理器，并負(fù)責(zé)處理本系統(tǒng)中所有復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯。領(lǐng)域模型是合并了行為和數(shù)據(jù)的領(lǐng)域?qū)ο竽Ｐ?，包括種子、活力模型、活力參數(shù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、智能預(yù)警等領(lǐng)域模型。業(yè)務(wù)邏輯處理器是一組業(yè)務(wù)邏輯模塊，它們完成了系統(tǒng)中許多重要的功能，如種子活力模型的匹配計(jì)算、種子活力模型檢索、統(tǒng)計(jì)分析、種子活力預(yù)測計(jì)算、種子活力智能預(yù)警等功能。

資源庫層提供一組資源庫數(shù)據(jù)訪問接口，主要包括種子活力模型資源庫接口和種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)資源庫接口。資源庫是一種常見的設(shè)計(jì)模式，它用來屏蔽具體的底層實(shí)體數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)訪問細(xì)節(jié)，提供封裝好、方便的數(shù)據(jù)接口以支持和簡化業(yè)務(wù)邏輯層中各項(xiàng)功能模塊的開發(fā)。

數(shù)據(jù)訪問層負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)利用微軟ADO.NET實(shí)體框架，開發(fā)快速建立底層的實(shí)體數(shù)據(jù)模型。

數(shù)據(jù)庫層主要負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)持久化存儲到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。本系統(tǒng)采用微軟數(shù)據(jù)庫作為底層數(shù)據(jù)庫，主要包括種子活力模型庫和種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。種子活力模型庫中存儲了業(yè)界研究公布的各類種子活力模型以及常見的參數(shù)值設(shè)定，種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中存儲了種子活力監(jiān)測的相關(guān)數(shù)據(jù)，它們共同為種子活力監(jiān)測和智能預(yù)警提供數(shù)據(jù)支撐。

2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

種子活力監(jiān)測系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)種子活力模型管理、種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)管理、種子活力預(yù)警管理三大功能。

種子活力模型管理主要實(shí)現(xiàn)模型創(chuàng)建編輯、曲線生成、校驗(yàn)修正以及統(tǒng)計(jì)分析功能；種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)管理主要實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的信息管理及統(tǒng)計(jì)分析功能；種子活力預(yù)警管理主要實(shí)現(xiàn)種子活力預(yù)測、活力預(yù)測曲線生成、活力監(jiān)測提醒以及種子繁種更新提醒功能。以已經(jīng)建成的種質(zhì)資源庫管理系統(tǒng)作為基礎(chǔ)系統(tǒng)，與本系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對接，實(shí)現(xiàn)種質(zhì)資源相關(guān)信息的共享，功能示意圖如圖2所示。

本系統(tǒng)的詳細(xì)功能結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，下文將對系統(tǒng)中各子模塊的功能依次進(jìn)行詳細(xì)描述。

2.1種子活力模型管理

種子活力模型管理主要包含模型數(shù)據(jù)庫管理、模型統(tǒng)計(jì)分析和模型檢索三大模塊。

2.1.1模型數(shù)據(jù)庫管理模型數(shù)據(jù)庫管理模塊主要負(fù)責(zé)管理各類種子活力模型，包括業(yè)界專家研究總結(jié)的以及正在研究待驗(yàn)證完善的各種模型公式，支持各類種子活力模型的創(chuàng)建、編輯、參數(shù)設(shè)定、校驗(yàn)修正等，并能根據(jù)選擇的模型直觀顯示出種子活力曲線圖。

2.1.2模型統(tǒng)計(jì)分析模型統(tǒng)計(jì)分析模塊主要用來對模型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如計(jì)算各類種子活力模型的適用度排名、準(zhǔn)確度排名，為用戶選擇種子活力模型提供數(shù)據(jù)支持。

2.1.3模型檢索模型檢索模塊支持采用字段檢索種子活力模型，如按照種質(zhì)類別、種質(zhì)名稱、模型名稱、發(fā)明專家等字段在種子活力模型數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行單項(xiàng)或組合檢索。endprint

2.2種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)管理

種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)管理支持對種子的各項(xiàng)活力監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行信息管理和統(tǒng)計(jì)分析。

2.2.1監(jiān)測數(shù)據(jù)信息管理監(jiān)測數(shù)據(jù)信息管理模塊提供種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)的錄入、編輯、查詢等功能，監(jiān)測數(shù)據(jù)包括種子初始活力、歷次監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)等。種子入庫時(shí)，首先對種子的初始活力進(jìn)行測定，將測定結(jié)果錄入并保存在系統(tǒng)中；種子長期保存過程中，需要定期進(jìn)行活力檢測，同時(shí)記錄種子各項(xiàng)參數(shù)的變化值，錄入并保存在系統(tǒng)中，為校驗(yàn)修正種子活力模型、預(yù)測種子活力提供數(shù)據(jù)支持。

