CN108460105B - 一种基于亲缘网络的植物数据监管方法与*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于亲缘网络的植物数据监管方法与***，所述方法包括：S1，基于目标植物的基准图像数据，通过目标植物属性分析和目标植物间关联关系分析，构建所述目标植物对应的植物间亲缘关系网络；S2，将所述植物间亲缘关系网络发送至客户端，以供所述客户端从中提取植物间亲缘关系，并根据所述植物间亲缘关系发起对目标植物亲缘关系数据的查询和监管请求；S3，基于所述查询和监管请求，对目标植物间亲缘关系的流转途径进行监控和管理。本发明能够有效解决植物图像识别中的数据孤岛问题，促进植物数据的区域化共享与交流。

Description

一种基于亲缘网络的植物数据监管方法与***

技术领域

本发明涉及网络数据处理技术领域，更具体地，涉及一种基于亲缘网络的植物数据监管方法与***。

背景技术

计算机的高速发展带来网络数据规模的日益庞大，然而网络数据中的数据排列常常是杂乱无章的，如何从中提取满足用户需求的关联数据显得极为重要。

数据挖掘作为近年来计算机领域的高速发展学科，使得用户可以从纷繁复杂的海量数据中准确命中符合用户要求的数据内容。然而，数据的存在并不是孤立点，相似性数据之间存在多种多样的联系。用户虽然不能直接查找到这些联系，但***可以将这些联系推送给用户查看。

在生物领域，为营造地区的生物多样性，经常需要将某一种观赏植物移植到另一地域中，同时对于经济作物而言，也经常存在需要将某一作物移植到某一地域以解决地域的农产问题。此外，随着外界环境的变化，许多植物近年来内部存在着或多或少的遗传性变异，对于分属同一科属的植物，变异类型具备相似性。

亲缘网络是近年来用于研究物品间联系的一种较有效的技术手段，可以准确判断出物品之间的内在联系。而现有技术中，对于植物数据的区域化管理仍缺乏科学的技术方案，无法针对跨地市甚至跨国界的植物品种以及种植等数据进行准确布控。针对某地发生的植物变异等行为，也无法进行数据共享，形成孤岛效应，从而无法对种植相同或类似植物的地区提供帮助。同时，对于植物数据在区域间的交流也极为不利，不能有效交叉地利用植物数据。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供一种基于亲缘网络的植物数据监管方法与***，用以有效解决植物图像识别中的数据孤岛问题，促进植物数据的区域化共享与交流。

一方面，本发明提供一种基于亲缘网络的植物数据监管方法，包括：S1，基于目标植物的基准图像数据，通过目标植物属性分析和目标植物间关联关系分析，构建所述目标植物对应的植物间亲缘关系网络；S2，将所述植物间亲缘关系网络发送至客户端，以供所述客户端从中提取植物间亲缘关系，并根据所述植物间亲缘关系发起对目标植物亲缘关系数据的查询和监管请求；S3，基于所述查询和监管请求，对目标植物间亲缘关系的流转途径进行监控和管理。

其中，所述S1的步骤进一步包括：S11，获取所述目标植物的基准图像数据；S12，通过分析所述基准图像数据，获取所述目标植物的所有属性信息，以及植物间同族关系和植物间地域流转关系；S13，根据植物唯一识别码key和植物的所述属性信息value构建Key-value型网络节点，并根据所述植物间同族关系和植物间地域流转关系，构建各所述网络节点间关系边，获取所述植物间亲缘关系网络。

进一步的，在所述S13的步骤之后，所述方法还包括：利用Domino文件型数据库和Oracle数据库的集成数据库平台，将所述植物间亲缘关系网络以图形化模型的方式进行存储。

其中，所述S3的步骤进一步包括：S31，基于所述查询和监管请求中的查询请求，采用图查询语言LIKQ查询存储的对应植物间亲缘关系网络图数据；S32，采用MVC架构模式，读取所述植物间亲缘关系网络图数据的亲缘关系图结构，用以将亲缘关系数据展示、亲缘关系数据处理和亲缘关系数据存储进行分离；S33，基于所述查询和监管请求中的监管请求，利用Spring架构模式，通过获取TelephonyManager服务中的Listener***，监听植物亲缘关系网络数据的变化特性，并进行植物亲缘关系数据事务逻辑的处理。

进一步的，在所述S33的步骤之后，所述方法还包括：将所述植物间亲缘关系网络图数据、所述植物亲缘关系网络数据的变化特性以及所述植物亲缘关系数据事务逻辑的处理的结果通过客户端展示界面Action配置文件调控并展示给用户。

进一步的，在步骤S33中所述进行植物亲缘关系数据事务逻辑的处理的步骤之后，所述方法还包括：基于存储的所述植物间亲缘关系网络图数据，进一步分别进行如下处理分析：基于所述网络节点的分析：基于给定查询属性，遍历所有所述网络节点，获取目标节点属性，并基于所述目标节点属性，分析植物生长环境信息，按层次遍历植物的界、门、纲、目、科、属及种的信息；基于所述关系边路径的分析：查询具备特定植物纲目属性和特定生长环境信息的植物节点属性后，基于时间轴决策植物种植地域的植物关系，并基于相似度分析，获取植物间的亲属血缘关系；基于子图的分析：基于自客户端获取的目标查询图，在数据图中查询满足查询目标的子图；根据所述基于所述网络节点的分析和所述基于所述关系边路径的分析的结果，获取满足预设条件的植物本体数据信息和植物间关系数据信息。

