第三讲 农业数据库及管理信息系统

2.农业数据库（Database in Agriculture）
是指把农业生产中出现的一些客观事件、
事物或现象的有关信息，通过文字、符号
或语言，按照某种方式进行组织存储和表 达的数据集合.
数据库系统的三级模式结构
数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组 成。如图2-1所示。
应用 A 应用 B 应用 C 应用 D 应用 E
IFIS(International food information service)数据库 由国际食品情报局编制出版，收录了世界上1800多种有关 食品科技方面的期刊及图书、会议录、专利、法规等文献， 涉及40多个语种，年增加2万余条记录，目前数据库累计文 献量50余万条，内容覆盖了整个食品科技领域，包括食品 化学、食品微生物学、食品卫生与毒理学、食品工程、食 谱、酒精与非酒精饮料，水果蔬菜、糖和谷物、畜禽类食 品、添加剂等方面。
(三)农业统计数据库的类型 1.企业与产品数据库 从企业到产品，再从产品到市场的信息链。 2.生产信息统计数据库 农业产业生产过程中产生的大量数据。 3.农业气象资料数据库 为农业生产服务提供的天气现象记载。 (四)农业生产数据库 农业类生产数据库可细分成以下两数据库：企业与产品库和 农业市场信息库。 (五)农业政策法规数据库 (六)相关行业信息数据库 该类数据库包括相关行业的生产动态、供需情况、技术发展 等信息，农民可以通过分析这些行业对农业发展趋势的影响制 定相应的对策。
局逻辑结构。 内模式：亦称为存储模式，是数据在数据库系统内部的表示， 即对数据的物理结构和方式的描述。
★特点：
(1)实现数据共享。 (2)减少数据的冗余度。同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从 而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗 余，维护了数据的一致性。 (3)数据的独立性。数据的独立性包括数据库中数据库的逻辑结构和应用程 序相互独立，也包括数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。 (4)数据实现集中控制。文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同 的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对 数据进行集中控制和管理，并通过数据模型表示各种数据的组织以及数 据间的联系。 (5)数据一致性和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性。主要包括： ①安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用； ②完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性； ③并发控制：使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取，又能防 止用户之间的不正常交互作用； ④故障的发现和恢复：由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故 障和修复故障，从而防止数据被破坏
国际上四个重要的农业数据库
★由FAO创办的AGRIS（Agricultural Information
System
for Agriculture
Science
and Technology ）
1975年创建，现有1，000，000份以上的农业科技参 考资料，有130多个国家和地区参加了该情报网络。 FAO还开发了具有各种特定用途的数据库42个，并实 现计算机化，包括人口、劳力、农业经济、灌溉、施肥、 种子、营养需求、投入/产出、价格、资源、农产品贮存 和加工、家畜生产和林业产品等资源、环境、生产和经 济信息。
★国际农业生物中心数据库（CABI）
英联邦农业局（Commonwealth Agricultural Bureaux） 成立于1927年，1985年改名为Commonwealth Agricultural Bureaux International，1993年更名为国际农业和生物科学 中心（Centre for Agriculture and Biosciences International） --CABI；2000年改为国际应用生物科学中心。 CABI是一个重要的国际农业机构，目前，加入该组织的 成员国达41个，中国于1995年8月正式成为CABI成员国。 CABI数据库涉及农业、林业、生物科学、人类健康和自 然资源管理等方面，收录了世界上130多个国家和地区的 14000多种出版物、专业报告、书籍和会议集以及国际上出 版的其它各种专著等。包括农业、林业和生命科学中的相关 学科等各种课题。该数据库配有源自75种语言出版的原始论 文的英文文摘。
★美国农业图书馆和农业部共同开发的AGRICOLA数据库 创建于1970年，是作为美国国家农业图书馆的编目索引系
统（CAIN）。存有25，000，000条记录，可通过DIALOG和
