趙丹

（陜西職業(yè)技術學院 陜西 西安 710100）

基于DBS的園林植物數(shù)據(jù)查詢分析系統(tǒng)的設計與研究

趙丹

（陜西職業(yè)技術學院 陜西 西安 710100）

隨著社會經(jīng)濟的快速增長，人們對生活環(huán)境的要求也越來越高，園林行業(yè)也逐漸受到大家的重視。而園林植物作為園林景觀中最重要的部分，如何進行分配和管理，也越來越受到大家的重視。為了方便管理，出現(xiàn)了很多園林植物數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)在功能或結構上或多或少無法滿足如今的要求，本文在綜合了之前系統(tǒng)的優(yōu)勢和劣勢的基礎上，設計了一個基于DBS的園林植物數(shù)據(jù)查詢分析系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)庫技術與算法知識相結合，并通過一些圖像軟件的輔助處理，建立了一個人性化的，豐富的信息數(shù)據(jù)和智能分析系統(tǒng)，到了設計要求。

DBS；園林植物；數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)分析

隨著人們的生活水平的提高，物質(zhì)文化需求也相應的豐富起來，而園林不僅對于環(huán)境的提升還對于人們的悠閑娛樂都是一個良好的選擇。而植物就是園林中的靈魂，園林中的各式植物，構成了園林美麗的風景。植物與石頭，建筑不同，每一個植物都是一個生命，而且隨著氣候的變化，展現(xiàn)出來的景色也各不相同。所以如何設計和管理好一個園林，充分考慮到其中的植物是至關重要的，在設計和規(guī)劃一個園林中的植物時，需要考慮兩個方面的要求。即植物的觀賞性以及植物對當?shù)丨h(huán)境的適應程度。而園林植物種類繁多，地域性差異大，形態(tài)、特性、習性各有不同，在選擇應用中不易把握，因此在園林設計中能否全面地考慮植物各方面特性直接影響整個園林的最終效果。為了快速準確地查詢園內(nèi)各個植物的情況，很多園林管理者都使用了一些結合計算機技術的園林植物數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，此類系統(tǒng)可以幫助管理人員在室內(nèi)就可以對室外的植物進行管理，也可利用計算機和網(wǎng)絡對一些特殊植物進行分析和培育。但是，目前的一些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)雖然可以起到查詢和分析的作用，但隨著對管理水平要求的不斷提高。這些系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足專業(yè)人員的要求。比如，由于植物的種類很多，有些植物根據(jù)習性等因素的不同，分的很細，而園林數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對于這種情況的劃分就不夠細致。還有軟件自身的功能比較單一，只有簡單的查詢和瀏覽功能。還有最突出的一個缺點就是軟件的交互性較差，遇到特殊問題處理辦法很少，導致數(shù)據(jù)遺失或泄露。所以本文根據(jù)以上缺陷，設計出一款基于DBS數(shù)據(jù)庫的云林植物數(shù)據(jù)查詢分析系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)庫和算法結合起來，并加以圖像輔助軟件，與園林植物配置工作相結合開發(fā)了一款更具實用性的園林植物數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)[1]。

1 DBS數(shù)據(jù)庫技術

數(shù)據(jù)庫技術是20世紀60年興起的一種數(shù)據(jù)管理技術。該技術是在數(shù)據(jù)管理方式中一種最新的技術和方法，該技術在數(shù)據(jù)的分類組織和存儲上有著最完善的體系，可以高效準確地對數(shù)據(jù)進行存儲和處理。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS），是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，之所以稱之為核心，是因為該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫的構成，運行和維護起著決定性作用，例如 Microsoft Access和Microsoft SQL Sever等[2]。DBS系統(tǒng)主要對數(shù)據(jù)進行兩個方面的作用，首先是數(shù)據(jù)的管理。所謂管理，就是對數(shù)據(jù)在形成、傳遞、編碼、存儲和檢測的過程中進行干預和指導，這些都是數(shù)據(jù)處理中的核心問題。還有一個作用是數(shù)據(jù)的處理，其是對各種不同的數(shù)據(jù)按照最終的形式進行收集、整理、加工和傳遞等一系列操作的總和，其目的是從大量的、原始的數(shù)據(jù)中抽取、導出有價值的信息，以此作為和決策的依據(jù)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的作用可以看做是操作系統(tǒng)與使用者之間的橋梁，而橋的根基就是操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在穩(wěn)定的根基上對數(shù)據(jù)進行分析處理等操作，軟件使用者通過指令發(fā)出一切有關數(shù)據(jù)的操作都會通過該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理。該系統(tǒng)不僅是管理數(shù)據(jù)的接收發(fā)送和處理等工作，對數(shù)據(jù)的保護和維護工作也是系統(tǒng)工作內(nèi)容的一部分。如何按照管理者的需求，保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)安全和穩(wěn)定，也是系統(tǒng)設計者必須考慮的問題。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（database system），簡稱 DBS是指由計算機硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及其開發(fā)工具和在此支持下建立起來的數(shù)據(jù)庫、應用程序以及用戶、數(shù)據(jù)庫管理人員組成的一個整體。數(shù)據(jù)庫的基礎是數(shù)據(jù)的模型，就是對現(xiàn)實中的具體事物進行抽象，分析和處理的工具。而數(shù)據(jù)對象則是對一些特殊的模型進行抽象處理。這一切功能都是建立在數(shù)據(jù)庫應用程序上的，該程序是依靠操作系統(tǒng)以及DBS系統(tǒng)的支撐和開發(fā)下運作的，該程序通過指令的激活，在系統(tǒng)中利用各種方式完成所需要的操作，如數(shù)據(jù)調(diào)取，存儲，分析等[3]。圖1為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