其中，步骤S12中所述获取所述目标植物的所有属性信息的步骤进一步包括：分别获取所述目标植物的品种属性信息、习性属性信息、培育注意事项属性信息和进出口属性信息。

进一步的，所述S1的步骤进一步还包括：接收用户客户端发送的所述目标植物的基准图像数据；相应的，在所述S1的步骤之前，所述方法还包括：所述用户客户端基于外置摄像头拍摄指定环境下的目标植物图像；或者，所述用户客户端读取存储于其存储器内部的目标植物图像，获取目标植物的所述基准图像数据。

进一步的，在步骤S33中所述监听植物亲缘关系网络数据的变化特性的步骤之后，所述方法还包括：对所述植物亲缘关系网络数据的变化特性进行加密浏览查看，并把加密信息置入ArrayList类型的params变量中，采用MD5加密算法，对所述植物亲缘关系网络数据的变化特性提取摘要，进行信息-摘要型单向加密，并存储到数据库中。

另一方面，本发明提供一种基于亲缘网络的植物数据监管***，包括：亲缘网络构建模块，用于基于目标植物的基准图像数据，通过目标植物属性分析和目标植物间关联关系分析，构建所述目标植物对应的植物间亲缘关系网络；数据发送模块，用于将所述植物间亲缘关系网络发送至客户端，以供所述客户端从中提取植物间亲缘关系，并根据所述植物间亲缘关系发起对目标植物亲缘关系数据的查询和监管请求；数据监管模块，用于基于所述查询和监管请求，对目标植物间亲缘关系的流转途径进行监控和管理。

本发明提供的一种基于亲缘网络的植物数据监管方法与***，能够对植物数据的图像进行多维标准化互联识别，从而有效解决植物图像识别问题中的数据孤岛问题。同时，通过对植物图像数据和植物亲缘网络数据的分析，能够有效促进地域化植物数据的共享与交流，对植物数据在区域间的研发与培育具有重要意义。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于亲缘网络的植物数据监管方法的流程图；

图2为本发明实施例服务器端对植物器官的识别结果示意图；

图3为本发明实施例一种构建植物间亲缘关系网络的流程图；

图4为本发明实施例一种基于MVC和Spring架构模式的植物间亲缘关系的流转途径的监管流程图；

图5为本发明实施例一种数据库逻辑结构图；

图6为本发明实施例一种基于亲缘网络的植物数据监管***的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

作为本发明实施例的一个方面，本实施例提供一种基于亲缘网络的植物数据监管方法，参考图1，为本发明实施例一种基于亲缘网络的植物数据监管方法的流程图，包括：

S1，基于目标植物的基准图像数据，通过目标植物属性分析和目标植物间关联关系分析，构建所述目标植物对应的植物间亲缘关系网络；

S2，将所述植物间亲缘关系网络发送至客户端，以供所述客户端从中提取植物间亲缘关系，并根据所述植物间亲缘关系发起对目标植物亲缘关系数据的查询和监管请求；

S3，基于所述查询和监管请求，对目标植物间亲缘关系的流转途径进行监控和管理。

在一个实施例中，所述S1的步骤进一步还包括：接收用户客户端发送的所述目标植物的基准图像数据；相应的，在所述S1的步骤之前，所述方法还包括：所述用户客户端基于外置摄像头拍摄指定环境下的目标植物图像；或者，所述用户客户端读取存储于其存储器内部的目标植物图像，获取目标植物的所述基准图像数据。

可以理解为，用户可以通过使用用户客户端的外置摄像头进行植物图像的拍摄。用户在使用用户客户端的外置摄像头进行植物图像的拍摄时，可采用手动对焦对屏幕中的植物进行对准操作，当屏幕中出现图像红色边缘线并且展示出植物的部分结构的特写镜头时，表明已经准确获取到该植物的标准图像，***会自动或由用户手动确认上传该植物图像。

此外，用户可以利用用户客户端事先获取目标植物图像，并将其存储在用户客户端存储器中，执行上述方法时，通过访问存储器读取该目标植物图像，并将其发送至服务器端。

其中步骤S1可以理解为，服务器端通过对获取的基准图像数据的植物属性分析，得到目标植物的属性信息。同时对该基准图像数据进行植物间关联关系分析，得到目标植物间关联关系信息。然后基于得到的目标植物的属性信息和目标植物间关联关系信息，构建目标植物对应的植物间亲缘关系网络。其中，目标植物的基准图像数据可以是服务器端事先接收用户客户端发送来的。

其中，在一个实施例中，由用户客户端上传的植物图像通过后台服务器解析出植物品种，并对植物的器官进行识别。基于后台服务器数据库的存储内容对器官比对进行聚类后，用于后续服务器端构建该植物的亲缘网络。参考图2，为本发明实施例服务器端对植物器官的识别结果示意图，图2(a)和图2(b)分别展示了对植物器官花和种子的识别结果。为了使显示结果更加清楚，本实施例采用黑白透视投影图。

其中可选的，所述S1的进一步处理步骤参考图3，为本发明实施例一种构建植物间亲缘关系网络的流程图，包括：

S11，获取所述目标植物的基准图像数据；

S12，通过分析所述基准图像数据，获取所述目标植物的所有属性信息，以及植物间同族关系和植物间地域流转关系；

其中，在一个实施例中，步骤S12中所述获取所述目标植物的所有属性信息的步骤进一步包括：分别获取所述目标植物的品种属性信息、习性属性信息、培育注意事项属性信息和进出口属性信息。