2.2.2監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊可對種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)挖掘，通過統(tǒng)計(jì)各種質(zhì)種子活力監(jiān)測的頻度，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中缺少監(jiān)測數(shù)據(jù)的種質(zhì)，從而對其加強(qiáng)監(jiān)測；根據(jù)歷次監(jiān)測活力數(shù)據(jù)預(yù)測庫存種質(zhì)的種子活力變化情況，輔助工作人員在種子貯存工作中作出決策。

2.3種子活力預(yù)警管理

種子活力預(yù)警管理主要包括種子活力預(yù)測管理和智能預(yù)警兩大部分。

2.3.1種子活力預(yù)測管理種子活力預(yù)測管理模塊實(shí)現(xiàn)種子活力預(yù)測、活力預(yù)測曲線生成以及預(yù)測曲線和實(shí)際曲線的比對計(jì)算等功能。系統(tǒng)根據(jù)種子所設(shè)定的活力模型和設(shè)定參數(shù)能直觀地顯示出種子活力預(yù)測曲線，并能計(jì)算當(dāng)前時(shí)間或者指定時(shí)間的種子活力預(yù)測值，為智能預(yù)警模塊正常工作提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，活力預(yù)測管理模塊能對活力預(yù)測曲線和實(shí)際測定曲線進(jìn)行比較計(jì)算，判斷出當(dāng)前選取種子活力模型的準(zhǔn)確性。

2.3.2智能預(yù)警智能預(yù)警模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的各種預(yù)警和提醒功能，包括活力監(jiān)測時(shí)間提醒、繁種更新時(shí)間提醒等。智能預(yù)警根據(jù)種子活力預(yù)測曲線實(shí)時(shí)計(jì)算出進(jìn)行種子活力監(jiān)測和繁種更新的推薦時(shí)間，并及時(shí)提醒管理員，為種子安全貯存提供保障。

3種子活力監(jiān)測流程

種質(zhì)資源入庫時(shí)，首先將種子的各項(xiàng)基本信息錄入到已經(jīng)建成的種質(zhì)資源庫管理系統(tǒng)中，同時(shí)進(jìn)行種質(zhì)初始活力參數(shù)測定和錄入。

進(jìn)行種子活力監(jiān)測管理時(shí)，管理員在種子活力監(jiān)測系統(tǒng)中選擇該種子，并添加種子活力監(jiān)測，系統(tǒng)讀取種質(zhì)資源庫管理系統(tǒng)中種子的基本信息和初始活力參數(shù)。由管理員選擇并確定適用于該種子的活力模型，可以根據(jù)準(zhǔn)確度或使用度排名進(jìn)行選擇，也可以創(chuàng)建新的種子活力模型，并設(shè)定好模型中的各項(xiàng)參數(shù)值。成功設(shè)定模型后，系統(tǒng)能計(jì)算并繪制出種子活力預(yù)測曲線圖，同時(shí)支持計(jì)算當(dāng)前時(shí)間或指定時(shí)間對應(yīng)的種子活力預(yù)測值。

種子活力預(yù)警管理模塊根據(jù)種子活力預(yù)測值和系統(tǒng)設(shè)置的告警閾值實(shí)時(shí)計(jì)算出種子繁種更新時(shí)間和活力監(jiān)測時(shí)間。當(dāng)種子活力預(yù)測值低于告警閾值或者滿足其他設(shè)定條件時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)出種子繁種更新提醒通知，提醒管理員和相關(guān)人員盡快安排種子的繁殖更新。當(dāng)種子活力劇烈變化值高于設(shè)定的閾值范圍或滿足其他設(shè)定條件時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)出種子檢測提醒通知，提醒管理員測定種子各項(xiàng)參數(shù)和活力值，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入并保存在活力監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行活力曲線的校驗(yàn)，判斷種子活力模型是否需要修正，若需要修正則調(diào)整種子活力模型或參數(shù)，重新進(jìn)行活力監(jiān)測和預(yù)警計(jì)算。種子活力監(jiān)測流程圖如圖4所示。

4結(jié)論

江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源中期庫種子活力監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)種子活力的預(yù)測，提醒工作人員進(jìn)行種子活力監(jiān)測和繁殖更新的時(shí)間，庫管人員能夠較準(zhǔn)確地掌握種質(zhì)庫中貯存的各類種子的活力，及時(shí)對活力低于告警閾值的種子進(jìn)行繁殖更新；同時(shí)還能通過模型預(yù)測數(shù)據(jù)與實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)的比較，對現(xiàn)有種子活力模型和參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)和修正，為中期庫種質(zhì)資源的安全保存提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧新雄，崔聰淑，陳曉玲，等. 國家種質(zhì)庫部分作物種子生活力監(jiān)測結(jié)果與分析[J]. 植物遺傳資源科學(xué)，2001，2（2）：1-5.