圖1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設計

文中的園林植物數(shù)據(jù)查詢分析系統(tǒng)選擇 Microsoft Access數(shù)據(jù)庫作為后臺構建系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。之所以不選擇類似SQL Server這種大型的數(shù)據(jù)庫是因為這種數(shù)據(jù)庫雖然安全穩(wěn)定，但其使用了比較復雜的算法和檢索功能，而這種復雜性會給我們的系統(tǒng)造成羈絆。Microsoft Access是當前最流行的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之一，其基本的核心是 Microsoft Jet數(shù)據(jù)庫引擎，在數(shù)據(jù)庫的使用和編程過程中與一般的數(shù)據(jù)庫方式一樣，與復雜數(shù)據(jù)庫相比，該數(shù)據(jù)庫操作簡單，易學易懂。雖然系統(tǒng)不大，但是包含了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所有應該有的內(nèi)容，Access數(shù)據(jù)庫是用 Microsoft Jet數(shù)據(jù)庫引擎創(chuàng)建的關系型數(shù)據(jù)庫，是一些關于某個特定主題或目的的信息集合，是用來對數(shù)據(jù)進行存儲，完善和檢索的，同時還可以根據(jù)用戶的需求提供不同的編程接口[4]。Access數(shù)據(jù)庫是面向操作對象數(shù)據(jù)庫，原理就是利用操作對象來驅(qū)動數(shù)據(jù)庫的運行，并提供了圖表，分析，查詢等生成器，這些都可以生成可視化的操作工具，這就為使用帶來了便利，還可生成各種使用向?qū)?，可以很方便的構造一個功能完善的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。在本數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，原始數(shù)據(jù)被轉化成表的形式存儲在系統(tǒng)中，通過列表的形式可以直接選擇需要操作的數(shù)據(jù)，但是為了使用戶可以更加直觀和方便的對數(shù)據(jù)進行選擇，設計時，采用了窗口化得模式，可以對數(shù)據(jù)進行直接訪問。其他特定信息和數(shù)據(jù)的查詢，也可采用窗口化得模式，只需通過窗口直接調(diào)用即可[5]。

3 植物數(shù)據(jù)分類方法

要建立一個完善的植物數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，一個科學、系統(tǒng)的識別和整理數(shù)據(jù)的分類方法是非常重要的。本系統(tǒng)的分類是按照植物的種類來分的，植物的種類簡稱種，是一個相對穩(wěn)定的特征，但又不是永遠不變的，在物種的長期進化中，有些種類會發(fā)生變化，所以我們在分類是不僅需要考慮物種與物種之間的不同，還需注意同種植物間差異的大小。根據(jù)上述原則，以種為中心，分為來種（Subspecies）、變種（Varietas）和變型（Forma）。種只是最高的等級，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中還要將其細分，所以需要進行等級的排序，可以分為下面幾個層次，界、門、綱、目、科、屬、種等，可根據(jù)情況再分為亞級，即在級次單位前加亞（Sub）。按照上述的等級次序，植物分類學家即以“種”作為分類的起點，把“種”定為基本單位，然后集合相近的種為屬，以將類似的科目集合為一目，類似的目集合為一綱，再集綱為門，集門為界，這樣就形成了一個完整的分類系統(tǒng)。按照種類分好后，還需要對每一種植物進行命名，但植物種類很多，而且每種植物在各國甚至某些區(qū)域的命名都不同，所以就需要定制一個標準的規(guī)則，本系統(tǒng)選擇的是國際植物命名法規(guī) （I.C.B.N.）， 規(guī)定以雙名法則（binomial nomenclature）作為植物學名的命名法[6]。該方法的定義原則是使用兩個拉丁化的字母作為植物的名稱，第一個字母為植物的屬名，第二個字母為植物的種名，兩個字母合起來就該植物的學名，這樣做的好處首先就是編譯起來比較簡單，只需兩個字母即可，其次就是不易混淆，為查詢帶來了方便，還可通過大小寫來區(qū)分品種的類型，若不加區(qū)分則統(tǒng)一小寫即可。圖2為本系統(tǒng)的分類瀏覽圖。本數(shù)據(jù)查詢分析系統(tǒng)的核心就是植物名稱的確定，所以應該包含植物的名稱，學名，別名以及所屬的綱、科等屬名，這些類型缺一不可，這也是本系統(tǒng)與以往系統(tǒng)的不同，通過這些類型的定位，搜索確定出來的植物與所需要查詢的植物的吻合度可以達到很高的水平[7]。

