陳 棟，吳保國，劉建成，陸元昌

（1.北京林業(yè)大學(xué) 信息學(xué)院，北京 100083；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院 資源信息研究所，北京 100091）

基于框架表示法的森林經(jīng)營知識服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

陳 棟1，吳保國1，劉建成1，陸元昌2

（1.北京林業(yè)大學(xué) 信息學(xué)院，北京 100083；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院 資源信息研究所，北京 100091）

為滿足森林經(jīng)營知識的組織與共享服務(wù)需求，以近自然森林事實性經(jīng)營知識資源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以知識工程理論作為指導(dǎo)，選取框架表示法組織表達(dá)近自然森林事實性經(jīng)營知識，并利用充分與必要條件的框架不確定性匹配方法作為知識檢索匹配方法。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合JSON數(shù)據(jù)交換格式，設(shè)計了通用性較好的森林事實性知識傳播數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并基于Java EE技術(shù)開發(fā)了森林知識服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)了知識數(shù)據(jù)管理、查詢、共享接口調(diào)用服務(wù)等功能。系統(tǒng)運行效果表明：與其他專家決策系統(tǒng)和知識數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)采用的框架表示法更適用于結(jié)構(gòu)性強(qiáng)的森林事實性經(jīng)營知識管理與共享，可為廣大林業(yè)工作者提供知識查詢與共享服務(wù)。圖7表4參24

森林經(jīng)理學(xué)；近自然森林；經(jīng)營知識；框架表示法；知識服務(wù)

中國基層林業(yè)單位中從事森林培育與經(jīng)營的技術(shù)人才還比較缺乏，隨著生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，對森林經(jīng)營的科學(xué)性要求也隨之增強(qiáng)。為解決這種要求與現(xiàn)狀的不均衡性，有必要利用信息技術(shù)手段構(gòu)建森林經(jīng)營知識共享渠道，為基層林業(yè)單位工作人員提供森林經(jīng)營知識服務(wù)。近年來，知識工程和知識管理等領(lǐng)域的研究逐漸成為熱點［1］，國內(nèi)外學(xué)者分別從知識表達(dá)組織、知識服務(wù)、方法以及應(yīng)用等角度開展了深入研究，尤其在數(shù)字圖書館領(lǐng)域，對知識組織與服務(wù)的研究相對領(lǐng)先［2-9］。國內(nèi)林業(yè)研究主要圍繞著森林經(jīng)營過程中的知識表達(dá)進(jìn)行，例如以森林經(jīng)營模式、作業(yè)法與經(jīng)營知識結(jié)構(gòu)化為基礎(chǔ)，研究森林經(jīng)營專家決策系統(tǒng)知識庫，為林農(nóng)提供經(jīng)營決策服務(wù)［10-13］；利用數(shù)據(jù)挖掘方法，以森林資源數(shù)據(jù)為挖掘?qū)ο?，進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，研究影響森林經(jīng)營的立地知識發(fā)現(xiàn)模型［14］；基于知識表達(dá)模型，研究探討近自然森林經(jīng)營知識表達(dá)組織方法［15］等；以上森林知識表達(dá)及組織方法的研究，分別對不同應(yīng)用場景下不同過程、不同類型的森林經(jīng)營知識提出了表達(dá)組織模型，提高了森林經(jīng)營知識的科學(xué)化管理水平。多數(shù)的研究是以組織分析知識數(shù)據(jù)、提供決策為目標(biāo)，面向知識共享服務(wù)的知識組織與服務(wù)提供方式的研究在林業(yè)領(lǐng)域相對鮮見，因此，研究構(gòu)建森林經(jīng)營知識共享服務(wù)系統(tǒng)就很有必要?；诖?，應(yīng)用JSON數(shù)據(jù)交互格［16-18］及Java EE開發(fā)技術(shù)［19-24］實現(xiàn)了森林經(jīng)營知識服務(wù)系統(tǒng)，利用框架表示法將近自然森林事實性知識進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化表達(dá)，實現(xiàn)了知識數(shù)據(jù)管理、查詢、共享接口調(diào)用服務(wù)等功能。本系統(tǒng)已應(yīng)用于 “全國多功能森林經(jīng)營關(guān)鍵技術(shù)和主要森林類型作業(yè)法體系研究及示范”項目，在訪問人次及運行效果上均已達(dá)到預(yù)期效果。