S13，根据植物唯一识别码key和植物的所述属性信息value构建Key-value型网络节点，并根据所述植物间同族关系和植物间地域流转关系，构建各所述网络节点间关系边，获取所述植物间亲缘关系网络。

本实施例可以理解为，亲缘网络以图形化模型由包含属性的节点和包含属性的边构成，节点中包含多个Key-value型的属性，节点之间通过关系边相互联系，每一个节点的key包含自身的唯一植物识别码，value值包括植物的品种、习性、培育注意事项、进出口信息等内容，与其他节点之间的关系边则包括同族关系(界、门、纲、目、科、属、种信息)以及植物间的地域流转关系信息。

本发明实施例中，结合生物学知识，生物属界从大到小分为界、门、纲、目、科、属、种。植物标准图像发送给后台服务器中，后台服务器内部的数据库***通过分析拍摄到的图像的各部分特征，在数据库中对其进行图像匹配识别后进行界、门、纲、目、科、属、种的划分。其中，拍摄的图像均属于植物界，门类包括裸子植物门和被子植物门两种，下属划分较为详细。例如拍摄对象为芦荟枝叶，芦荟属于合瓣花亚纲菊科下属的植物，分析相关亲缘关系植物网络，如桔梗科、葫芦科等。

其中，在一个实施例中，在所述S13的步骤之后，所述方法还包括：利用Domino文件型数据库和Oracle数据库的集成数据库平台，将所述植物间亲缘关系网络以图形化模型的方式进行存储。

可以理解为，基于Domino文件型数据库和Oracle数据库的集成数据库平台存储亲缘关系网络图，将亲缘网络以图形化模型的方式进行存储。后台服务器的数据库采用Domino数据库和Oracle数据库集成的开发方式，Domino数据库拥有访问存储在服务器上的网络页面和运行CGI程序的所有常用设施。

Domino服务器主要通过把Notes元素和命令附加在web服务请求的结尾，将Notes元素扩展成一个延展URL接口。通过URL接口，Domino监听接收HTTP请求。当网络浏览器请求浏览Domino服务器上的一个网页时，Domino服务器首先将该URL通过Domino内置的解析器来确定浏览器需要的是文件***中的网页文件还是Domino数据库的内容。

其中，用户上传的植物标准图像可以采取网页的浏览形式，将植物图像的相关基础信息以及后续查询出的亲缘网络信息进行展示，Domino数据库可以准确的对网页提供准确的网络服务，建立植物图像和亲缘网络的快速传递接口。同时，Oracle数据库采用ODBC数据库连接，使用统一的API建立的应用程序，对数据库的操作不依赖于任何数据库管理***，不直接与任何数据库管理***打交道，从而直接实现应用程序对不同DBMS的共享。

本发明一个实施例中，使用ODBC访问后台服务器数据库的进程包括：植物标准图像发出对ODBC的API调用请求，ODBC内置驱动装置分析植物标准图像请求调用的命令，通过OS根据事先登陆的数据库数据信息决策使用的内置驱动装置、植物、植物标准图像的请求指令，发送为正被访问的数据库的指定ODBC内置驱动装置。如果存在查询结果，该结果就被发送给正被调用的API程序，通过复合文档的半结构化数据的获取信息，保证植物标准图像数据与植物亲缘网络数据建立数据转换传输接口，保证***的正确集成和使用。

其中步骤S2可以理解为，在根据步骤S1由服务器端构建目标植物对应的植物间亲缘关系网络之后，为了实现用户对目标植物数据的监管，服务器端通过网络将构建的植物间亲缘关系网络发送至用户客户端。用户客户端接收该植物间亲缘关系网络，从中提取目标植物的植物间亲缘关系，并根据需要，依据该植物间亲缘关系向服务器端发起对目标植物相应的亲缘关系数据的查询和监管请求。

其中步骤S3可以理解为，服务器端在根据步骤S1构建植物间亲缘关系网络，并接收客户端发送的查询和监管请求后，根据该查询请求，基于植物间亲缘关系网络查询相应的植物间亲缘关系。同时根据监管请求，查询、监控和管理目标植物对应的植物间亲缘关系的流转途径。

其中，在一个实施例中，利用MVC和Spring架构模式，实现对目标植物的植物间亲缘关系的流转途径的查询、监控和管理。

本发明实施例提供的一种基于亲缘网络的植物数据监管方法，通过用户客户端获取基准图像，用于构建该基准图像的亲缘关系网络。客户端将基准图像发送到服务器端，供服务器端构建基准图像的亲缘关系网络；服务器端将构建好的亲缘关系网络发送给客户端，客户端从中提取亲缘关系图，再由服务器端基于MVC和Spring架构，对植物间的亲缘关系流转途径进行监管。

该方法能够对植物数据的图像进行多维标准化互联识别，不仅可以有效解决植物图像识别问题中的数据孤岛问题，而且通过对植物图像数据和植物亲缘网络数据的分析，能够有效解决植物数据的共享与交流问题。

其中，所述S3的进一步处理步骤参考图4，为本发明实施例一种基于MVC和Spring架构模式的植物间亲缘关系的流转途径的监管流程图，包括：

S31，基于所述查询和监管请求中的查询请求，采用图查询语言LIKQ查询存储的对应植物间亲缘关系网络图数据；

S32，采用MVC架构模式，读取所述植物间亲缘关系网络图数据的亲缘关系图结构，用以将亲缘关系数据展示、亲缘关系数据处理和亲缘关系数据存储进行分离；

S33，基于所述查询和监管请求中的监管请求，利用Spring架构模式，通过获取TelephonyManager服务中的Listener***，监听植物亲缘关系网络数据的变化特性，并进行植物亲缘关系数据事务逻辑的处理。