[2]盧新雄，崔聰淑，陳貞，等. 國家?guī)旆N質(zhì)監(jiān)測信息系統(tǒng)構(gòu)建的基本思路[J]. 計(jì)算機(jī)與農(nóng)業(yè)（增刊），1999：30-34.

[3]楊欣，顏偉，許大光，等. 江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源庫管系統(tǒng)設(shè)計(jì)與構(gòu)建[J]. 農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2010（11）：44-47.干開峰，王俊，張大敏. 6LoWPAN無線傳感網(wǎng)絡(luò)溫室監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（9）：371-374.endprint

2.2種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)管理

種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)管理支持對種子的各項(xiàng)活力監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行信息管理和統(tǒng)計(jì)分析。

2.2.1監(jiān)測數(shù)據(jù)信息管理監(jiān)測數(shù)據(jù)信息管理模塊提供種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)的錄入、編輯、查詢等功能，監(jiān)測數(shù)據(jù)包括種子初始活力、歷次監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)等。種子入庫時(shí)，首先對種子的初始活力進(jìn)行測定，將測定結(jié)果錄入并保存在系統(tǒng)中；種子長期保存過程中，需要定期進(jìn)行活力檢測，同時(shí)記錄種子各項(xiàng)參數(shù)的變化值，錄入并保存在系統(tǒng)中，為校驗(yàn)修正種子活力模型、預(yù)測種子活力提供數(shù)據(jù)支持。

2.2.2監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊可對種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)挖掘，通過統(tǒng)計(jì)各種質(zhì)種子活力監(jiān)測的頻度，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中缺少監(jiān)測數(shù)據(jù)的種質(zhì)，從而對其加強(qiáng)監(jiān)測；根據(jù)歷次監(jiān)測活力數(shù)據(jù)預(yù)測庫存種質(zhì)的種子活力變化情況，輔助工作人員在種子貯存工作中作出決策。

2.3種子活力預(yù)警管理

種子活力預(yù)警管理主要包括種子活力預(yù)測管理和智能預(yù)警兩大部分。

2.3.1種子活力預(yù)測管理種子活力預(yù)測管理模塊實(shí)現(xiàn)種子活力預(yù)測、活力預(yù)測曲線生成以及預(yù)測曲線和實(shí)際曲線的比對計(jì)算等功能。系統(tǒng)根據(jù)種子所設(shè)定的活力模型和設(shè)定參數(shù)能直觀地顯示出種子活力預(yù)測曲線，并能計(jì)算當(dāng)前時(shí)間或者指定時(shí)間的種子活力預(yù)測值，為智能預(yù)警模塊正常工作提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，活力預(yù)測管理模塊能對活力預(yù)測曲線和實(shí)際測定曲線進(jìn)行比較計(jì)算，判斷出當(dāng)前選取種子活力模型的準(zhǔn)確性。

2.3.2智能預(yù)警智能預(yù)警模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的各種預(yù)警和提醒功能，包括活力監(jiān)測時(shí)間提醒、繁種更新時(shí)間提醒等。智能預(yù)警根據(jù)種子活力預(yù)測曲線實(shí)時(shí)計(jì)算出進(jìn)行種子活力監(jiān)測和繁種更新的推薦時(shí)間，并及時(shí)提醒管理員，為種子安全貯存提供保障。

3種子活力監(jiān)測流程

種質(zhì)資源入庫時(shí)，首先將種子的各項(xiàng)基本信息錄入到已經(jīng)建成的種質(zhì)資源庫管理系統(tǒng)中，同時(shí)進(jìn)行種質(zhì)初始活力參數(shù)測定和錄入。