1 知識構(gòu)成及其框架法表達(dá)

1.1 知識表達(dá)方式的選擇

知識表示方法的選擇應(yīng)考慮以下4點因素：①能否充分表示相關(guān)的領(lǐng)域知識？②是否有利于對知識的利用？③是否便于知識的組織、維護(hù)和管理？④是否便于理解和實現(xiàn)？以這4點因素為依據(jù)，結(jié)合研究目的，是本研究選擇知識表達(dá)方式的基本思想。

本研究是以近自然森林事實性經(jīng)營知識服務(wù)為目的，對森林經(jīng)營事實性知識進(jìn)行管理，故要求知識的表達(dá)結(jié)構(gòu)化特性要突出，便于傳播和擴(kuò)展，而對過程推理的特性要求相對較低。如表1所示：對比常用的知識表示方法，框架表示法最突出特點是善于表示結(jié)構(gòu)性知識，能夠把知識的內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系及知識之間的聯(lián)系表示出來，因此選擇框架法表示近自然森林事實性經(jīng)營知識可以最大限度地提高其結(jié)構(gòu)化特征，增強(qiáng)其傳播特性，方便知識體系的擴(kuò)充。

表1 知識表示方法比較Table 1 The knowledge representation method comparison

1.2 近自然森林經(jīng)營事實性知識構(gòu)成

在與近自然森林經(jīng)營研究專家討論和總結(jié)的基礎(chǔ)上，得出近自然森林事實性經(jīng)營知識可分為5大類，包括經(jīng)營模式、作業(yè)模式、技術(shù)措施、造林樹種與林學(xué)知識，并對近自然森林事實性經(jīng)營知識類別進(jìn)行了頂層劃分，作為知識樹狀結(jié)構(gòu)的主分支。在此基礎(chǔ)上，對各個分類進(jìn)行屬性細(xì)分，將籠統(tǒng)知識轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化知識。不同類別知識分類的解釋及屬性組成如表2所示。

表2 近自然森林經(jīng)營事實性知識分類Table 2 Close to nature forest management factual knowledge classification

1.3 框架法表達(dá)

框架由一組描述物體的各個方面的槽組成。每個槽（屬性）又由若干個側(cè)面組成，每個側(cè)面都有自己的名字和填入的值［1］。一般框架結(jié)構(gòu)如下：

在近自然森林經(jīng)營事實性知識中，選擇框架表示法表示經(jīng)營模式、作業(yè)模式、技術(shù)措施、造林樹種和林學(xué)知識，可達(dá)到強(qiáng)化知識結(jié)構(gòu)化特征，提供知識在計算機(jī)交互環(huán)境中的流通性等目標(biāo)。根據(jù)1.1節(jié)中對近自然森林事實性經(jīng)營事實性知識分類屬性的劃分，構(gòu)建近自然森林事實性經(jīng)營知識框架網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

圖1 近自然森林經(jīng)營知識框架網(wǎng)絡(luò)Figure 1 Network of close to nature forest management knowledge framework