本实施例可以理解为，参考图5，为本发明实施例一种数据库逻辑结构图，对本***数据的基本数据结构进行搭建。主要包括节点内容Node以及节点之间的关系模式Relationship，通过建立植物数据节点以及之间的关系模式，搭建植物数据之间的模式路径Path，对***内部存储的数据进行合理调控。

步骤S31中，采用图查询语言LIKQ，通过分别定义节点规则、关系边规则和模式规则，对存储在数据库平台内部的亲缘关系网络图数据进行查询和更新。

对于节点规则，采用一对括号(通常括号包含字符串)表示一个节点，节点包含标签化描述和综合性的数据属性描述。采用(targetNode:Plant{name:””,Category:””})节点格式标识植物所述科属信息；采用(targetNode:Plant{name:””,Habitat:””})节点格式标识植物所属栖息地信息，该栖息地信息随植物种植的发现地进行扩展和更新；采用(targetNode:Plant{name:””,Behavior:””})标识植物习性信息；

对于关系边规则，采用双破折号表示一个无向关系，有向关系通过在双破折号加上端点的箭头表示。破折号之间的中括号内可以添加对关系的描述细节，包括标识符、标签或者其他属性信息来表示描述细节。后台服务器采用关系边规则表明植物之间的关系。例如，采用-[Relation:Transferred{TransferredDate:””,TransferredDestination:””}]->标识植物的种植迁移关系，详细说明植物间的种植扩展地域和时间；采用-[Relation:Genetics{GeneChanged:””,Effect:””}]->的形式标识植物的遗传基因改变情况和这种改变对植物产生的影响；采用-[Relation:Ancestor{Category:””,Layer:””}]->标识植物间的亲属远近关系，对所属纲目进行范围划分和联系。

对于模式规则，节点与关系边结合使用，得到预期的模式数据。模式规则中的节点对应后台数据库中若干个节点，模式规则中的边对应数据库中若干条路径，依据查询模式返回所有匹配的数据结果。

例如，根据上述实施例中拍摄的芦荟，后台服务器数据库采用图查询语言LIKQ进行节点、边、模式规则进行整理存储。针对节点规则，其对菊科植物进行标签化描述和综合性的数据属性描述，节点属性(targetNode:Plant{name:”多肉A”,Category:”合瓣花亚纲菊科”})表明该植物的科属和名称，其中名称为用户对该植物进行命名识别，以便于查询；节点属性(targetNode:Plant{name:”多肉A”,Habitat:”亚洲温带”})表明该植物的栖息地。针对关系边，其对菊科植物表明其与其他植物之间的关系。关系边-[Relation:Transferred{TransferredDate:“20世纪80年代”,TransferredDestination：“东亚”}]->表明该类植物在何时传入何地进行种植；关系边-[Relation:Genetics{GeneChanged:“缀化”,Effect:“叶表皮颜色异常”}]->表明植物出现过的变异现象及生物性影响；关系边-[Relation:Ancestor{Category:“葫芦科”,Layer:“0”}]->表明该菊科植物与葫芦科植物同属一植物纲，在种植等方面存在借鉴意义。对于模式规则，基于植物节点与植物间的关系边，建立模式规则，将植物之间的关系结构化调整，获取最后的查询结果。

步骤S32中，对步骤S31中获取到的查询结果，采用MVC模式读取亲缘关系图结构，以将亲缘关系数据展示、亲缘关系数据处理和亲缘关系数据存储分离。用户基于Android***，Android***通过和用户交互，把植物亲缘关系数据以多种形式展示给用户，并接收用户对服务器端的请求。

在一个实施例中，在所述S33的步骤之后，所述方法还包括：将所述植物间亲缘关系网络图数据、所述植物亲缘关系网络数据的变化特性以及所述植物亲缘关系数据事务逻辑的处理的结果通过客户端展示界面Action配置文件调控并展示给用户。即，展示界面主要通过Action配置文件来调控展示给用户的亲缘关系页面布局。

植物间的亲缘关系网络不只包括植物的科属关系，对于栖息地、习性等内容均会在亲缘关系网络中进行联系说明。如蔷薇科与杜鹃花科分属于不同的植物纲，分别属于离瓣花亚纲和合瓣花亚纲，但二者的栖息地均包括亚洲亚热带地区。因而，在植物亲缘网络中也会对上述信息进行展示说明。

步骤S33中，基于Spring架构进行植物亲缘关网络数据监管，通过获取TelephonyManager服务中的Listener***，用户监听植物亲缘关系网络数据的变化特性，包括：植物种植地关系变化数据、植物出口变化数据、植物遗传变异数据等。

服务器内部业务处理单元接收用户发起的植物亲缘关系数据查询的业务请求，根据请求进行植物亲缘关系数据事务逻辑的处理。也即对数据处理接口层进行调用函数的处理逻辑。

其中，数据处理接口层是数据处理层的函数实现，数据处理层负责对数据库的处理；数据固化层把植物亲缘关系数据中的实体类属性的变化映射到数据库里的协议数据字段中；数据服务层负责数据的存储，将植物亲缘关系数据结构化存储在数据服务层。

例如，根据上述实施例中拍摄的芦荟，用户向后台服务器请求植物亲缘网络数据，后台服务器处理该业务请求。具体基于内置的函数对图像进行识别分析，服务器的数据固化层将植物标准图像数据中提取的内容进行分析，与内部数据库中的植物数据进行实体类书性的变化，并映射到数据库的协议数据字段，将植物数据分字段好和关系存储，植物数据内容存储在数据服务层。

