农业信息技术农业数据库系统
农业信息化系统的设计与实现
农业信息化系统的设计与实现1. 引言农业信息化技术已经成为现代农业发展的重要支撑。
为了提高农业生产效率、优化资源配置、促进农业可持续发展，设计和实现一套科学高效的农业信息化系统是至关重要的。
本文将重点介绍农业信息化系统的设计与实现，从需求分析、系统架构、数据管理、功能模块等方面进行探讨。
2. 需求分析在设计农业信息化系统之前，首先需要进行需求分析。
根据农业生产的特点和需求，可以确定系统的基本功能模块，如农业生产管理、农产品市场信息、农业物流管理、农业政策信息等。
此外，还需要考虑用户群体的特点和使用习惯，以提供更好的用户体验和功能拓展。
3. 系统架构设计在系统架构设计中，需要确定系统的层次结构和模块关系。
农业信息化系统通常包括前端界面、后端服务和数据库三个层次。
前端界面是用户与系统进行交互的界面，应具备友好易用的特点。
后端服务负责数据的处理和逻辑控制，需要具备高效稳定的性能。
数据库负责存储和管理大量农业数据，需要具备高容量和高可靠性的特点。
4. 数据管理农业信息化系统需要管理大量的农业数据，包括土壤环境数据、气象数据、作物种植数据等。
对于这些数据，需要进行规范化管理和统一标准。
数据的采集、存储、处理和分析等环节都需要考虑，以确保数据的准确性和完整性。
同时，还需要制定优化的数据存储结构和索引策略，提高数据的检索效率。
5. 功能模块设计农业信息化系统的功能模块设计是系统的核心部分。
根据需求分析的结果，可以确定各个功能模块的具体内容和交互逻辑。
例如，农业生产管理模块可以包括作物管理、农药施用管理、灌溉管理等子模块；农产品市场信息模块可以包括价格监测、销售管理、供需分析等子模块。
每个功能模块都需要考虑与其他模块的协同性，以实现系统的整体优化。
6. 系统实现系统实现是将设计方案转化为可运行的软件产品的过程。
在系统开发过程中，需要选择合适的开发语言和技术栈，以满足系统的性能和稳定性要求。
开发团队需要按照系统架构和功能模块设计进行任务分工，并严格遵循开发规范和质量控制标准。
农业数据库建设的现状及发展趋势
农业数据库建设的现状及发展趋势农业数据库建设的现状及发展趋势农业数据的获取和处理是农业发展的关键，如何建立农业数据库以有效地支撑农业管理和决策是一个十分重要的研究课题。
农业数据库是一个容纳农业数据的结构化信息系统，它能够存储农业数据，分析农业数据，以及发挥农业数据的最大价值。
本文从农业数据库建设的现状入手，探讨农业数据库建设的发展趋势以及发展策略。
一、农业数据库建设的现状目前，农业数据库的建设已经取得了长足的进步。
农业数据库已经成为农业信息化发展的重要组成部分，为农业发展提供了强有力的支撑。
1.信息采集现代化的农业数据库建设需要依靠信息采集技术的支持，包括网络或传感器采集用于收集海量智慧农业数据、远程监测采集用于获取远程地理空间信息，以及多媒体信息采集等。
2.信息整合农业数据库建设需要对信息进行整合，以实现数据的有效共享和交换。
其中，数据整合技术是农业数据库建设的重要组成部分，它可以将不同数据源的农业数据进行整合，使农业数据更具有科学性和合法性，以助力农业的可持续发展。
3.信息存储农业领域的大数据也有着各自独特的特征和要求，对于农业数据库的存储也越发重要。
农业数据库需要运用先进的数据库管理技术，在较短的时间内提供更高效的存储。
二、农业数据库建设的发展趋势随着信息技术的发展，农业信息化的发展趋势有所变化。
农业数据库的建设也需要实现更多的服务，使其更加精准、智能化、模块化、智慧型。
1.信息模型为了使农业数据库更具有科学性和合理性，需要建立一种有效的数据模型，以便有效地收集和管理农业数据。
针对不同类型的农业数据需要建立不同的数据模型。
2.信息分析农业数据库的建设需要对农业数据进行分析，通过对农业数据进行挖掘、分析和预测，可以更好地支撑农业可持续发展。