4 系統(tǒng)的實現(xiàn)

數(shù)據(jù)的搜集整理分為文字資料和設計素材兩部分，如圖3所示。其中對于文字資料的收集和整理是以數(shù)據(jù)為基礎，依據(jù)植物在園林中的位置，習性，年限等信息進行整理，設計素材則根據(jù)園林的設計圖紙進行整理。在對上述信息進行整理的過程中，數(shù)據(jù)搜集工作主要通過查閱書籍、網(wǎng)絡等資料以及通過數(shù)碼相機、掃描儀等設備獲取，部分無法搜集到的設計素材可使用相關輔助設計軟件制作。在數(shù)據(jù)信息確認完畢后利用前文介紹的Access數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，將所有信息通過數(shù)據(jù)庫導入到系統(tǒng)中，并按之前的原則進行分類。而系統(tǒng)的界面設計則選擇的是最普遍的Windows操作界面，突出人性化和操作的簡便化[8]。系統(tǒng)的軟件分為菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄及主操作窗口四部分，每個模塊會通過主界面的選擇，出現(xiàn)在每個窗口的操作區(qū)域。本園林植物數(shù)據(jù)查詢分析系統(tǒng)最關鍵的部分就是瀏覽系統(tǒng)的設計，使用者通過瀏覽，找到所需要查詢的物種，好的瀏覽系統(tǒng)是一個查詢系統(tǒng)好壞的關鍵。本系統(tǒng)的瀏覽系統(tǒng)分為4個模塊，首先是分類瀏覽，本模塊根據(jù)植物的類別進行分配，按照所屬的綱、科等信息進行劃分，并且每種以表格的形式呈現(xiàn)出來，并會備注上該植物的簡單介紹。第二個是特征瀏覽，是根據(jù)園內(nèi)植物不同的特征來進行分類，也是通過表格的形式呈現(xiàn)。第三個是植物瀏覽，該模式的設計方式是按照植物名稱第一個字母的拼音發(fā)音來排列，該模式的優(yōu)勢就是可以很快的定位出所需要查詢的植物，并通過植物下方的備注了解植物以及查看所在園區(qū)位置[9-12]。最后一種模式是素材瀏覽和全部素材，這兩個模塊可直觀的瀏覽植物素材，且所選圖形素材可直接導入制圖軟件，視頻、音頻文件則可由系統(tǒng)自帶播放器打開。

圖2 分類瀏覽

圖3 數(shù)據(jù)結構

5結 論

文中在分析了以往園林植物數(shù)據(jù)查詢分析系統(tǒng)的不足之處后，針對如今對該系統(tǒng)全新的要求，以及實際應用，設計了一個基于DBS的園林植數(shù)據(jù)查詢分析系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)庫技術與算法知識相結合，并通過一些圖像軟件的輔助處理，建立了一個人性化的，豐富的信息數(shù)據(jù)和智能分析系統(tǒng)，完善了瀏覽，查詢，數(shù)據(jù)維護等功能，并且操作界面簡單，查詢結果準確，使用效率高，達到了設計要求。

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[2]蘇雪痕.植物造景[M].北京:中國林業(yè)出版社，1994.

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Design and research of garden plant data query system based on the analysis of DBS

ZHAO Dan
（Shaanxi Vocational and Technical College，Xi'an 710100，China）

With the rapid growth of social economy，people is right living environment is becoming more and more high，the landscape industry also gradually attention by all of us.The garden plant，as the most important part of the landscape，how to allocate and manage，is becoming more and more attention by all of us.For the convenience of management，there are many garden plant database system，but these systems more or less on function or structure can meet the requirements，now this paper before the comprehensive system on the basis of the advantages and disadvantages，designed a based on the analysis of DBS garden plant data query system，combining database technology and algorithm of knowledge，and through some ancillary processing image software，set up a humanized，abundant information data and intelligent analysis system，the design requirements.

DBS；garden plant；database；the data analysis

TN99

A

1674－6236（2016）18-0031-03

2015-10-21 稿件編號：201510140

趙 丹（1988—），女，河北邢臺人，碩士研究生，助教。研究方向：園林植物。