其中，在一个实施例中，在步骤S33中所述监听植物亲缘关系网络数据的变化特性的步骤之后，所述方法还包括：对所述植物亲缘关系网络数据的变化特性进行加密浏览查看，并把加密信息置入ArrayList类型的params变量中，采用MD5加密算法，对所述植物亲缘关系网络数据的变化特性提取摘要，进行信息-摘要型单向加密，并存储到数据库中。

可以理解为，对于上述监听到的植物亲缘关系网络数据的变化特性，进行加密浏览查看，仅允许具备同等及以上权限的用户进行操作。同时把加密信息放到ArrayList类型的params变量中，采用MD5加密算法，对变化内容提取摘要进行信息-摘要型单向加密，最终存储到数据库中。

在另一个实施例中，在步骤S33中所述进行植物亲缘关系数据事务逻辑的处理的步骤之后，所述方法还包括：基于存储的所述植物间亲缘关系网络图数据，进一步分别进行如下处理分析：

基于所述网络节点的分析：基于给定查询属性，遍历所有所述网络节点，获取目标节点属性，并基于所述目标节点属性，分析植物生长环境信息，按层次遍历植物的界、门、纲、目、科、属及种的信息；

基于所述关系边路径的分析：查询具备特定植物纲目属性和特定生长环境信息的植物节点属性后，基于时间轴决策植物种植地域的植物关系，并基于相似度分析，获取植物间的亲属血缘关系；

基于子图的分析：基于自客户端获取的目标查询图，在数据图中查询满足查询目标的子图；根据所述基于所述网络节点的分析和所述基于所述关系边路径的分析的结果，获取满足预设条件的植物本体数据信息和植物间关系数据信息。

可以理解为，基于存储的亲缘关系网络数据，进行进一步分析。具体包括基于网络节点的分析、基于关系边路径的分析以及基于子图的分析。

其中，基于网络节点的分析可以理解为，单独节点的模式分析无需依赖于关系边的连接情况，即节点只要满足查询给出的属性条件，与其是否为单独节点无关。遍历整个节点的集合，即可依据条件找到用户所需节点内容。用户基于节点的内容信息，分析出各植物的生长环境信息，并且按层次遍历植物的界、门、纲、目、科、属、种信息。

其中，基于关系边路径的分析可以理解为，路径是一组关系边的序列，其中的关系边不重复出现。用户查找出具备特定植物纲目属性和特定生长环境信息的植物节点内容后，基于时间轴决策出植物种植地域的植物关系，基于相似度分析，获取植物之间的亲属血缘关系。

其中，基于子图的分析可以理解为，由用户提供查询图，在数据图中查询满足用户要求的子图。其中，根据查询的精确程度分为精确查询和模糊查询。然后根据节点分析和边分析的结果，获取满足预定条件的植物本体数据信息和植物之间的关系数据。

其中，在一个实施例中，用户获取到植物的图像数据信息和植物的亲缘关系数据信息后，客户端可以进行进一步的数据分析。基于图像数据信息，客户端向用户展示其所拍摄的植物标准图像中的植物所存在或潜在的生长问题。而基于植物亲缘关系网，客户端则可以基于展示出该植物与其他植物的亲缘远近关系以及植物习性特点，总结出解决该植物的生长问题的具体解决方案。

参照表1，为本发明实施例的植物数据分析结果列表，表1展示了对于植株的图像情况进行病理分析或其他问题的分析。

表1，本发明实施例的植物数据分析结果列表

本发明实施例提供的一种基于亲缘网络的植物数据监管方法，能够对植物数据的图像进行多维标准化互联识别，从而有效解决植物图像识别问题中的数据孤岛问题。同时，通过对植物图像数据和植物亲缘网络数据的分析，能够有效促进地域化植物数据的共享与交流，对植物数据在区域间的研发与培育具有重要意义。

作为本发明实施例的另一个方面，本实施例提供一种基于亲缘网络的植物数据监管***，参考图6，为本发明实施例一种基于亲缘网络的植物数据监管***的结构示意图，包括：亲缘网络构建模块1、数据发送模块2和数据监管模块3。其中，

亲缘网络构建模块1用于基于目标植物的基准图像数据，通过目标植物属性分析和目标植物间关联关系分析，构建所述目标植物对应的植物间亲缘关系网络；

数据发送模块2用于将所述植物间亲缘关系网络发送至客户端，以供所述客户端从中提取植物间亲缘关系，并根据所述植物间亲缘关系发起对目标植物亲缘关系数据的查询和监管请求；

数据监管模块3用于基于所述查询和监管请求，对目标植物间亲缘关系的流转途径进行监控和管理。

可以理解为，服务器端事先通过接收用户客户端的发送获取目标植物的基准图像数据。服务器端中的亲缘网络构建模块1通过对该基准图像数据的植物属性分析，得到目标植物的属性信息。同时对该基准图像数据进行植物间关联关系分析，亲缘网络构建模块1得到目标植物间关联关系信息。然后基于得到的目标植物的属性信息和目标植物间关联关系信息，亲缘网络构建模块1构建出目标植物对应的植物间亲缘关系网络。

然后，在根据亲缘网络构建模块1构建目标植物对应的植物间亲缘关系网络之后，为了实现用户对目标植物数据的监管，服务器端中的数据发送模块2通过网络将构建的植物间亲缘关系网络发送至用户客户端。用户客户端接收该植物间亲缘关系网络，从中提取目标植物的植物间亲缘关系，并根据需要，依据该植物间亲缘关系向数据监管模块3发起对目标植物相应的亲缘关系数据的查询和监管请求。