3.应用发展农业数据库的建设不仅仅是信息的存储和分析，更是将信息资源转化为应用，为农业管理决策提供支持。
因此，将农业数据库纳入应用平台，以满足农业现代化管理的需求，是农业数据库建设发展的趋势。
农业信息技术知识点
农业信息技术知识点在当今科技飞速发展的时代，农业领域也迎来了一场深刻的变革，农业信息技术的应用正逐渐成为推动农业现代化的关键力量。
农业信息技术涵盖了多个方面，从农业数据的采集与分析，到农业生产的精准管理，再到农产品的市场销售，都离不开信息技术的支持。
首先，让我们来了解一下农业数据库与信息系统。
农业数据库就像是一个巨大的仓库，里面存放着各种各样与农业相关的数据，比如土壤信息、气象数据、农作物生长数据等等。
这些数据通过特定的信息系统进行管理和分析，为农业生产决策提供依据。
比如说，通过分析历年的气象数据，农民可以提前预测天气变化，从而合理安排农事活动，减少自然灾害对农作物的影响。
农业遥感技术也是农业信息技术中的重要一环。
遥感技术就如同给农业装上了“千里眼”，它能够从高空或者远处获取大面积的农业信息。
通过卫星、飞机等搭载的遥感设备，我们可以监测农作物的生长状况、病虫害情况、土地利用情况等。
举个例子，如果遥感图像显示某片农田的植被指数较低，可能意味着这片农田的农作物生长出现了问题，需要及时采取措施进行干预。
农业专家系统则像是一位“智慧的导师”，为农民提供专业的农业知识和建议。
它是基于大量的农业专家经验和知识构建而成的。
当农民遇到种植、养殖等方面的问题时，只需要输入相关的信息，专家系统就能给出诊断结果和解决方案。
比如，当农作物出现病害症状时，农民将这些症状输入专家系统，系统就能判断出是何种病害，并提供相应的防治方法。
地理信息系统（GIS）在农业中的应用也十分广泛。
它可以将地理空间数据与农业相关数据进行整合和分析。
比如说，通过 GIS 可以绘制出农田的土壤肥力分布图，农民可以根据这张图进行精准施肥，提高肥料的利用率，减少浪费和环境污染。
农业物联网技术更是将农业生产带入了智能化的新时代。
物联网设备可以实时监测农田中的温度、湿度、光照、土壤湿度等环境参数，并将这些数据传输到控制中心。
农民可以通过手机或者电脑远程控制灌溉、施肥、通风等设备，实现农业生产的自动化和智能化管理。
农业数据库系统
农业数据库系统的组成和特点
2.4 应用层
应用层负责将分析结果以友好的界面展示给 用户，并提供用户对数据的查询和检索功能
农业数据库系统的应用场景
农业数据库系统的应用场景
农业数据库系统在农业 生产、科研、管理等多 个领域都有广泛的应用。
例如
农业数据库系统的应用场景
3.1 农业生产 管理
农业数据库系统可以 提供农田管理、种植 计划、作物长势监测 等功能，帮助农民更 有效地管理农田
农业xxxx
-
1 2 3 4 5
农业数据库系统的概念和作用 农业数据库系统的组成和特点 农业数据库系统的应用场景 农业数据库系统的发展趋势和挑战
小结
农业数据库系统
农业数据库系统是支持 农业领域数据存储、管 理、分析和检索的重要 工具。以下是对农业数 据库系统的详细介绍
农业数据库系统的组成和特点
2.2 数据存储 与管理层
数据存储与管理层负 责对海量数据进行有 效存储和管理，包括 数据的清洗、整合、 分类、索引等操作， 以保证数据的准确性 和完整性
农业数据库系统的组成和特点
2.3 数据分析与挖掘层
数据分析与挖掘层负责对存储在数据仓库中 的数据进行各种分析和挖掘，如趋势分析、 对比分析、关联规则挖掘等，以提供对农业 决策的支持
农业数据库系统的概念和作用
农业数据库系统的概念和作用
农业数据库系统的组成和特点
农业数据库系统的组成和特点
农业数据库系统通常由数据源、 数据存储与管理层、数据分析 与挖掘层和应用层四个部分组
成
农业数据库系统的组成和特点
2.1 数据源