①經(jīng)營模式知識框架表示。

框架名：〈經(jīng)營模式〉

屬性槽：

編號：字符串

經(jīng)營模式名：字符串

詳細(xì)技術(shù)：字符串

圖例：字符串

②作業(yè)模式知識框架表示。

框架名：〈作業(yè)模式〉

屬性槽： 〈樹種〉

編號：字符串

作業(yè)模式名：字符串

適用地區(qū)：字符串

森林對象（適用條件）：字符串

目標(biāo)林相（發(fā)展類型名）：字符串

詳細(xì)技術(shù)：字符串

圖例：字符串

③技術(shù)措施知識框架表示。

框架名：〈技術(shù)措施〉

屬性槽：

經(jīng)營技術(shù)措施名：字符串

經(jīng)營技術(shù)措施類別：字符串

詳細(xì)技術(shù)：字符串

圖例：字符串

④造林樹種知識框架表示。

框架名：〈樹種〉

屬性槽： 樹種編號：字符串

樹種名稱：字符串

樹種別名：字符串

樹種類型：字符串

樹種特性：字符串

采種技術(shù)：字符串

……

⑤林學(xué)知識框架表示。

框架名：〈林學(xué)名詞〉

屬性槽：類別：字符串

術(shù)語：字符串

定義：字符串

1.4 基于充分與必要條件的框架不確定性匹配方法

摘 要：現(xiàn)階段，全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境還不容樂觀，仍然處于后金融危機(jī)階段，我國航運業(yè)在這種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢下舉步維艱，也使得航海類專業(yè)學(xué)生畢業(yè)實習(xí)過程中容易出現(xiàn)權(quán)益保障問題。現(xiàn)通過分析后金融危機(jī)下航海類學(xué)生在畢業(yè)實習(xí)中權(quán)益保護(hù)存在的問題和其中的成因，并提出合理有效的措施進(jìn)一步保障學(xué)生的權(quán)益，促進(jìn)航海教育的健康發(fā)展。

準(zhǔn)確快速查詢到用戶滿意的結(jié)果是知識服務(wù)系統(tǒng)的核心功能?；诳蚣芊ǖ闹R匹配分為確定性匹配與不確定性匹配。在實際應(yīng)用中，2個框架的對應(yīng)槽往往不能完全一致，因而就需要進(jìn)行不確定性匹配。近自然森林經(jīng)營事實性知識框架的屬性槽值均為描述性語言，并沒有屬相值變化范圍，加之各屬性的重要程度相差無幾，故選擇充分條件與必要條件不確定性匹配方法。

依據(jù)近自然森林事實性經(jīng)營知識框架網(wǎng)絡(luò)，對比每個框架中的屬性槽，分析并確定各個屬性槽與框架之間的充分必要性，確定為 “充分條件”的屬性槽可以準(zhǔn)確查出所屬框架；確定為 “必要條件”的屬性槽可以被其所屬框架準(zhǔn)確查出；除了上述具備充分、必要性的屬性槽，還有一些屬性槽和框架之間的關(guān)系不緊密，此類屬性槽不是框架匹配的重點內(nèi)容，這種屬性槽在本研究中成為 “無條件”的屬性槽，被確定為 “無條件”的屬性槽不作為匹配條件。例如，在造林樹種框架中，樹種編號屬性槽值是唯一的，使用樹種編號值能準(zhǔn)確查出所屬樹種框架，故將樹種編號屬性槽定為造林樹種框架的 “充分條件”槽；依據(jù)樹種分類值可查出屬于此分類的多個樹種，通過造林樹種框架能夠確定自身的分類，故將樹種分類屬性槽定為造林樹種框架的 “必要條件”槽；而圖例屬性一般不作為造林樹種框架匹配過程中的查詢條件，故將圖例屬性槽定為 “無關(guān)條件”槽。為了計算機(jī)的可操作性，本研究將 “充分條件”槽定為1.0，將 “必要條件”槽定為0.5，無關(guān)條件槽定為0。各框架槽的充分必要性如表3所示。

表3 近自然森林經(jīng)營事實性知識框架屬性槽充分必要性Table 3 Close to nature forest management factual knowledge framework attribute slot need adequately

圖2 匹配流程圖Figure 2 Match flow chart

充分必要條件屬性設(shè)置是框架知識匹配的前提條件，匹配原則是2個框架進(jìn)行匹配。如果充分條件屬性槽值相等，就可以認(rèn)為相應(yīng)的2個框架可以匹配，可以將進(jìn)行匹配的框架置為 “確認(rèn)”狀態(tài)；如果不相等，而必要條件滿足，便將框架置為 “激活”狀態(tài)，并進(jìn)一步匹配剩余框架；如果充分條件和必要條件均沒有滿足，則對進(jìn)行匹配的框架置為 “沉睡”狀態(tài)。具體匹配流程如圖2所示。

1.5 近自然森林事實性經(jīng)營知識庫設(shè)計

本研究中近自然森林事實性經(jīng)營知識庫采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)，主要分為若干個事實庫和1個框架庫。事實庫用于存儲近自然森林5大類經(jīng)營知識，框架庫是依據(jù)其框架網(wǎng)絡(luò)及屬性槽的充分必要性進(jìn)行設(shè)計。

