信息采集与管理系统论文植物标本信息采集与管理系统设.docx

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信息采集与管理系统论文植物标本信息采集与管理系统设

信息采集与管理系统论文：

植物标本信息采集与管理系统设计与实现

摘要：

介绍基于C/S架构模式，用于植物标本信息采集与管理系统的设计和实现。

系统有别于其他传统管理信息系统，一是将地理信息系统方法引入植物资源的空间分布信息的描述和表达中，有机地将其属性信息与空间信息结合在一起；二是可以通过互联网络将系统部署到internet或intranet上完成信息采集和共享应用，并在信息图像和视频处理方面采用较为安全和有运行保障的技术机制。

系统采用Delphi7.0编程工具、Mapobjects2.2控件和Raize4.03控件作为开发工具，有效地将系统界面和数据库实现连接和信息整合，通过扩充该系统的技术框架可用于多种数据源和多用途的网络信息服务。

关键词：

植物标本；信息管理；系统设计；网络；Delphi1

引言

植物标本作为保藏植物资源和植物信息的一种基本手段，为国家的植物资源管理和利用提供科学依据，它在促进植物信息的利用和提高全民对植物资源重要性的认识等方面发挥着重大的作用。

1基于C/S客户模式的植物标本信息采集和管理系统的构建是结合现有的部分植物标本资源和其他各种教学资源，根据哈钦松的植物分类系统[4],按照植物科、属、种的地位进行梳理、认定和存储。

整个网络系统从功能上划分为3个部分,即植物标本的数字化存储、查询以及通过网络对本系统实现的远程访问。

从信息录入、信息修改、查询和定位等全方位利用计算机技术，从实现技术上,基本信息采用数据库技术（Access2003）来实现，GPS定位空间技术采用地理信息系统技术（MapObjects2.2）[8]，用高级语言Delphi7.0来设计相关功能模块和整合标本的属性和空间信息，最终还将实现系统在网络上的发布与应用[8]。

在应用方面改变以往类似系统的不能部署在服务器上通过网络进行访问的限制和有的系统有限于B/S模式操作界面可控性和功能的单一性。

2系统设计本系统的工作模式为客户模式Client/Server,即数据库系统在后台数据库服务器上运行,对数据进行安全存储和快速检索。

当客户机提出查询请求的时候,服务器运行应用程序读取数据库进行操作,并把结果传给客户机,客户机的客户端程序得到数据后将最终结果显示给用户。

C/S客户模式的优势，就管理信息系统（MIS）而言，最大优点就在于减轻服务器端的任务负担，客户端界面设计功能和控制性能强，非常适合人机交互频繁的场合[7]。

即通过客户端的程序和界面接口，向服务器发出客户请求,数据请求、加工等，其结果能快速地返回在所设计的交互界面和功能上。

并且整个系统实现起来用一个单一高级语言工具Delphi就能够将所有系统任务完成。

本系统C/S采用分布式三层（3-Tie）r结构。

三层结构为表现层（U）I：

通俗讲就是展现给用户的界面，即用户在使用一个系统时的所见；业务逻辑层（BLL）：

针对具体问题的操作，也可以说是对数据层的操作，对数据业务逻辑处理；数据访问层（DAL）：

该层所做事务直接操作本文收稿日期：

2009-9-9-68-DATABASEANDINFORMATIONMANAGEMENT数据库与信息管理字段名称字段类型长度是否主键允许为空默认值标签Code文本12是标本编号Fcode文本6科号Fname文本20科名Lname文本60学名Cname文本30中名Nname文本20定名人Restype文本20资源类型Cperson文本20采集人Ccode文本6采集号Cplace文本40采集地Cdate日期/时间采集时间Latlong文本20经纬度Alt文本6海拔PhotoOle对象形态照片VideoOle对象生境视频Rperson文本20记录人T_plant基本信息数据表数据库，针对数据的增添、删除、修改、更新、查找等[9]。

系统平台的设计采用Delphi7.0编程语言工具，作为功能模块的开发工具，界面设计与美化优化使用了Raize控件包，数据库以Access2003数据库为后台数据支撑。

3系统功能和结构

3.1系统功能本系统可以实现野外数据采集和基于Internet/Intranet网络环境下的交互式的植物标本管理,其功能表现在以下几个方面：

（1）输入功能：

将植物标本的文本和图片及生境视频等的相关信息录入到数据库中。

（2）修改、删除功能：

通过程序实现对系统中标本信息的修改、补充或删除。

（3）查询功能：

利用SQL语言编程实现多种途径的单一或组合查询。

（4）定位功能：

利用地理信息系统组件功能，将植物资源的空间定位信息以地图方式显示出来，并通过属性同后台的Access数据库相联系，图2为本系统的工作流程图。

（5）图片及视频的使用：

利用Access数据库将存储，以显示与播放植物标本的形态照片和用于描述植物生境的动态信息视频文件。

3.2系统结构本系统利用Internet或Intranet网络技术，依靠现有校园网的软硬件资源,应用的开放技术,将植物标本信息、信息技术和空间信息技术相结合。

4系统设计与实现

4.1创建Access数据库利用MSOfficeAccess2003创建一个名为“植物标本信息数据库.MDB”数据库文件，用于保存已数字化的植物标本基本信息、图片和生境视频等其他一些相关信息，这些数据可用数据表来存储。