数据源是农业数据库系统的基石 ，包括各种农业气象数据、土壤 数据、农作物生长数据、病虫害 数据等。这些数据可以通过传感 器、遥感技术、实地调查等方式 获取
农业信息技术名词解释
区域生成:就是利用像素特性的相似性相图相划分为北京区域合作个有意义的区域，并分别加上不同的标记的过程。
农业信息技术:利用信息技术对农业生产经营管理战略决策过程中的自然经济社会信息进行采集存储传递处理和分析倍农业研究者，生产者经营者和管理者提供资料查询技术查询辅助角色和自动调控等多项服务的技术总称。
遗传参数:是指描述逆境下种和品种基本遗传性状的一组特征值，一个品种的遗传系数一般以十到15个左右为最适，最多不超过20个。
作物模拟模型;着重利用系统分析方法和计算机模拟技术，对作物生长发育过程及，环境和技术的动态关系进行定量的描述和预测，作物模拟是以农业模拟模型为核心的内容。
农业数据库:是一种有组织的动态的储存管理重复利用，分析预测，一系列有密切联系的农业方面数据集合的计算机系统。
遥感:是指不直接接触有关物或现象而能收集信息，并能对其进行分析解译和分类的一种技术。
大气窗口:大气对电磁波衰减较小，透射率较高的波段。
植被指数:油多光谱数据经解性和非线性组合构成的对植被有一定指示意义的各种组织。
L系统;L系统的本质是一个重写系统，他通过一条公理和几条产生式，记性有限次迭代，并对产生的字符串几何解释就能生成非常复杂的图像。
精确农业:利用3s空间信息技术作为生产管理决策支持技术和农业工程装备技术为基础，定位定量定时的面相大田作物生产的精确农业技术。
专家系统:他能对那些需要专家知识才能解决的应用难题提供专家水平的解答，结构上讲可以把专家系统定义为有一个专门领域的知识库以及一个能获取和运用知识的机构构成的一个问题求解系统。
机器视觉:就是用计算机模拟人眼的视觉功能，从图像和图像程序中提取信息对客观世界的三维景物或物体进行形态和动运动识别最终目标是用机器来完成解释模拟重现和处理人的视觉。
模式识别:根据研究对象的特征和属性利用以计算机为中心的机器，系统运用一定的分析算法认定它的类型。
虚拟现实技术，一种人机交互工具使得人可以通过计算机看到操纵极端复杂的数据并与之交互。
浅谈农业信息数据库的分析与设计
摘 要： 农业 信息 数据库 作 为一项 大的 系统 工程 ， 一般 而言 ， 需要 经 历前 期规 划 ． 据库 开发 。 数 系统调试 。 用等四个 方 面的过程 。 文 应 本 主 要论述 了农业 信息数据 库 的分析 与设计 ， 望能 为农 业信 息数据库 的发展提 供一 些思考 。 希 关键 词 ： 业 信息 数据库 农
最终 用户 是 我 们 关 注 的 重 点 ； 另一 方 面 ， 对 于获 取 的 信 息 如 何 合 理 化 处 理是 我们 要 解 决 的 关键 。
标 识 统 一 ， 据 中心 的 全 称 为北 方 农 业 数 数 据 中心 ， ｇ 由数 据 中心 的 全 称 、 据 中 心 ｌ ｏ ｏ 数 的 英 文 拼 写 以 及 信 息 中 心 的标 识 三 大 部分
库 做 到 有 统 有分 ， 机 结 合 。 有 以做 大 、 强 、 做 做 精 为 数 据 中心 的 建 设 目标 。 据 库 的 构 数 建 风 格 ， 建设 原 则的 指 导 下 ， 据 中 心 以 在 数 清 新 简 洁 为 主 体 风 格 ， 别 于 老 式 数 据 库 区 的 拘 谨 和 一 般 网站 式 数 据 库 的 繁 琐 。 求 要
学 术 论 坛
ＳＩＯ ＆ＴＣＮＬ０ ＯＮＥ ＥＨ００Ｙ Ｅ
浅 谈 农 业信 息数 据 库 的分 析 与设 计 ①
刘秉 鑫 ’ 李继 （． １ 沈阳 师范大 学科信 软件学 院信 息管 理与信 息系统 专业 ； 沈阳 师范 大学物 理科 学与技 术学 院 ２
沈 阳
１ ０ ４ １ ３ ） ０
