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1、石河子大学信息科学与技术学院毕业设计开题报告课题名称： 基于 ASP.NET绿洲农业信息服务平台的系统设计与集成学生姓名： 蒲江 杜海霞学 号： 2006081877 2006081896学 院： 信息科学与技术学院专业年级： 信息管理与信息系统 06级指导教师： 陈凤职 称： 助教完成日期： 二一年一月七日一、本课题来源及研究的目的和意义1、课题来源新疆生产建设兵团近年建立重大科技专项“精准农业与信息技术应用与示范重大专项实施方案” 。这一专项的重要研究内容就是“数字化农业信息服务平台的构建与研究” ，研究建立农业产业系统的管理知识模型，实现农业生产管理设计和决策的智能化、科学化和数字化。
2、“绿洲农业信息服务平台”的搭建是前述科研专项的一个试探性研究项目。项目实施的主办单位是“石河子大学绿洲生态实验室” 。我院提供技术支持，并申请批准作为毕业生毕业设计题目，根据实验室项目实施的进度要求完成系统或部分系统的设计与集成。2、本课题研究的目的和意义1）研究目的总体目标：（1）研究基于 Internet 网络和分布式计算机技术，建立 B/S 结构的数字化农业信息咨询决策集成平台的框架设计方式；（2）研究开放式农业信息系统、农业数据库的建立和集成，信息技术集成及应用；（3）研究农业数据标准（采集、收录、发布）规范和农业信息资源的整合。具体目标：（1）根据农业信息技术集成和应用对象需求和系统
3、集成原则、任务及农业基础数据库和各系统的特性，进行集成平台的框架结构设计。数字农业信息咨询决策集成平台的设计；（2）根据平台设计建立开放式农业基础知识数据库：土壤数据库、气象数据库、棉花主要推广品种农业特征数据库、棉花生长发育规律和特点数据库的建立。分别建立专家咨询、决策系统和信息系统的后台数据库；（3）两个关键子系统的建立。根据平台设计要建立农业知识基础数据库管理系统和农田信息管理与在线咨询决策系统；（4）集成的实现。根据数据集成、应用集成、网络集成的要求和原则，优选集成软件，采用先进集成技术实现农业信息技术、数据库、农业信息系统和农业专家咨询、决策系统的集成，并建立一个公共集成平台。2）研
4、究意义本课题的研究以 Web 信息技术来实现和表达信息服务，紧密结合兵团种植业、农产品流通过程的实际与特点，重点应用对兵团农业生产具有重大影响和应用前景的现代农业信息关键技术，开发适合兵团农业生产特点和适合团场职工使用的信息技术集成、服务平台，为推进我国精准农业、实现数字农业提供理论探索与实践应用平台。农业信息采集技术对现代电子技术、空间技术的依赖程度日益增加，高度的自动化以及对准确、实时、快速的不断追求，是信息采集的重要发展方向和动力。农业信息技术的应用和集成可以在满足农业资源约束的前提下实现资源的充分利用；其次可基于个人所掌握的信息技术进行整合，极大提高信息技术应用效率；再者农业信息技术应
5、用的集成化，使得各项农业信息技术的分摊成本减少，达到规模化的使用目的，同时也可增加农业信息技术整体效益。课题集中体现信息技术在其他领域的重要地位，进一步阐释信息科学与技术工程在现代生产发挥着的巨大的作用。二、本课题所涉及的问题在国内(外)研究现状及分析1、国外研究现状国外计算机及信息技术在农业上的应用发展，大致经历了 5 个阶段：第一阶段：20 世纪 50-60 年代，农业应用计算机技术的重点在农业数据的科学计算，促进农业科技的定量化。第二阶段：70 年代，农业应用计算机技术处理农业数据，重点发展农业数据库。第三阶段：80 年代，以农业知识工程、专家系统的研究为重点。第四阶段：90 年代，应用