为了提高系统的适用性和可扩充性，根据传统哈钦松系统排列关系将植物从低等到高等、从简单到复杂的进化趋势,按照植物彼此之间的亲缘演化关系困的特点在数据库中创建各种植物信息的若干数据表,各个数据表形态各异、内容和功能不同、相对独立,但数据表之间又彼此衔接。

表的数据结构是用于保存上述各类植物相关信息和形态照片及生境视频文件的关系表，其中各数据项用来描述标本各种特征，如植物中名、学名、产地、海拔等，每一个记录就是一个植物物种。

表1是用于系统中“植物标本信息数据库.MDB”里设计的主要数据表和它们的用途说明，T_plant数据表中用于基本信息存储的标本基本信息的数据结构，包含有定义和含义，为了方便录入,将表中字段属性设置为允许空字符串。

基础信息查询用户登录信息输入查询与修改系统维护新用户注册系统登录/退系统口令修改基本信息输入照片视频照片定位信息输入分布信息查询修改和增删系统用户管理数据备份恢复图3系统工作结构图表名称功能说明藻类植物信息植物标本信息数据库信息系统业务流程图操作员登录信息录入信息查询系统维护信息输出打印展台屏幕-69-电脑编程技巧与维护在该系统中，数据库的连接使用Ado（ActiveDataOject）技术，仅利用DelphiIDE中1个TAdoConnection控件、1个TadoTable两个控件完成“植物标本信息数据库.MDB”中主表T_plant的接口任务。

4.2系统模块和界面设计本系统功能模块分别各分项的系统任务，它们在Delphi7.0环境完成设计工作。

Delphi是当今编程热选工具，其语言基础为Pascal，有多种的数据库接口，操控数据的能力强。

界面设计则在DelphiIDE环境中引入RAIZE界面控件，目前该控件最高版本是4.03。

是在Delphi的集成开发环境支持下，利用Raize4.03控件，创建客户端程序PlsysClient.exe，包括植物标本信息数据库（T_plan）t连接和录入界面。

界面的设计和效果整饰使用了Raize控件包中的部分控件如标签控件TRzLabel，数据编辑控件TRzDbEdit，数据列表显示控件TRzDbGrid，图像显示控件TRzDbImag和视频播出控件TRzPanel等，通过Delphi的Ado技术轻松将数据与设计界面动态连接起来，能够完成文本信息、图片信息和视频信息输入和记录的修改和维护。

4.3服务器端的程序设计本系统所采集数据还需要通过网络在Internet/Intranet上实现其应用，现如今Web应用程序系统的安全性越来越重要[9]，Delphi提供了一个SockectServer服务程序scktsrvr.exe，可以将它作为一个NT服务器进行安装使用，该程序不但确保客户两端的连接畅通，还有一个重要作用就是通过拦截程序拦截数据的泄漏，利用该程序的扩充其功能，在服务端编写用于支持系统上网的程序：

PlsysSever.exe，并通过WindowsODBC的DNS创建“植物标本信息数据库”数据源进行数据连接。

图5即为系统在客户端打开服务器中数据库实现数据管理和维护。

4.4视频图片接口程序的实现本系统功能之一即所谓的信息采集不但要能够在室内正常完成一些信息录入与管理，安装到便携式笔记本电脑，在野外实时采集通过摄像机进行动态信息采集和输入，得到更加快捷的数据更新。

系统中设计实现了视频的接口程序，完整代码如下：

（1）摄像机接口程序procedureTVideoForm.bntConnectClick（Sender:

TOb－ject）;beginhWndC:

=capCreateCaptureWindowA（'MyOwnCaptureWindow',WS_CHILDorWS_VISIBLE,0,0,Panel1.Width,Pan－el1.Height,Panel1.Handle,0）;ifhWndC<>0thenbeginSendMessage（hWndC,WM_CAP_SET_CALLBACK_VIDEOSTREAM,0,0）;SendMessage（hWndC,WM_CAP_SET_CALLBACK_ERROR,0,0）;SendMessage（hWndC,WM_CAP_SET_CALLBACK_STATUSA,0,0）;SendMessage（hWndC,WM_CAP_DRIVER_CON－NECT,0,0）;SendMessage（hWndC,WM_CAP_SET_SCALE,1,0）;SendMessage（hWndC,WM_CAP_SET_PREVIEWRATE,66,0）;SendMessage（hWndC,WM_CAP_SET_OVERLAY,1,0）;SendMessage（hWndC,WM_CAP_SET_PREVIEW,1,0）;end;end;