组 成 。 据 中心 的ｌ ｇ 必须 在 数据 中心 所有 数 ｏｏ 的 页 面 上 显 示 ， 终 页 显 示 在 页 面 的 左 上 最 角 。 调字 体 ， 据 中 心 的 首 页 以 淡蓝 色为 色 数 主 色 调 ， 采 用 宋 体 字 ， 体 大 小 及 内 容布 均 字 局 力 求 视 觉 效 果 最 佳 。 页 的 具 体 设 计 一 首 经通 过 不 得随 意 推翻 ， 并将 作 为其 下 所 有数 据库 的 设计 风 格 依据 ， 他 数 据库 设 计上 在 其 体现 本数 据 库 特 点 的 同时 要 考 虑 与 首 页 的 呼应 。 子 数据 库 的构 建 方 式 ， 各 整体 构 架 。 数 据 中心 的 建 设 是 一 个 需 要 几 年 甚 至 十 几 年 的长 期过 程 ， 含 的数 据 库 数量 和 容量 也 将 包 随 着 中心 的 号 ：Ｐ １ ． Ｔ ３ １ １ ３
农业数据库系统—农业管理信息系统
农业管理系统构成框图示例
农业管理信息系统的构成与开发流程
二、农业管理信息系统的开发流程
可行性研究
系统分析
系统总体方 案设计
系统技术 方案分析
系统实施
系统评价 与维护
农业管理信息系统开发流程包括可行性研究、系统分析、系统总体方案设计、 系统技术方案分析、系统实施、系统评价与维护等6
农业管理信息系统的设计与实现
一、农业管理信息系统的设计与实现
1.系统分析 （1）用户类型与需求分析 （2）可行性分析
2.系统设计 （1）系统功能设计 （2）软硬件选择
3.系统应用设计 根据需求分析加以提取
4. 系统的组织实现 按照软件设计的方法实现
农业管理信息系统基本功能框图示例
二、农业管理信息系统的开发流程
可行性研究
接 受 任 务
可 行 性 分 析
系统分析
信息调查 功能分析 信息分析
总体方案设计
系统目标 总体框图 逻辑模型 实施方案
技术方案设计
系统实施
物理模型
信息采集
系统配置
系统开发
技术路线
软件研制
方案确定
设备配置
运行评价
用 户 评 议
试 运 行
系 统 测 试
讨论
03
农业管理信息系统的 设计与实现
农业管理信息系统的类型
二、农业管理信息系统分类
1.土地资源信息系统
2.土壤资源信息系统
5.肥料资源信 息系统
3.水资源信息 系统
4.农业气候资 源信息系统
6.农业种质资 源信息系统
02
农业管理信息系统 的构成与开发流程
农业管理信息系统的构成与开发流程
农业数据库系统—农业数据库建设
试运行
运行
维护
数据库设计
六、数据库运行与维护
数据库的转储和 恢复
数据库的安全性、 完整性控制
数据库性能的监 督、分析和改造
数据库的重组织 与重构造
重中之重
随机应变
分析改进
与时俱进
（二）维护 数据库的维护工作主要包括：
1.数据库的转储和恢复 2.数据库的安全性、完整性控制 3.数据库性能的监督、分析和改造
农业数据库的类型
1.国外农业文摘数据库
CAB Abstracts AGRICOLA AGRIS FSTA Pest-Bank BIOSIS Previews……
农业数据库的类型
2.国外农业全文数据库
全文数据库
EBSCO 全文数据库
Science Direct 电子期刊数
据库
ProQuest 博硕士论文 全文数据库
农业数据库建设
目录
01 02
数据库设计 农业数据库的类型
01
数据库设计
数据库设计
修建茅屋需要设计吗？
修建大厦需要设计吗？
为什么需要设计数据库
数据库设计就是将数据库中的 数据对象，以及这些数据对象之间 的关系，进行规划和结构化的过程。
结论：当数据库比较复杂时我们需要设计数据库
数据库设计
数据库设计步骤
Annual Reviews
电子期刊
Blackwell 出 版社电子期
刊
Nature 系列电子期
刊
农业数据库的类型
三、国内农业数据库
20世纪70年代
起步80年代Biblioteka 期普及80年代后期
快速发展
1.国内农业数据库发展概况