BRS进行存取（DIALOG是世界上最大的联机情报检索系统， 由美国洛克希德公司研发。BRS是设在美国的一种主机，可 提供约25种最广泛使用的书目数据的存取）
数据库技术的发展
1）计算机数据管理阶段：
人工管理阶段（20世纪50年代中期以前）： 不保存不共享；数据无专门管理；不具独立性
文件系统阶段（20世纪50年代后期 60年代中后期）： 可保存但共享差；数据专门管理；一定独立性
数据库系统阶段（20世纪60年代后期开始）： 数据结构化；共享好且冗余少；数据统一管理；独立性高
第三讲 农业数据库及 管理信息系统
第一节 农业数据库
一、农业数据库的概念 二、农业数据库的类型 三、农业数据库的特性 四、农业数据库的发展 五、农业数据库的设计 六、农业数据库的应用
一、农业数据库的概念
1.数据库（Database）及其相关概念 数据：描述事物的符号记录 数据库：是指在计算机系统中，按照一定的方式进行组织、 存储和使用的相关数据集合。 数据库系统: 是基于数据库的计算机应用系统。 它包括了以数据为主体的数据库和管理数据库系统的 系统软件DBMS，还包括了支持数据库系统的计算机硬件环 境和操作系统环境、管理和使用数据库系统的人、方便使 用和管理系统的各种技术说明书和使用说明书。
建立农业数据库的要求
1、安全 在数据处理系统的选型方面要注意安全,要注意黑客和国家 资源机密的无意识泄密。 2、系统 一个国家、一个行业、一个地区和企业在建立数据库的时 候要考虑到系统性、整体性、连贯性、减少资源和财力的浪费。假如 国家建国家的，地方建地方的，这样会导致资源的严重浪费，目前我 国农业信息化的主要问题就在这里，一条相同的中文信息能在几十个 或几百个站点出现。 3、全面 信息上要全面系统，有行业特征和区域特征，不能盲目扩 大数据库的收录范围和对象，影响数据库的建库质量。 4、准确 对录入信息的准确率是数据质量的又一重要指标，没有准 确性也就失去利用的价值，在大量信息的情况下，保证信息的准确性 是建库的难点所在。 5.方便 向用户提供多种检索方式的选择，满足用户的不同需求，在 数据库升级方面也要考虑周到，如对将来的更新换代和功能扩充的需 要。
数据库、数据库管理系统和数据库系统是三个不同的概
念。数据库强调的是数据，数据库管理系统强调的是系统
软件，而数据库系统强调的是数据库的整个运行系统。数 据库系统包括了数据库、数据库管理系统、数据库管理员 等多方面内容。
5）数据库技术(DBT)： 计算机数据管理技术发展的最新阶段, 研究数据的存储、使用和管理
我国数据库开发现状
总体状况不容乐观： 科学时报2005年7月8日，对资源环境、农业、人口与健康、 基础科学与若干科学前沿、工程技术、科技管理等6个领域36 个子领域数据库建设情况进行通报，结果如下。 数据库共2459个，数据量497.18TB，投资28.27亿元， 30.9%的数据库积累年限在10～30年之间。 六大领域中，资源环境领域数据库个数最多，达1098个； 数据总量最大，有406.47TB；获得的建库经费最多，达22亿 元；数据积累年限也最长，30～100“年藏”的数据库数量最 多。
四、农业数据库技术发展趋势
1、分布式数据库
目前分布式数据库系统主要应用在证券交易和银行 清算系统中。（分布在多台物理地址服务器上） 2、多媒体数据库 （视频等多媒体存储的方法） 3、面向对象数据库 (ODBC)
4、进一步适应Internet发展 （基于web service的数
据库存储的中间件）
国际农业数据库开发现状

二、农业数据库的类型
按内容分为：综合性和专题性两种；
按地域范围：世界级、国家级、地区级和农场级4种水平；
(一) 农业资源数据库：可细分为： 1.地理资源数据库 把国家的水土资源进行科学归类形成的 资源库。 2.种质资源数据库 包括植物、动物、昆虫、微生物的整个 生物群体。 3.基因资源数据库 是育种工程的重要保证。 4.人力资源数据库 人力资源是资源中最重要的组成部分。 (二) 农业技术数据库 从科研到科普、从种植到养殖再到市场等农业产业化的全过 程的技术。 主要包括农业栽培技术、农业养殖技术、农副产品加工技术、 农业资源综合开发利用技术、专利项目等信息。
数据库信息基础环境较差 近四成数据库保存在单机或局域网中，不具备网上共
享服务条件。
能上网的数据库中，24%的数据库通过PC机上网，没 有专用服务器。
在高等院校、国家海洋局、国家林业局、国土资源部、 水利部等部门比例高达40%以上，数据库保存和管理条件 堪忧。
不同领域中的数据库现状
★资源环境领域，地矿和土地科学数据库最多，达数据库要具有相当规模。 2．数据库中的数据具有可重复利用性，重复使用不会发生 损耗。 3．数据库中的数据要具有可用性、准确性。 4．数据库要有集成性、多种形式化。 5．数据库可作为一种资源，可为公众共享或一定范围内的 使用者分享。 6．数据库可以动态的增删内容，进行有效的维护。 7．数据库具有促进、加快大量信息传播的功能。
农业应用的主要数据库类型
1、大型关系数据库 主要使用的产品有SYBASE、ORACLE， 采用Client/Server结构，支持多用户查询，主要应用于科 技文献管理、科技项目管理等。 2、小型关系数据库 主要使用的产品有DBASE、FOXBASE、 FOXPRO、ACCESS，运行在单机上，由各个职能部门使用， 数据基本上不共享，主要应用于各部门内部管理，如人事 档案、工资发放、固定资产、业绩考核等系统。 3、全文检索型数据库 主要使用的产品有TRS全文检索系 统。