在根据亲缘网络构建模块1构建植物间亲缘关系网络，并接收客户端发送的查询和监管请求后，数据监管模块3根据该查询请求，基于植物间亲缘关系网络查询相应的植物间亲缘关系。同时，数据监管模块3根据监管请求，查询、监控和管理目标植物对应的植物间亲缘关系的流转途径。

其中，在一个实施例中，数据监管模块3利用MVC和Spring架构模式，实现对目标植物的植物间亲缘关系的流转途径的查询、监控和管理。

本发明实施例提供的一种基于亲缘网络的植物数据监管***，能够对植物数据的图像进行多维标准化互联识别，从而有效解决植物图像识别问题中的数据孤岛问题。同时，通过对植物图像数据和植物亲缘网络数据的分析，能够有效促进地域化植物数据的共享与交流，对植物数据在区域间的研发与培育具有重要意义。

其中，亲缘网络构建模块1从用户客户端获取的目标植物的基准图像数据，是由用户客户端事先基于外置摄像头拍摄指定环境下的植物图像；或者用户客户端获取的存储于其存储器内部的植物图像。

应当理解的是，用户可以通过使用用户客户端的外置摄像头进行植物图像的拍摄。用户在使用用户客户端的外置摄像头进行植物图像的拍摄时，可采用手动对焦对屏幕中的植物进行对准操作，当屏幕中出现图像红色边缘线并且展示出植物的部分结构的特写镜头时，表明已经准确获取到该植物的标准图像，***会自动或由用户手动确认上传该植物图像。

此外，用户可以利用用户客户端事先获取目标植物图像，并将其存储在用户客户端存储器中，执行上述方法时，通过访问存储器读取该目标植物图像，并将其发送至服务器端。

其中，在一个实施例中，亲缘网络构建模块1构建植物间亲缘关系网络时，执行以下流程：

获取所述目标植物的基准图像数据；

通过分析所述基准图像数据，获取所述目标植物的所有属性信息，以及植物间同族关系和植物间地域流转关系；

其中，在一个实施例中，所述获取所述目标植物的所有属性信息的步骤进一步包括：分别获取所述目标植物的品种属性信息、习性属性信息、培育注意事项属性信息和进出口属性信息。

根据植物唯一识别码key和植物的所述属性信息value构建Key-value型网络节点，并根据所述植物间同族关系和植物间地域流转关系，构建各所述网络节点间关系边，获取所述植物间亲缘关系网络。

应当理解的是，亲缘网络以图形化模型由包含属性的节点和包含属性的边构成，节点中包含多个Key-value型的属性，节点之间通过关系边相互联系，每一个节点的key包含自身的唯一植物识别码，value值包括植物的品种、习性、培育注意事项、进出口信息等内容，与其他节点之间的关系边则包括同族关系(界、门、纲、目、科、属、种信息)以及植物间的地域流转关系信息。

本发明实施例中，结合生物学知识，生物属界从大到小分为界、门、纲、目、科、属、种。植物标准图像发送给后台服务器中，后台服务器内部的数据库***通过分析拍摄到的图像的各部分特征，在数据库中对其进行图像匹配识别后进行界、门、纲、目、科、属、种的划分。其中，拍摄的图像均属于植物界，门类包括裸子植物门和被子植物门两种，下属划分较为详细。例如拍摄对象为芦荟枝叶，芦荟属于合瓣花亚纲菊科下属的植物，分析相关亲缘关系植物网络，如桔梗科、葫芦科等。

在另一个实施例中，亲缘网络构建模块1还用于利用Domino文件型数据库和Oracle数据库的集成数据库平台，将所述植物间亲缘关系网络以图形化模型的方式进行存储。

应当理解的是，亲缘网络构建模块1基于Domino文件型数据库和Oracle数据库的集成数据库平台存储亲缘关系网络图，将亲缘网络以图形化模型的方式进行存储。亲缘网络构建模块1的数据库采用Domino数据库和Oracle数据库集成的开发方式，Domino数据库拥有访问存储在服务器上的网络页面和运行CGI程序的所有常用设施。

Domino服务器主要通过把Notes元素和命令附加在web服务请求的结尾，将Notes元素扩展成延展URL接口。通过URL接口，Domino监听接收的HTTP请求。当网络浏览器请求浏览Domino服务器上的网页时，Domino服务器首先将该URL通过Domino内置的解析器来确定浏览器需要的是文件***中的网页文件还是Domino数据库的内容。

其中，用户上传的植物标准图像可以采取网页的浏览形式，将植物图像的相关基础信息以及后续查询出的亲缘网络信息进行展示，Domino数据库可以准确的对网页提供准确的网络服务，建立植物图像和亲缘网络的快速传递接口。同时，亲缘网络构建模块1中Oracle数据库采用ODBC数据库连接，使用统一的API建立的应用程序，对数据库的操作不依赖于任何数据库管理***，不直接与任何数据库管理***打交道，从而直接实现应用程序对不同DBMS的共享。

本发明一个实施例中，亲缘网络构建模块1采用ODBC访问后台服务器数据库的进程包括：植物标准图像发出对ODBC的API调用请求，ODBC内置驱动装置分析植物标准图像请求调用的命令，通过OS根据事先登陆的数据库数据信息决策使用的内置驱动装置、植物、植物标准图像的请求指令，发送给正被访问的数据库的指定ODBC内置驱动装置。若存在查询结果，该结果即被发送给正被调用的API程序，通过复合文档的半结构化数据获取信息，保证植物标准图像数据与植物亲缘网络数据建立数据转换传输接口，保证***的正确集成和使用。