6、网络技术，开展农业信息服务网络的研究与开发。目前，现代化农业信息化建设主要集中在国外发达国家，采用标准化网络新技术，实施三维农业信息服务标准化网络连接新阶段。发达国家的信息高速公路正在迅速伸向农村。发源于美国的精确农业，利用全球定位系统(GPS)、农田遥感监测系统(RS )、农田地理信息系统(GIS)、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统等，对农作物进行精细化的自适应喷水、施肥和撒药，有力地促进了农业整体水平的提高。由于有了政府的组织、管理和投入，美国的农业信息化才达到很高高的发展水平，虽然美国的农民仅占全国总人口的 1.8，但农业信息化的强度却高于
7、工业81.6%。德国农业信息化是在政府强力推动和大力参与的背景下，在广播、电话、电视等通信技术在农村地区普及的基础上发展的。从利用计算机登记每块地的类型和价值，建立村庄、道路的信息系统入手，逐步发展成为目前较为完善的农业信息处理系统。各州农业局开发和运营的电子数据管理系统(EDV)，能向农户提供作物生长情况、病虫害预防和防治技术以及农业生产资料市场信息等。电视文本显示服务系统(BTX)和植保数据库系统（PHY-TOMED)，可为农户提供农业技术信息服务（卢丽娜，2007）。由此看来网络信息技术已成为发达国家农业发展的技术支撑，不但在技术上完全实用化，而且运行服务机制也比较健全。2、国内研究现状
8、从国内外农业信息技术的应用和发展来看，我国和发达国家还有很大差距，研究成果的转化和推广率很低，软件的通用性差，信息技术集成中还存在很多障碍。目前，我国农业信息技术平台主要是 Client/Server 或者 Client/Webserver/ApplicationServer/Database 是一种从数据层到客户层的结构，这种结构可能会造成系统与系统之间的“信息孤岛”。要打破这种局面，就必须建立技术集成平台，以实现系统与系统之间的信息共享（李应博等，2006）。吕家恪在“基于 Web GIS 的县域农业资源信息共享系统研究”中针对重庆江津市农业资源信息“信息孤岛”的现状，在统一网络平台的支持
9、下，集成 3S 技术、Web 技术和空间数据库技术，以农业资源数据库为基础，采用“元数据集中，实体数据集中”和“元数据集中，实体数据分散”相结合的模式，建立了一个集数据管理、数据的查询和检索以及数据发布等功能为一体的农业资源共享系统（吕家恪等，2007）。农业信息采集和发布技术处于技术集成链的首尾两端，直接影响着农业信息整体利用效率，崔岩进行了“农业信息采集与发布技术集成策略研究”，“在讨论农业信息技术集成问题的基础上,分析了农业信息技术集成的条件和农业信息采集与发布技术集成的动因,着重设计了农业信息采集和发布技术集成策略”（崔岩，2006）。孙莉等在“精准农业技术系统集成在新疆棉花种植中的应
10、用”中“根据新疆生产建设兵团农业机械化、集约化、规模化生产的特点,结合新疆兵团棉花种植的实际情况和基础条件,利用 GIS、RS 、GPS、ES 、MS 等最新技术在棉花精准种植试验区开展研究工作。跟踪国内外精准农业的最新研究发展水平,在数字农业技术创新的基础上,整合国内已有的研究成果,利用信息技术对新疆现有的农业生产设备进行组装配套,研制、开发、集成具有新疆特色的数字农业技术体系与推广模式,进行规模化应用示范。在农田信息采集、处理和实施系统 3 个方面进行棉花精准种植信息系统集成研究,取得了初步成果”（孙莉等，2005）。我国当前数字化农业发展重点是对农业生产所涉及的对象和全过程进行数字化表达
11、、设计、控制和管理。由于数字农业的关键技术是数字化农业模型，因此模型的构建和运用是数字农业发展的基础性工作。一方面，需要进一步建立和完善主要农作物生长系统的过程模拟模型，实现生物生长的动态模拟和预测；另一方面，需要建立农业产业系统的管理知识模型，实现农业生产管理设计和决策的智能化、科学化和数字化。从种植业来看，今后的研究重点将是提高数字农作关键技术与应用系统的机理性、数字化、可靠性和通用性水平，并研制出具有较强综合性和科学性的大型数字农业技术平台及软硬件产品。数字农业的未来发展将需要综合运用信息管理、自动监测、动态模拟、虚拟现实、知识工程、精确控制、网络通讯等现代信息技术，以农业生产要素与生产