依據(jù)前面對近自然森林經(jīng)營知識分類及屬性劃分和相關(guān)的林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計事實庫表結(jié)構(gòu)如下：①經(jīng)營模式表（編號，經(jīng)營模式名，詳細(xì)技術(shù)，圖例）；②作業(yè)模式表［編號，作業(yè)模式名，適用地區(qū)，樹種名，森林對象（適用條件），目標(biāo)林相（發(fā)展類型名），詳細(xì)技術(shù)，圖例］；③技術(shù)措施表（編號，經(jīng)營技術(shù)措施類別，經(jīng)營技術(shù)措施，詳細(xì)技術(shù)，圖例）；④造林樹種表（樹種代碼，樹種名稱，樹種別名，樹種學(xué)名，樹種科名……數(shù)據(jù)來源）；⑤林學(xué)知識表（編號，類別，術(shù)語，定義，備注）。

依據(jù)框架表示網(wǎng)絡(luò)及屬性槽充分必要性分析設(shè)計框架庫表結(jié)構(gòu)如下：近自然森林事實性經(jīng)營知識框架表（編號，框架名，屬性槽，充分必要性）。

2 近自然森林經(jīng)營知識服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)考慮到近自然不同類別知識展示的友好度，方便用戶對知識瀏覽和查詢，采用分模塊展示方法。具體的功能如圖3所示，包括知識獲取接口服務(wù)、經(jīng)營模式瀏覽查詢、作業(yè)模式瀏覽查詢、技術(shù)措施瀏覽查詢、造林樹種查詢以及林學(xué)知識瀏覽查詢功能。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)通過組件化設(shè)計模式，各層次之間具有高內(nèi)聚、低耦合的特點，增加了開發(fā)效率，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及代碼的可維護(hù)性。如圖4所示：使用成熟的Spring MVC+Hibernate框架，將系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)持久層、業(yè)務(wù)邏輯層和表現(xiàn)層等3個層次，此架構(gòu)結(jié)構(gòu)明晰，有較好的穩(wěn)定性。持久層使用Hibernate對數(shù)據(jù)庫操作進(jìn)行封裝操作；業(yè)務(wù)邏輯層是系統(tǒng)核心層，使用Spring框架進(jìn)行事務(wù)化管理，實現(xiàn)了框架匹配流程方法，以及面向不同用戶的調(diào)用接口；表現(xiàn)層運用Jquery技術(shù)，采用Ajax與服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，增加了數(shù)據(jù)傳輸效率，減少頁面跳轉(zhuǎn)測試，增強(qiáng)用戶體驗，在表現(xiàn)層系統(tǒng)提供代碼級知識調(diào)用接口的同時，也支持林業(yè)經(jīng)營工作者使用瀏覽器作為客戶端軟件查詢?yōu)g覽近自然森林經(jīng)營知識。

2.3 系統(tǒng)流程框架設(shè)計

系統(tǒng)流程框架如圖5所示。從用戶角度主要包含3個流程：①普通用戶可以通過瀏覽器查閱不同知識類別的Web頁面；②專家用戶主要通過系統(tǒng)后臺對知識數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)；③代碼級知識調(diào)用用戶，可通過WebService或Http等不同接口查詢獲取知識。通過知識匹配流程對知識進(jìn)行查詢。具體方法1.3節(jié)已經(jīng)說明。

代碼級知識調(diào)用提供基于WebService和Http等2種接口調(diào)用，接口設(shè)計需要規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)傳輸格式及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本研究使用輕量級數(shù)據(jù)交換格式JSON（JavaScript Object Notation），JSON采用完全獨立于語言的文本格式，同時也使用了類似于C語言家族的習(xí)慣（包括C，C++，C#，Java，JavaScript，Perl，Python等）。這些特性使JSON成為理想的數(shù)據(jù)交換語言，易于讀寫，同時也易于機(jī)器解析和生成（一般用于提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速率）。依據(jù)框架法的規(guī)則，定義JSON數(shù)據(jù)傳輸格式如下。

圖3 近自然經(jīng)營知識服務(wù)系統(tǒng)功結(jié)構(gòu)Figure 3 Close to nature forest knowledge service system function structure

圖4 近自然經(jīng)營知識服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Figure 4 Close to nature forest knowledge service system structure

以林學(xué)知識為例，如下。

圖5 近自然經(jīng)營知識服務(wù)系統(tǒng)框架Figure 5 Framework of the close to nature forest knowledge service system