進(jìn)行種子活力監(jiān)測管理時(shí)，管理員在種子活力監(jiān)測系統(tǒng)中選擇該種子，并添加種子活力監(jiān)測，系統(tǒng)讀取種質(zhì)資源庫管理系統(tǒng)中種子的基本信息和初始活力參數(shù)。由管理員選擇并確定適用于該種子的活力模型，可以根據(jù)準(zhǔn)確度或使用度排名進(jìn)行選擇，也可以創(chuàng)建新的種子活力模型，并設(shè)定好模型中的各項(xiàng)參數(shù)值。成功設(shè)定模型后，系統(tǒng)能計(jì)算并繪制出種子活力預(yù)測曲線圖，同時(shí)支持計(jì)算當(dāng)前時(shí)間或指定時(shí)間對應(yīng)的種子活力預(yù)測值。

種子活力預(yù)警管理模塊根據(jù)種子活力預(yù)測值和系統(tǒng)設(shè)置的告警閾值實(shí)時(shí)計(jì)算出種子繁種更新時(shí)間和活力監(jiān)測時(shí)間。當(dāng)種子活力預(yù)測值低于告警閾值或者滿足其他設(shè)定條件時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)出種子繁種更新提醒通知，提醒管理員和相關(guān)人員盡快安排種子的繁殖更新。當(dāng)種子活力劇烈變化值高于設(shè)定的閾值范圍或滿足其他設(shè)定條件時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)出種子檢測提醒通知，提醒管理員測定種子各項(xiàng)參數(shù)和活力值，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入并保存在活力監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行活力曲線的校驗(yàn)，判斷種子活力模型是否需要修正，若需要修正則調(diào)整種子活力模型或參數(shù)，重新進(jìn)行活力監(jiān)測和預(yù)警計(jì)算。種子活力監(jiān)測流程圖如圖4所示。

4結(jié)論

江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源中期庫種子活力監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)種子活力的預(yù)測，提醒工作人員進(jìn)行種子活力監(jiān)測和繁殖更新的時(shí)間，庫管人員能夠較準(zhǔn)確地掌握種質(zhì)庫中貯存的各類種子的活力，及時(shí)對活力低于告警閾值的種子進(jìn)行繁殖更新；同時(shí)還能通過模型預(yù)測數(shù)據(jù)與實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)的比較，對現(xiàn)有種子活力模型和參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)和修正，為中期庫種質(zhì)資源的安全保存提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧新雄，崔聰淑，陳曉玲，等. 國家種質(zhì)庫部分作物種子生活力監(jiān)測結(jié)果與分析[J]. 植物遺傳資源科學(xué)，2001，2（2）：1-5.

[2]盧新雄，崔聰淑，陳貞，等. 國家?guī)旆N質(zhì)監(jiān)測信息系統(tǒng)構(gòu)建的基本思路[J]. 計(jì)算機(jī)與農(nóng)業(yè)（增刊），1999：30-34.

[3]楊欣，顏偉，許大光，等. 江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源庫管系統(tǒng)設(shè)計(jì)與構(gòu)建[J]. 農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2010（11）：44-47.干開峰，王俊，張大敏. 6LoWPAN無線傳感網(wǎng)絡(luò)溫室監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（9）：371-374.endprint

2.2種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)管理

種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)管理支持對種子的各項(xiàng)活力監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行信息管理和統(tǒng)計(jì)分析。

2.2.1監(jiān)測數(shù)據(jù)信息管理監(jiān)測數(shù)據(jù)信息管理模塊提供種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)的錄入、編輯、查詢等功能，監(jiān)測數(shù)據(jù)包括種子初始活力、歷次監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)等。種子入庫時(shí)，首先對種子的初始活力進(jìn)行測定，將測定結(jié)果錄入并保存在系統(tǒng)中；種子長期保存過程中，需要定期進(jìn)行活力檢測，同時(shí)記錄種子各項(xiàng)參數(shù)的變化值，錄入并保存在系統(tǒng)中，為校驗(yàn)修正種子活力模型、預(yù)測種子活力提供數(shù)據(jù)支持。

2.2.2監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊可對種子活力監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)挖掘，通過統(tǒng)計(jì)各種質(zhì)種子活力監(jiān)測的頻度，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中缺少監(jiān)測數(shù)據(jù)的種質(zhì)，從而對其加強(qiáng)監(jiān)測；根據(jù)歷次監(jiān)測活力數(shù)據(jù)預(yù)測庫存種質(zhì)的種子活力變化情況，輔助工作人員在種子貯存工作中作出決策。