（2）照片截取程序：

用户点击该功能按钮procedureTVideoForm.bntGetphotoClick（Sender:

TOb－ject）;varfilename:

String;DCphoto:

Variant;beginifhWndC<>0thenADOPantTable.Edit;SendMessage（hWndC,WM_CAP_SAVEDIB,0,longint（DCphoto））;ADOPlantTable['photo']:

=FileName;AdoPlantTable1.Post;end;end;

4.5空间定位程序的实现系统录入主界面图5客户端使用在服务器端创建的ODBC数据源-70-DATABASEANDINFORMATIONMANAGEMENT数据库与信息管理系统中采用引入第三方控件MapObjects2.3，MapObjects是ESRI公司提供的一组供应用开发人员使用的制图与GIS功能组件，它由一个OLE控件和一系列可编程OLE对象组成。

安装MapObject2.3后，通过Delphi的“ImportActiveXCon－trol”菜单加载安装目录中mo23.ocx控件，在DelphiIDEAc－tiveX页面生成Tmap。

利用该组件，可以在应用程序中添加制图和GIS功能。

本系统中实现了植物标本的空间分布数据的动态显示和GPS导航2两个主要功能，主要对象包括TMap、CMoTrackingLayer和CmoGeoEvent等3个对象[8]。

（1）图层添加procedureTfrmGIS.AddFile;varTest:

bool;textPos,periodPos:

integer;fullFile,path,tempChar,ext,curPath:

string;strShape:

string;filename:

string;tb:

TOLEBOOL;beginstrShape:

='ESRIShapefiles（*.shp）|*.shp';OpenDialog1.FileName:

='';OpenDialog1.Filter:

=strShape;if（Not（OpenDialog1.Execute））thenexit;if（OpenDialog1.FileName=''）thenexit;fullFile:

=Trim（OpenDialog1.FileName）;textPos:

=Length（fullFile）;Test:

=false;while（Not（Test））dobegintextPos:

=textPos-1;tempChar:

=MidStr（fullFile,textPos,1）;if（tempChar='.'）thenperiodPos:

=textPoselseif（tempChar='\'）thenTest:

=true;end;curPath:

=MidStr（fullFile,1,textPos-1）;filename:

=ExtractFileName（OpenDialog1.FileName）;ext:

=LowerCase（MidStr（fullFile,periodPos+1,3））;if（ext='shp'）thenbeginmap1.layers.addShapeFile（curPath,filename）;end；tb:

=true;end;end;利用这段代码可以将GPS所获得的植物分布空间信息图层（ShapeFile）加入到系统中，也可以将其他的相关空间信息添加到GIS显示窗口中，以便更好反映植物资源的周边环境状况，如河流、高山、村寨、植被类型等，甚至可以加入卫星影像作为背景，在资源调查中实现跟踪服务[10]。

（2）地理事件生成procedureTfrmGIS.AddGeoEvent;Vartl:

IMoTrackingLayer;Pt:

IMoPoint;sym:

IMoSymbol;Begintl:

=Map1.Trackinglayer;pt:

=IMoPoint（CreateOleObject（'MapObjects2.Point'））;//convertthepointtomapcoordinatespt:

=IMoPoint（CreateOleObject（'MapObjects2.Point'））;whilenott_plant.eofdobeginx:

=Tplant.FieldByname‘（lat’）.AsInteger;y:

=Tplant.FieldByname‘（Long’）.AsInteger;pt:

=Map1.ToMapPoint（x,y）;//addaneweventtl.AddEvent（pt,0）;end;end;程序的功能将植物标本信息数据库中所录入的经纬度坐标信息一条条的记录读出来，通过Map1地图控件的地理事件（GeoEven）t生成方法在屏幕上绘制出来[8]。

并能通过该生成的图形部分反过来查询其他基本信息。

背景图层为这一地区的植被分布现状，红色的点状图层为标本采集GPS空间信息图，蓝色线状图层为河流系图。

参考文献

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[2]刘金富，洪伟.设计和建设自然保护区管理信息系统的探讨[J].资源开发与市场，1997.

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科学出版社，1994.

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[8]王伟长编著.地理信息系统空间（ActiveX）—Mapobjects培训教程[M].北京：

科学出版社，2000.[

9]康祥顺，黄显堂，王巍编著.基于DelphiWeb应用开发[M].北京：

清华大学出版社，2005.

[10]李洪涛，许国昌，等（著）.GPS应用程序设计[M].北京：

科学出版社，1999.