3 運行實現(xiàn)與分析

3.1 運行實例

近自然森林經(jīng)營知識服務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)部署在北京林業(yè)大學(xué)信息中心服務(wù)器上，域名為www.f168.net.cn，系統(tǒng)提供Web方式知識瀏覽查詢和代碼級調(diào)用接口服務(wù)，系統(tǒng)長期運行情況良好，其Web知識瀏覽查詢界面如圖6所示，代碼級調(diào)用接口服務(wù)示例如圖7所示。

3.2 對比分析

目前，雖有許多學(xué)者圍繞森林資源與知識管理進(jìn)行了較多研究，并設(shè)計了與之相關(guān)的知識管理系統(tǒng)原型［1,10］，但是大多數(shù)系統(tǒng)原型的設(shè)計都是以決策支持為目的，往往是對過程性知識的組織；也有少數(shù)利用本體的概念對森林經(jīng)營領(lǐng)域知識進(jìn)行管理。本研究的目的是為了近自然森林事實性知識的傳播和共享。如表4所示：本研究將現(xiàn)有關(guān)于林業(yè)領(lǐng)域知識組織管理的典型系統(tǒng)分為專家決策類系統(tǒng)和管理類系統(tǒng)，并與本系統(tǒng)在知識組織方式和功能等方面進(jìn)行了比較。本研究選用框架表達(dá)法，具有操作簡單、易于實現(xiàn)、而且結(jié)構(gòu)化強(qiáng)，便于轉(zhuǎn)化為JSON數(shù)據(jù)傳輸格式，從而使知識更易傳輸。

圖6 近自然經(jīng)營知識服務(wù)系統(tǒng)知識瀏覽查詢界面Figure 6 Knowledge browse query interface of close to nature forest knowledge service system

圖7 近自然經(jīng)營知識服務(wù)系統(tǒng)代碼級調(diào)用服務(wù)示例界面Figure 7 Code level call service sample interface of close to nature forest knowledge service system

表4 系統(tǒng)對比與分析Table 4 System contrast and analysis

4 結(jié)語

基于框架表達(dá)法的近自然森林結(jié)構(gòu)化經(jīng)營知識表示模式的設(shè)計與實現(xiàn)，對近自然森林經(jīng)營知識進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化表達(dá)，符合知識傳播使用特點，使近自然森林經(jīng)營知識具備了標(biāo)準(zhǔn)化信息傳播特性，實現(xiàn)了知識的傳播和共享服務(wù)的前提條件?；诮Y(jié)構(gòu)化知識表達(dá)方法構(gòu)建的近自然森林經(jīng)營知識服務(wù)系統(tǒng)提供了Web方式的知識瀏覽查詢和代碼級調(diào)用接口服務(wù)，實現(xiàn)了便捷的用戶查詢功能。系統(tǒng)應(yīng)用于 “全國多功能森林經(jīng)營關(guān)鍵技術(shù)和主要森林類型作業(yè)法體系研究及示范”項目，已長期穩(wěn)定運行，促進(jìn)了近自然森林經(jīng)營事實性知識傳播。目前，系統(tǒng)收錄知識仍需補(bǔ)充，以滿足更多用戶的知識需求。

［1］ 陳文偉，陳晟.知識工程與知識管理［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2010.

［2］ 蔣勛，徐緒堪.面向知識服務(wù)的知識庫邏輯結(jié)構(gòu)模型［J］.圖書與情報，2013（6）：23-31.

JIANG Xun,XU Xukan.Knowledge service-oriented model of knowledge base logical structure research［J］.Libr Inf，2013（6）：23-31.

［3］ 王知津，王璇，馬婧.論知識組織的十大原則［J］.國家圖書館學(xué)刊，2012，21（4）：3-11.

WANG Zhijin,WANG Xuan,MA Jing.The ten principles of knowledge organization［J］.J Nat Libr China,2012,21（4）：3-11.

［4］ 許燕，曾建勛.面向科研管理的機(jī)構(gòu)知識庫建設(shè)政策與機(jī)制［J］.圖書情報工作，2015，59（6）：22-27.

XU Yan,ZENG Jianxun.The policy and mechanism of institutional repository construction for scientific research management［J］.Libr Inf Serv,2015,59（6）：22-27.