2.3種子活力預(yù)警管理

種子活力預(yù)警管理主要包括種子活力預(yù)測管理和智能預(yù)警兩大部分。

2.3.1種子活力預(yù)測管理種子活力預(yù)測管理模塊實(shí)現(xiàn)種子活力預(yù)測、活力預(yù)測曲線生成以及預(yù)測曲線和實(shí)際曲線的比對計(jì)算等功能。系統(tǒng)根據(jù)種子所設(shè)定的活力模型和設(shè)定參數(shù)能直觀地顯示出種子活力預(yù)測曲線，并能計(jì)算當(dāng)前時(shí)間或者指定時(shí)間的種子活力預(yù)測值，為智能預(yù)警模塊正常工作提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，活力預(yù)測管理模塊能對活力預(yù)測曲線和實(shí)際測定曲線進(jìn)行比較計(jì)算，判斷出當(dāng)前選取種子活力模型的準(zhǔn)確性。

2.3.2智能預(yù)警智能預(yù)警模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的各種預(yù)警和提醒功能，包括活力監(jiān)測時(shí)間提醒、繁種更新時(shí)間提醒等。智能預(yù)警根據(jù)種子活力預(yù)測曲線實(shí)時(shí)計(jì)算出進(jìn)行種子活力監(jiān)測和繁種更新的推薦時(shí)間，并及時(shí)提醒管理員，為種子安全貯存提供保障。

3種子活力監(jiān)測流程

種質(zhì)資源入庫時(shí)，首先將種子的各項(xiàng)基本信息錄入到已經(jīng)建成的種質(zhì)資源庫管理系統(tǒng)中，同時(shí)進(jìn)行種質(zhì)初始活力參數(shù)測定和錄入。

進(jìn)行種子活力監(jiān)測管理時(shí)，管理員在種子活力監(jiān)測系統(tǒng)中選擇該種子，并添加種子活力監(jiān)測，系統(tǒng)讀取種質(zhì)資源庫管理系統(tǒng)中種子的基本信息和初始活力參數(shù)。由管理員選擇并確定適用于該種子的活力模型，可以根據(jù)準(zhǔn)確度或使用度排名進(jìn)行選擇，也可以創(chuàng)建新的種子活力模型，并設(shè)定好模型中的各項(xiàng)參數(shù)值。成功設(shè)定模型后，系統(tǒng)能計(jì)算并繪制出種子活力預(yù)測曲線圖，同時(shí)支持計(jì)算當(dāng)前時(shí)間或指定時(shí)間對應(yīng)的種子活力預(yù)測值。

種子活力預(yù)警管理模塊根據(jù)種子活力預(yù)測值和系統(tǒng)設(shè)置的告警閾值實(shí)時(shí)計(jì)算出種子繁種更新時(shí)間和活力監(jiān)測時(shí)間。當(dāng)種子活力預(yù)測值低于告警閾值或者滿足其他設(shè)定條件時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)出種子繁種更新提醒通知，提醒管理員和相關(guān)人員盡快安排種子的繁殖更新。當(dāng)種子活力劇烈變化值高于設(shè)定的閾值范圍或滿足其他設(shè)定條件時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)出種子檢測提醒通知，提醒管理員測定種子各項(xiàng)參數(shù)和活力值，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入并保存在活力監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行活力曲線的校驗(yàn)，判斷種子活力模型是否需要修正，若需要修正則調(diào)整種子活力模型或參數(shù)，重新進(jìn)行活力監(jiān)測和預(yù)警計(jì)算。種子活力監(jiān)測流程圖如圖4所示。

4結(jié)論

江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源中期庫種子活力監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)種子活力的預(yù)測，提醒工作人員進(jìn)行種子活力監(jiān)測和繁殖更新的時(shí)間，庫管人員能夠較準(zhǔn)確地掌握種質(zhì)庫中貯存的各類種子的活力，及時(shí)對活力低于告警閾值的種子進(jìn)行繁殖更新；同時(shí)還能通過模型預(yù)測數(shù)據(jù)與實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)的比較，對現(xiàn)有種子活力模型和參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)和修正，為中期庫種質(zhì)資源的安全保存提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧新雄，崔聰淑，陳曉玲，等. 國家種質(zhì)庫部分作物種子生活力監(jiān)測結(jié)果與分析[J]. 植物遺傳資源科學(xué)，2001，2（2）：1-5.

[2]盧新雄，崔聰淑，陳貞，等. 國家?guī)旆N質(zhì)監(jiān)測信息系統(tǒng)構(gòu)建的基本思路[J]. 計(jì)算機(jī)與農(nóng)業(yè)（增刊），1999：30-34.

[3]楊欣，顏偉，許大光，等. 江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源庫管系統(tǒng)設(shè)計(jì)與構(gòu)建[J]. 農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2010（11）：44-47.干開峰，王俊，張大敏. 6LoWPAN無線傳感網(wǎng)絡(luò)溫室監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（9）：371-374.endprint