12、过程的信息化与数字化为主要研究目标，发展农业资源的信息化管理、农作状态的自动化监测、农作过程的数字化模拟、农作系统的可视化设计、农作知识的模型化表达、农作管理的精确化控制等关键技术，进一步构建综合性数字农业技术平台与应用系统，并研制出相关支撑设备和仪器，实现农业系统监测、预测、设计、管理、控制的数字化、精确化、可视化、网络化，从而提升农业生产系统的综合管理水平和核心生产力，实现以农业系统的数字化和自动化带动农业产业的信息化和现代化。三、系统开发的可行性本课题研究的可行性说明主要包括以下三个方面：技术可行性，经济可行性和操作可行性。1）技术可行性ASP.NET 是 Microsoft 公司推出的
13、 Web 开发平台，也是目前最先进、特征最丰富、功能最强大的 Web 开发平台。ASP.NET 具有方便、灵活、性能优、生产效率高、安全性高、完整性强等特点，是目前最主流的 Web 应用程序编译环境之一。 .NET 3.5 是 Microsoft 推出的最新开发框架，其支持目前最流行的开发语言 VB 和 C#，也封装了一些常用的类库和组件，通过此框架，可以开发和运行常见的 Windows 程序和 Web 程序。C#语言是.NET 框架重点推出的开发语言，是微软为其量身定做的开发语言，其具备C+语言的安全性和 VB 语言的快速开发特点，是目前最流行的开发语言之一。Microsoft SQL Se
14、rver 2005 是当今应用比较流行的数据库软件之一，并且和.NET 可以实现无缝连接，访问速度高，比以前版本更为高效可靠，配合.NET LINQ 技术，使应用程序的数据访问性能大大提升。PhotoShop CS3 + Dreamweaver CS3 主要用于页面美工，并且与 .NET 提供的控件属性及皮肤技术实现对页面的布局和美化。本课题使用的 IDE 开发工具是 Microsoft 公司推出的 Visual Studio 2008 ，界面简洁大方，操作简单高效，不仅仅支持 C+、VB 和 C#的开发，还可以拓展实现多种语言的集成。本系统的应用程序编写主要使用 C#，语法版本是 C# 3.
15、0。从技术角度分析，项目实施是可行的。如果项目进展顺利还可能涉及 GIS 图像处理，实验室有专门的技术团队，我们大可放心。2）经济可行性目前的计算机硬件和软件完全支持本系统，B/S 架构模式下的应用程序，只需要更多关注服务器端的配置和管理，对于客户端使用现今主流浏览器便可以轻松实现连接和访问，所以用户不必担心因为使用服务而带来的软件成本，基本上是不需要付费的。并且由于系统的应用现在主要面向内部用户，也就是说此系统是实验室内测版本，对于服务器的要求也很低，完全可以满足所有实验员同时使用的要求。由于.NET 的卓越品质，无论系统服务的移动性能还是时间成本都是十分经济科学的，开发系统所需要的人力成本
16、，硬件成本都是经济可行的。3）操作可行性本系统是基于 B/S 架构的，支持现在流行多种浏览器，兼容性最好的是 IE 浏览器。只要通过系统身份验证和审核，都可以根据业务要求授予一定的功能权限和分配相应的信息资源。通过浏览器，我们就可使实现数据传输和信息交互，不需要多余的第三方辅助软件和插件，更不需要了解.NET 框架思想，用户的所有操作都是友好的界面交互，不涉及命令码的使用。综上，由于操作的简便性、安全性、指导性，所以本系统具有良好的操作可行性。四、研究重点、关键问题及其解决思路1、系统的需求分析按照系统的服务表现形式和应用规则把系统分成 3 层结构，分别是数据层，业务层及信息服务层。数据层是整个系统的数据支持基础，是整个平台的血液，为保证数据交互的高效率、低耦合、易维护等数据操作要求，我们将平台的所有静态数据归类存储在 3 个数据库：平台基础数据库、业务基础数据库和决策模型数据库；业务层主要针对使用平台的实验室业务人员及兵团农事管理人员，主要涉及技术和管理两类业务操作；信息服务层是本系统的高级视图层，也是平台