［5］ 袁國銘，李洪奇，樊波.關(guān)于知識工程的發(fā)展綜述［J］.計算機(jī)技術(shù)與自動化，2011，30（1）：138-143.

YUAN Guoming,LI Hongqi,FAN Bo.Survey on development of knowledge engineering system［J］.Comput Technol Autom,2011,30（1）：138-143.

［6］ 賴茂生，屈鵬，謝靜.知識組織最新研究與實踐進(jìn)展［J］.圖書情報工作，2009，53（2）：19-23.

LAI Maosheng,QU Peng,XIE Jing.Recent development researches and practices in knowledge organization［J］.Libr Inf Serv,2009,53（2）：19-23.

［7］ HILL L,ZENG M L,TUDHOPE D,et al.Next generation knowledge organization systems：integration challenges and strategies［C］//Proceedings of the 5th ACM/IEEE-CS Joint Conference on Digital Libraries（JCDL′05）.Denver：IEEE, 2005：430.

［8］ SUMMERS E,ISAAC A,REDDING C,et al.LCSH，SKOS and linked data［C］//Proceedings of the 2008 International Conference on Dublin Core and Metadata Applications（DCMI′08）.G?ttingen：Dublin Core Metadata Initiative, 2008：25-33.

［9］ JUPP S,BECHHOFER S,STEVENS R.A flexible API and editor for SKOS［C］//6th Annual European Semantic Web Conference（ESWC2009）,Berlin：Springer,2009：506-520.

［10］ 吳保國，馬馳.森林培育專家系統(tǒng)中造林決策知識庫設(shè)計與推理機(jī)求解算法研究［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，31（S2）：9-13.

WU Baoguo,MA Chi.Design of afforestation and decision-making knowledge base and research of inference engine algorithm in the silviculture expert system［J］.J Beijing For Univ,2009,31（S2）：9-13.

［11］ 吳保國，溫亮寶.森林重大病蟲害診治專家咨詢系統(tǒng)的研究［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，28（6）：113-118.

WU Baoguo,WEN Liangbao.Expert consulting system for the diagnosis,prevention and control of important forest diseases and insect pests［J］.J Beijing For Univ,2006,28（6）：113-118.

［12］ 萬敏.面向農(nóng)戶的問題解決型農(nóng)業(yè)科技知識服務(wù)系統(tǒng)研究［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2012.

WAN Min.Study on the Problem-Solving Agricultural Knowledge Service System for Farm Households［D］.Beijing：Chinese Academy of Agricultural Sciences,2012.

［13］ 馬馳.速生豐產(chǎn)林培育專家系統(tǒng)的研建［D］.北京：北京林業(yè)大學(xué)，2009.

MA Chi.Establishment of Fast-growing and High-yield Forest Cultivation Expert System［D］.Beijing：Beijing Forestry University，2009.

［14］ 鞏垠熙.多元林業(yè)信息融合的立地知識發(fā)現(xiàn)研究［D］.北京：北京林業(yè)大學(xué)，2013.

GONG Yinxi.Study of Site Knowledge Discovery Based on Multivariate Forestry Information［D］.Beijing：Beijing Forestry University,2013.

［15］ 趙振洲，陸元昌.近自然森林經(jīng)營知識模型及管理系統(tǒng)研究［J］.福建林業(yè)科技，2014，41（1）：137-141.

ZHAO Zhenzhou,LU Yuanchang.The study on knowledge model and management system for near natural forest management［J］.J Fujian For Sci Technol,2014,41（1）：137-141.

［16］ 楊樹林，胡潔萍.JSON數(shù)據(jù)交換格式及其在數(shù)據(jù)驗證中的應(yīng)用［J］.北京印刷學(xué)院學(xué)報，2008，16（4）：56-58.

YANG Shulin,HU Jieping.JSON data exchange format and its application in data confirmation［J］.J Beijing InstGraphic Commun,2008,16（4）：56-58.

［17］ 張滬寅，屈乾松，胡瑞蕓.基于JSON的數(shù)據(jù)交換模型［J］.計算機(jī)工程與設(shè)計，2015，36（12）：3380-3384.

ZHANG Huyin,QU Qiansong,HU Ruiyun.Data exchange model based on JSON［J］.Comput Eng Des,2015,36（12）：3380-3384.