经过了70 年代的起步、80 年代上半期的普及阶段后，从1987 年进入数据库的提高阶段，到现在数据库的建设已 进入快速发展的时代。
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第一节 数据库系统概述
一、数据库系统的构成与特点
（一）数据管理与数据库系统
数据库是为获取数据而设计，而数据仓库是为分析数据而设计。 数据仓库（Data warehouse，DW）是决策支持系统和联机分析应用数据 源的结构化数据环境，是一个面向主题的、集成的、相对稳定的、反映 历史变化的数据集合，用于支持管理决策。 数据仓库系统是一个信息提供平台，包含数据获取（Data Acquisition）、
第一节 数据库系统概述
三、数据库中的数据模型
（二）数据模型
1. 层次模型 优点 数据模型简单 对具有一对多的层次关系描 述自然、直观，容易理解 性能优于关系模型，不低于 缺点 不能很好的表示两个 以上实体型之间的复 杂关联和实体型之间
多对多关联 网状模型
层次数据模型提供了良好的 完整性支持
第一节 数据库系统概述
三、数据库中的数据模型
（二）数据模型
逻辑数据模型又被简称为数据模型，主要包括网状模型，层次
模型，关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模，主 要用于DBMS的实现 。 层次模型、网状模型是早期的数据模型。通常把它们称为格式 化数据模型，因为它们是属于以“图论”为基础的表示方式。 关系模型是用“二维表”（或称关系）来表示数据之间的联系。
第一节 数据库系统概述
一、数据库系统的构成与特点
（一）数据管理与数据库系统
分类标准 用户数量 数据类型和表现形式 数据存诸介质类型 数据结构和存取方法 数据存放地点 单用户数据库 类 别
多用户数据库
文献型数据库 据库 文本型数据库
磁带数据库 关系型数据库 据库 集中式数据库
数值型数据库
事实型数
它们的结合型数据库 硬盘数据库 层次型数据库 分布式数据库 光盘数据库 网络型数
在数据库中用数据模型（data model）来抽象、表示和处理 现实世界中的数据和信息。 数据模型是指描述反映客观事物的数据及其联系。 按照应用层次，数据模型分为概念数据模型、逻辑数据模 型和物理数据模型等三类。
第一节 数据库系统概述
三、数据库中的数据模型
（一）概念模型
概念数据模型也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建 模，主要用于数据库设计。 是现实世界到机器世界的一个中间层次，是数据库设计的有力工具。 它不依赖于某个DBMS支持的数据模型，同时又可以转换为某一 DBMS支持的特定数据模型。 概念模型的特点是： 具有较强的语义表达能力，能够方便、直接 地表达应用中的各种语义知识； 简单、清晰、易于用户理解，是 用户与数据设计人员之间进行交流的语言。
数据管理技术是指对数据进行分类、编码、存储、检索和维护， 它是数据处理的中心问题。 数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统、高级数 据库等发展阶段。 数据库系统（database systems）是计算机应用系统中一种专门管 理数据资源的系统，由数据库、数据库管理系统和用户应用三部 分组成。
第一节 数据库系统概述
三、数据库中的数据模型
（一）概念模型
1. 信息世界中的基本概念 （1）实体 （2）属性 （3）键 （4）域 （5）实体型 （6）实体集 （7）关联 2. 概念模型的表示方法 E-R方法称为实体-联系方法（EntityRelationship Approach），该方法能 够方便、准确地表示出上述信息世界 中常用的概念，它用E-R图来描述现实 世界的概念模型。E-R方法也称为E-R 模型，它是概念模型常用的方法。 此外，还有扩充的E-R模型、面向对象 模型及谓词模型等。
