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0引言

植物病害是指植物在環境的影響下不能正常生長、發育，從而影響人類的經濟效益。植物病害是農業生產的災害之一，也是一種十分嚴重的災害；因此，植物病害防治顯得尤為重要。植物病害標本是診斷植物病害的重要依據，如何使得植物病害標本資源得到有效共享，是目前需要解決的切實問題。目前，在新疆農業大學的植物病理教學工作中，觀察植物病害標本是學生獲取植物學病理知識的重要方法和手段。經過幾代師生的共同努力，農學院和林學院等學院的標本室積累了大量的病害和病原菌標本。標本管理方法還是傳統的卡片記錄等方式，隨著標本數量的日益增多，標本的查詢和檢索越來越不方便，從而造成病害標本數據的利用率較低，無論是在科研還是在進一步的開發中都沒有產生應有的作用和效果。鑒于此，如何利用植物病害標本，使其更好地服務于科研或教學實踐，需要將豐富的標本原始資料整理轉化成易于存取的信息。以互聯網技術為依托，開發植物病害標本管理系統，使得植物病害防治信息化、數字化、共享化。此外，借助互聯網技術，不僅可以實現標本資源的有效共享，也有利于植物病害標本的永久保存，給科研或教學工作帶來了積極的推動作用。本系統采用Django框架作為開發平臺，開源的輕量級數據庫SQLite作為后端存儲，嘗試建立一套數據庫完整性強、安全性高的軟件系統，為校內廣大科研、教學和基層工作者提供一套針對植物病害的有效防治信息平臺。

1關鍵技術

1.1Django框架

該系統Web開發是采用目前較為流行的基于Python語言的Web框架Django。采用Django框架的主要目的是簡便和快速。Django強調代碼復用，多個組件可以很方便的以“插件”形式服務于整個框架，Django有許多功能強大的第三方插件，方便開發出自己的工具包，使得Django具有很強的可擴展性。Django還為用戶設計了完美的管理界面，簡便了系統的開發過程。

1.2MVT模式

Django采用MVT的架構模式，即模型M、視圖V和模板T。模型（Model）：數據存取層，負責處理與數據相關的所有事物，存取、驗證有效性、包含的行為以及數據之間的關系等；視圖（View）：業務邏輯層，負責存取模型和調取恰當模板，是模型與模板的橋梁；模板（Template）：表現層，負責處理與表現相關的決定，并在頁面中顯示。在MVT模式中，models.py中定義數據模型；views.py決定展示哪些數據，如何渲染模板；諸多html頁面只負責顯示數據[1-3]。

2系統的需求分析和數據庫設計

2.1系統的需求分析

每一種植物病害標本都包含非常多的信息，為了滿足不同工作者對標本信息的不同需求，將病害標本做如下分類。第一，病害名稱。包括中文名、英文名以及別名。第二，病原信息。包括病原的形態特征、病原類型以及分類地位，分類地位包括病原所屬的門、綱、目、科、屬及種。如果病原是真菌，則其形態特征包括有性型和無性型。第三，分布及危害。包括寄主的范圍和地理分布。第四，癥狀。病害表現出的主要癥狀。第五，病害發生的發展規律。包括病原的侵染途徑、侵染循環和外界環境條件三個方面。侵染循環又包括病原物的越冬、越夏方式、場所、病原物的傳播途徑、病害初侵染和再侵染。第六，防治措施。包括物理、化學和生物防治等技術措施。第七，采集信息。包括采集人、地點、日期以及保存地點[4-7]。

2.2數據庫的設計

根據系統的需求分析，該系統數據庫需要建立4個數據表。標本類別表、標本信息表、標本圖片表以及用戶信息表。

3系統功能模塊的設計

3.1系統結構

該系統包含兩個主要界面，普通用戶檢索界面和管理員用戶后臺界面。普通用戶在檢索界面可以查詢所需病害信息并進行初步診斷；管理員通過后臺頁面進行數據錄入和數據更新等操作。