［18］ 張耘凡，柳平增，馬鴻健，等.一種基于JSON的分布式系統(tǒng)架構(gòu)［J］.中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報，2015，36（5）：255-257，266.

ZHANG Yunfan,LIU Pingzeng,MA Hongjian,et al.JSON-based distributed system architecture［J］.J Chin Agric Mechan,2015,36（5）：255-257,266.

［19］ 鐘詩勝，張艷.可拓知識表示及知識庫系統(tǒng)的開發(fā)［J］.計算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2008，14（11）：2184-2190.

ZHONG Shisheng,ZHANG Yan.Extension-based knowledge representation and development of knowledge base system［J］.Comput Int Manuf Syst,2008,14（11）：2184-2190.

［20］ 田杰，胡秋霞，張立新，等.基于Web的蘋果施肥系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.農(nóng)機(jī)化研究，2008（11）：88-90.

TIAN Jie,HU Qiuxia,ZHANG Lixin,et al.Design and implementation of apple fertilizing system based on Web［J］. J Agric Mechan Res,2008（11）：88-90.

［21］ 陳砣，呂新.基于JSP的棉花施肥管理決策系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2009，25（3）：124-129.

CHEN Tuo,Lü Xin.Design and implementation of JSP-based administrative decision system in cotton fertilization［J］.Trans Chin Soc Agric Eng,2009,25（3）：124-129.

［22］ 張弛，張曉東，王登位，等.基于組件庫的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流云服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2016，32（12）：273-279.

ZHANG Chi,ZHANG Xiaodong,WANG Dengwei,et al.Design and implementation of cloud service system for cold chain logistics of fresh agricultural products based on component integration［J］.Trans Chin Soc Agric Eng,2016, 32（12）：273-279.

［23］ 趙汨龍，羅喜伶，王忠波.基于SOA的民航廣域信息管理架構(gòu)的研究與設(shè)計［J］.計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2016，26（2）：1-5.

ZHAO Milong,LUO Xiling,WANG Zhongbo.Research and design of system wide information management architecture based on SOA［J］.Comput Technol Dev,2016,26（2）：1-5.

［24］ 鄭廣成.一種SOA云服務(wù)平臺架構(gòu)研究與應(yīng)用［J］.計算機(jī)應(yīng)用與軟件，2011，28（12）：228-231.

ZHENG Guangcheng.An SOA cloud service platform architecture research and application［J］.Comput Appl Softw, 2011,28（12）：228-231.

Design and implementation of forest management knowledge service system based on frame representation

CHEN Dong1,WU Baoguo1,LIU Jiancheng1,LU Yuanchang2
（1.School of Information Science and Technology,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China;2.Research Institute of Forest Research Information Techniques,Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091,China）

To meet the demands for organizing and sharing services of forest management knowledge,the research used close to nature forest factual management knowledge data as the basis and the knowledge engineering theory as the guidance,that selected framework representation to organize and represent close to nature forest factual management knowledge;and used uncertainty matching method based on necessary and sufficient conditions as knowledge retrieval matching method.Based on the above content,the research designed a comparatively universal forest factual knowledge data transmission structure combined with the JSON data interchange format,developed forest knowledge service system on the basis of Java EE technology,then realize the function that including the management and searching of knowledge data.The running results of this system showed that the system with framework representation was more suitable for the management and sharing of forest factual knowledge than the other expert decision making system and knowledge data management system. It can provide knowledge query and sharing services for many forestry workers.［Ch,7 fig.4 tab.24 ref.］

forest management;close to nature forest;management knowledge;frame representation;knowledge service

S750；N945

A

2095-0756（2017）03-0491-10

浙 江 農(nóng) 林 大 學(xué) 學(xué) 報，2017，34（3）：491-500

Journal of Zhejiang A＆F University

10.11833/j.issn.2095-0756.2017.03.015

2016-05-23；

2016-07-04

國家林業(yè)局造林司森林經(jīng)營基礎(chǔ)研究項目（169201531）

陳棟，博士研究生，從事林業(yè)智能系統(tǒng)與決策支持技術(shù)研究。E-mail：c.dnd@163.com。通信作者：吳保國，教授，博士生導(dǎo)師，從事林業(yè)信息化與林業(yè)信息技術(shù)等研究。E-mail：wubg@bjfu.edu.cn