其中，在一个实施例中，数据监管模块3在对目标植物间亲缘关系的流转途径进行监控和管理时，执行如下处理流程：

基于所述查询和监管请求中的查询请求，采用图查询语言LIKQ查询存储的对应植物间亲缘关系网络图数据；

采用MVC架构模式，读取所述植物间亲缘关系网络图数据的亲缘关系图结构，用以将亲缘关系数据展示、亲缘关系数据处理和亲缘关系数据存储进行分离；

基于所述查询和监管请求中的监管请求，利用Spring架构模式，通过获取TelephonyManager服务中的Listener***，监听植物亲缘关系网络数据的变化特性，并进行植物亲缘关系数据事务逻辑的处理。

应当理解的是，数据监管模块3对***数据的基本数据结构进行搭建。主要包括节点内容Node以及节点之间的关系模式Relationship，通过建立植物数据节点以及之间的关系模式，搭建植物数据之间的模式路径Path，对***内部存储的数据进行合理调控。

首先，数据监管模块3采用图查询语言LIKQ，通过分别定义节点规则、关系边规则和模式规则，对存储在数据库平台内部的亲缘关系网络图数据进行查询和更新。

其中，对于节点规则、关系边规则和模式规则的定义与上述方法类实施例类似，可参考上述方法类实施例，此处不再赘述。

然后，数据监管模块3根据上述获取到的查询结果，采用MVC模式读取亲缘关系图结构，以将亲缘关系数据展示、亲缘关系数据处理和亲缘关系数据存储分离。用户基于Android***，Android***通过和用户交互，把植物亲缘关系数据以多种形式展示给用户，并接收用户对数据监管模块3的请求。

在一个实施例中，数据监管模块3还用于将所述植物间亲缘关系网络图数据、所述植物亲缘关系网络数据的变化特性以及所述植物亲缘关系数据事务逻辑的处理的结果通过客户端展示界面Action配置文件调控并展示给用户。即，展示界面主要通过Action配置文件来调控展示给用户的亲缘关系页面布局。

应当理解的是，植物间的亲缘关系网络不只包括植物的科属关系，对于栖息地、习性等内容均会在亲缘关系网络中进行联系说明。如蔷薇科与杜鹃花科分属于不同的植物纲，分别属于离瓣花亚纲和合瓣花亚纲，但二者的栖息地均包括亚洲亚热带地区。因而，在植物亲缘网络中也会对上述信息进行展示说明。

再然后，数据监管模块3基于Spring架构进行植物亲缘关网络数据监管，通过获取TelephonyManager服务中的Listener***，用户监听植物亲缘关系网络数据的变化特性。其中，监听的变化特性包括植物种植地关系变化数据、植物出口变化数据、植物遗传变异数据等。

应当理解的是，数据监管模块3接收用户发起的植物亲缘关系数据查询的业务请求，根据请求进行植物亲缘关系数据事务逻辑的处理。也即数据监管模块3对数据处理接口层进行调用函数的处理逻辑。数据处理接口层是数据处理层的函数实现，数据处理层负责对数据库的处理；数据固化层把植物亲缘关系数据中的实体类属性的变化映射到数据库里的协议数据字段中；数据服务层负责数据的存储，将植物亲缘关系数据结构化存储在数据服务层。

其中，在一个实施例中，数据监管模块3还用于对所述植物亲缘关系网络数据的变化特性进行加密浏览查看，并把加密信息置入ArrayList类型的params变量中，采用MD5加密算法，对所述植物亲缘关系网络数据的变化特性提取摘要，进行信息-摘要型单向加密，并存储到数据库中。

可以理解为，对于上述监听到的植物亲缘关系网络数据的变化特性，通过数据监管模块3设置，可进行加密浏览查看，仅允许具备同等及以上权限的用户进行操作。数据监管模块3同时把加密信息放到ArrayList类型的params变量中，采用MD5加密算法，对变化内容提取摘要进行信息-摘要型单向加密，最终存储到数据库中。

在另一个实施例中，数据监管模块3具体还用于基于存储的所述植物间亲缘关系网络图数据，进一步分别进行基于所述网络节点的分析、基于所述关系边路径的分析和基于子图的分析。

其中，基于网络节点的分析可以理解为，单独节点的模式分析无需依赖于关系边的连接情况，即节点只要满足查询给出的属性条件，与其是否为单独节点无关。遍历整个节点的集合，即可依据条件找到用户所需节点内容。用户基于节点的内容信息，分析出各植物的生长环境信息，并且按层次遍历植物的界、门、纲、目、科、属、种信息。

其中，基于关系边路径的分析可以理解为，路径是一组关系边的序列，其中的关系边不重复出现。用户查找出具备特定植物纲目属性和特定生长环境信息的植物节点内容后，基于时间轴决策出植物种植地域的植物关系，基于相似度分析，获取植物之间的亲属血缘关系。

其中，基于子图的分析可以理解为，由用户提供查询图，在数据图中查询满足用户要求的子图。其中，根据查询的精确程度分为精确查询和模糊查询。然后根据节点分析和边分析的结果，获取满足预定条件的植物本体数据信息和植物之间的关系数据。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于亲缘网络的植物数据监管方法，其特征在于，包括：