3.2登陸模塊

系統的登陸模塊是判斷一個用戶是否合法的重要依據。植物病害標本信息管理系統使用登錄名和口令的身份驗證機制，輸人用戶名和密碼進入系統。通過設置用戶權限可以實現對系統后臺的管理。系統存在兩種用戶角色，管理員用戶和普通用戶。管理員用戶對整個系統具有完全控制的權限，包括病害標本類型的管理，病害標本的查詢、修改、刪除以及初步診斷等。普通用戶只具有病害信息檢索和病害初步診斷的權限[8]。利用Django自帶的類庫生成一對密碼（生成密碼和核對密碼）對數據庫中的密碼進行加密和解密，以保證數據庫系統和數據的安全性。

3.3查詢模塊

在查詢模塊中，利用Django創建的數據庫抽象API，能夠方便快捷地檢索所需信息。該系統實現的查詢功能模塊包括精確查詢和模糊查詢。精確查詢是指輸入一個或多個關鍵詞，與數據庫數據進行精準匹配，檢索得出精確結果，如將輸入病害標本的中文名稱作為關鍵詞進行檢索，只檢索出該病害標本的信息。模糊查詢是指系統按照輸入關鍵詞的同義詞進行模糊檢索，得出較多的檢索結果，如將輸入寄主作為關鍵詞，會檢索出所有包含該寄主的信息。當檢索目標不是很明確時，使用模糊查詢可以快速檢索出相關信息[9]。

3.4標本類型模塊

在該系統中，植物病害標本信息展示是以農作物種類進行分類，共分為如下8個類別：糧食作物病害標本、油料作物病害標本、經濟作物病害標本、蔬菜病害標本、果樹病害標本、林木病害標本、花卉病害標本以及人工草地植物病害標本。在標本類型管理模塊中，管理員用戶具有對標本類型修改、新建和刪除的權限。

3.5標本信息管理模塊

長期以來，植物病害標本的制作都是以保實物為主，如臘葉標本、浸泡標本、玻璃標本等。這類標本給人以看得見，摸得著的實體感，在作物病害的診斷中起了重要的作用。但是，目前所用的大多數方法都無法反應癥狀的原貌，在制作過程中，標本的體驗顏色、質地、形態都會發生變化，尤其是以霉狀物、粉狀物等為主要特征的標本更難保持原樣。實際上，有不少標本是無法保存實物的，例如一些體積過大的材料。標本在其保存的過程當中會逐漸褪色、發霉和蛀蟲等。因此，如何完整的保存植物病害標本信息，使得在植物病害時發揮作用，是植物病害標本管理系統的目的和關鍵所在[10-11]。標本信息管理模塊具有病害標本信息的錄入、刪除和更新功能。錄入的信息主要包括病害名稱、病原信息、分布及危害、癥狀、病害發生發展規律、防治措施和采集信息等。利用該系統的刪除和更新功能能夠及時有效地維護該系統。植物病害標本管理系統將實物標本數字化、信息化，有效彌補了實物標本管理和長期保存的不足。

4系統的建設成效和不足

實驗室植物病害標本信息管理系統作為病害信息共享與交流平臺，為新疆農業大學廣大師生了解和認識植物病害信息提供了方便快捷的途徑，提高了工作效率，實現了信息的有效共享。目前，系統存在的主要問題是植物病害標本數據庫需要進一步豐富和完善，病害記錄還不足以滿足廣大人員的需求。另外，網站提供的植物病害標本高清照片較少，不利于病害的診斷。

5結語

通過Django框架和自帶的SQLite數據庫能夠簡便快速開發植物病害標本信息管理系統，系統不僅具有對數據庫的管理功能，而且具有對普通用戶的服務功能，實現服務與管理相結合。系統具有良好的服務功能[12-13]，主要表現在系統界面友好、操作簡單、查詢方便；不僅可以針對專業用戶，無相關專業知識的用戶也能對本系統應用自如。該系統提供了詳細的植物病害信息和植物病害標本信息，為校內廣大科研、教學和基層工作者提供了一套具有針對性的植物病害防治信息平臺。

作者：王亞鵬 鄧鈰艦 徐長輝 蒲智 單位：新疆農業大學計算機與信息工程學院