农业信息技术
第三章 农业数据库系统
数据库系统概述 农业数据库建设 农业管理信息系统
3 农业数据处理与统计分析
第一节 数据库系统概述
一、数据库系统的构成与特点
二、数据库管理系统
三、数据库中的数据模型
四、数据库设计
第一节 数据库系统概述
一、数据库系统的构成与特点
（一）数据管理与数据库系统
硬件
运行DBMS(包括操作系统)的硬件资源
第一节 数据库系统概述
一、数据库系统的构成与特点
（二）数据库系统的构成
数据库系统的4个组成部分构成了一个复杂的层次系统
第一节 数据库系统概述
一、数据库系统的构成与特点
（三）数据库系统的特点
（1）数据的结构化
（2）数据共享性好 （3）数据独立性好 （4）用户接口简单 （4）系统运行可靠 （5）能够重组数据 （6）基于某种数据模型，能够充分描述数据间的内在联系
级到低级依次为 应用层 语言翻译处理层 数据存取层 数据存储层 操作系统
第一节 数据库系统概述
二、数据库管理系统
（三）常用的数据库管理统
（1）Oracle （2）Microsoft SQL Server （3）Microsoft Access
第一节 数据库系统概述
三、数据库中的数据模型
第一节 数据库系统概述
一、数据库系统的构成与特点
（一）数据管理与数据库系统
数据库（database，DB）是按照数据结构来组织、存储和管理 数据的仓库。 详细讲，数据库是长期存储在计算机内、与应用彼此独立的、 以一定的组织方式存储在一起的、彼此相互关联的、具有较少 冗余的、能被多个用户共享的数据集合。 数据库类型多样，有最简单的存储各种数据的表格，也有存储 海量数据的大型数据库系统，有文字型、数字型、图像型和声 音型等不同数据形式。 多媒体数据库（Multimedia DataBase，MDB）能提供图像、文 本、声音等信息的全方位“立体化”的服务方式。
第一节 数据库系统概述
二、数据库管理系统
数据库管理系统（Data Base Management System，
DBMS）是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建
立、使用和维护数据库，对数据库进行统一的管理和控 制，以保证数据库的安全性和完整性。 用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也 通过DBMS进行数据库的维护工作。
第一节 数据库系统概述
二、数据库管理系统
（一）数据库管理系统的功能
（1）数据定义功能 （2）数据存取功能 （3）数据库运行管理功能 （4）数据库建立和维护功能 （5）数据库的传输
第一节 数据库系统概述
二、数据库管理系统
（二）数据库管理系统的层次结构
根据处理对象的不同，数据库管理系统的层次结构由高
第一节 数据库系统概述
三、数据库中的数据模型
（二）数据模型
1. 层次模型
层次数据模型实质上是一种有根结点的定向有序树（在数学中 “树”被定义为一个无回的连通图），即用“树”结构表示实体 集之间的关联，其中实体集（用矩形框表示）为结点，而树中各 结点之间的连线表示它们之间的关联。 根据“树”结构的特点，建立数据的层次模型需要满足下列两个 条件：①有且仅有一个结点无“父”结点称为根结点；②其他数 据记录有且只有一个“父”结点。按照层次模型建立的数据库系 统称为层次模型数据库系统，其典型代表是管理信息系统 （Management Information System， MIS）。
数据存储（Data Storage）、数据访问（Data Access）三个关键部分，为
用户提供各种手段从数据中获取信息和知识。
第一节 数据库系统概述
一、数据库系统的构成与特点
（二）数据库系统的构成
数据库
终端用户 应用程序员 数据库管理员 数据库管理系统 DBMS 存储数据库 数据库系统简图
用户
软件