S1，基于目标植物的基准图像数据，通过目标植物属性分析和目标植物间关联关系分析，构建所述目标植物对应的植物间亲缘关系网络；

S2，将所述植物间亲缘关系网络发送至客户端，以供所述客户端从中提取植物间亲缘关系，并根据所述植物间亲缘关系发起对目标植物亲缘关系数据的查询和监管请求；

S3，基于所述查询和监管请求，对目标植物间亲缘关系的流转途径进行监控和管理；

所述S1的步骤进一步包括：

S11，获取所述目标植物的基准图像数据；

S12，通过分析所述基准图像数据，获取所述目标植物的所有属性信息，以及植物间同族关系和植物间地域流转关系；

S13，根据植物唯一识别码key和植物的所述属性信息value构建Key-value型网络节点，并根据所述植物间同族关系和植物间地域流转关系，构建各所述网络节点间关系边，获取所述植物间亲缘关系网络；

步骤S12中所述获取所述目标植物的所有属性信息的步骤进一步包括：

分别获取所述目标植物的品种属性信息、习性属性信息、培育注意事项属性信息和进出口属性信息；

所述S3的步骤进一步包括：

S31，基于所述查询和监管请求中的查询请求，采用图查询语言LIKQ查询存储的对应植物间亲缘关系网络图数据；

S32，采用MVC架构模式，读取所述植物间亲缘关系网络图数据的亲缘关系图结构，用以将亲缘关系数据展示、亲缘关系数据处理和亲缘关系数据存储进行分离；

S33，基于所述查询和监管请求中的监管请求，利用Spring架构模式，通过获取TelephonyManager服务中的Listener***，监听植物亲缘关系网络数据的变化特性，并进行植物亲缘关系数据事务逻辑的处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S13的步骤之后，还包括：

利用Domino文件型数据库和Oracle数据库的集成数据库平台，将所述植物间亲缘关系网络以图形化模型的方式进行存储。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S33的步骤之后，还包括：

将所述植物间亲缘关系网络图数据、所述植物亲缘关系网络数据的变化特性以及所述植物亲缘关系数据事务逻辑的处理的结果通过客户端展示界面Action配置文件调控并展示给用户。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S33中所述进行植物亲缘关系数据事务逻辑的处理的步骤之后，还包括：

基于存储的所述植物间亲缘关系网络图数据，进一步分别进行如下处理分析：

基于所述网络节点的分析：基于给定查询属性，遍历所有所述网络节点，获取目标节点属性，并基于所述目标节点属性，分析植物生长环境信息，按层次遍历植物的界、门、纲、目、科、属及种的信息；

基于所述关系边路径的分析：查询具备特定植物纲目属性和特定生长环境信息的植物节点属性后，基于时间轴决策植物种植地域的植物关系，并基于相似度分析，获取植物间的亲属血缘关系；

基于子图的分析：基于自客户端获取的目标查询图，在数据图中查询满足查询目标的子图；根据所述基于所述网络节点的分析和所述基于所述关系边路径的分析的结果，获取满足预设条件的植物本体数据信息和植物间关系数据信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1的步骤进一步还包括：接收用户客户端发送的所述目标植物的基准图像数据；

相应的，在所述S1的步骤之前，还包括：

所述用户客户端基于外置摄像头拍摄指定环境下的目标植物图像；或者，所述用户客户端读取存储于其存储器内部的目标植物图像，获取目标植物的所述基准图像数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S33中所述监听植物亲缘关系网络数据的变化特性的步骤之后，还包括：

对所述植物亲缘关系网络数据的变化特性进行加密浏览查看，并把加密信息置入ArrayList类型的params变量中，采用MD5加密算法，对所述植物亲缘关系网络数据的变化特性提取摘要，进行信息-摘要型单向加密，并存储到数据库中。

7.一种基于亲缘网络的植物数据监管***，其特征在于，包括：

亲缘网络构建模块，用于基于目标植物的基准图像数据，通过目标植物属性分析和目标植物间关联关系分析，构建所述目标植物对应的植物间亲缘关系网络；

数据发送模块，用于将所述植物间亲缘关系网络发送至客户端，以供所述客户端从中提取植物间亲缘关系，并根据所述植物间亲缘关系发起对目标植物亲缘关系数据的查询和监管请求；

数据监管模块，用于基于所述查询和监管请求，对目标植物间亲缘关系的流转途径进行监控和管理；

亲缘网络构建模块构建植物间亲缘关系网络时，执行以下流程：

获取所述目标植物的基准图像数据；

通过分析所述基准图像数据，获取所述目标植物的所有属性信息，以及植物间同族关系和植物间地域流转关系；

根据植物唯一识别码key和植物的所述属性信息value构建Key-value型网络节点，并根据所述植物间同族关系和植物间地域流转关系，构建各所述网络节点间关系边，获取所述植物间亲缘关系网络；

所述获取所述目标植物的所有属性信息的步骤进一步包括：分别获取所述目标植物的品种属性信息、习性属性信息、培育注意事项属性信息和进出口属性信息；

数据监管模块在对目标植物间亲缘关系的流转途径进行监控和管理时，执行如下处理流程：

基于所述查询和监管请求中的查询请求，采用图查询语言LIKQ查询存储的对应植物间亲缘关系网络图数据；

采用MVC架构模式，读取所述植物间亲缘关系网络图数据的亲缘关系图结构，用以将亲缘关系数据展示、亲缘关系数据处理和亲缘关系数据存储进行分离；

基于所述查询和监管请求中的监管请求，利用Spring架构模式，通过获取TelephonyManager服务中的Listener***，监听植物亲缘关系网络数据的变化特性，并进行植物亲缘关系数据事务逻辑的处理。

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