T/SDBDA 9-2021 农技推广信息化应用示范平台总体技术要求

4　总体设计
设计原则
4.1.1　技术的可行性、先进性
本项目采用Spring MVC框架（参考图1），该框架已在诸多云计算领域广泛使用。技术框架提供最佳编程模式，加快在不同技术平台上开发和部署应用的速度，保证应用的健壮性。项目对界面风格、远程接入、数据库持久化、事务处理、并发处理、缓存处理、安全管理等细节设计合理化。软件研发技术主要采用J2EE，数据库多样化。硬件方面由农业厅购置，选择成熟的厂商与产品，保证系统安全、可靠的运行。
图1　Spring MVC框架
GIS技术发展迅速，要适度超前，高起点设计，高起点起步，重点选用代表当今国际先技术水平，支持云GIS架构，成熟、实用的技术，最大限度地适应今后农业物联网与GIS技术发展的需要。
4.1.2　系统的开放性
本项目使用标准的技术平台和技术框架，系统间交互性强，规范化管理定义数据接口API，以实现接口API的通用性。
4.1.3　软件的易用性、稳定性、可靠性、可继承性
人性化界面设计，业务流转易操作，数据能够以表格、图形等形式展示、打印，提供在线帮助与操作手册，各项设计符合人员使用。技术框架屏蔽不同具体技术实现的细节，减少直接使用系统资源带来的复杂性、异构型、不安全性、不稳定性。技术框架监控和管理系统资源，保证系统资源的可用性及合理使用性。增强应用系统的可继承性与数据的可继承性，提供查询、管理等功能。
4.1.4　软件的兼容性
电脑版平台需兼容主流浏览器。
电脑版平台需兼容windows、Linux、 Unix等操作系统。
电脑版平台屏幕分辨率建议在1024×768以上。
手机安卓版平台支持在Android4.0以上的小米、华为、三星、锤子、魅族等主流品牌手机上运行，需要适配4.0寸到10.1寸的屏幕。
手机苹果版平台需要兼容苹果5以上及苹果iPad主流系列等系统。
4.1.5　管理监控的规范性
系统研发遵循国际化标准，严格要求研发的规范性，配备完整的文档说明，如概要设计说明书、详细设计说明书、研发任务分解表、项目估算表、里程碑报告、代码走查单等，研发的各个环节由QA监督管控。测试流程要求覆盖到需求设计的各个分支，完整的测试报告，鉴定应用设计实现的正确性、完整性，以此衡量应用研发的质量，对设计要求进行合理评估。
4.1.6　维护、升级
本系统的结构化、层次化设计，易管理维护升级，模块化设计，高内聚低耦合，增强版本兼容性，模块的改变不影响系统正常运行，升级易操作。
建设原则
4.2.1　实用性
项目以建设山东省农业科技服务数据中心和交换平台为主，开发建设农技推广信息化服务系统，实现全省农技推广信息的集成与共享。
4.2.2　先进性
采用目前先进成熟的数据库技术、GIS技术实现分布式数据库之间数据交换、多尺度空间数据的高度集成。
4.2.3　可扩展性
提供跨系统平台运行的能力，具有二次开发接口，基于组件的可定制服务，以确保系统的可扩展性。
4.2.4　开放性
选择大型通用的数据库管理平台，制定山东省农技推广信息化应用数据格式，提供开放标准的数据服务接口，提供良好的数据交换能力，以利于数据共享和系统平台的集成。
4.2.5　安全性
充分考虑用户及系统权限和数据保密等情况，提供权限控制以及数据备份功能，保证系统的稳定性和数据本身的安全。
5　平台架构
山东省农技推广信息化应用示范平台建设包含（参考图2）：
a)农技推广培训系统（山东农业技术推广专家在线视频咨询系统、新型职业农民教育培训系统）；
b)农技推广技术服务系统（农技汇手机APP、山东农业专家远程服务系统）；
c)山东农业科技服务云平台；
d)山东农业科技网改造升级。
图2　山东省农技推广信息化应用示范平台
主要建设内容可归纳为“一个支撑GIS引擎、四大应用业务分系统、一套标准规范”：
a)一个基础GIS引擎：基于天地图的GIS系统，提供农技基础GIS服务；
b)四大农技业务分系统：在支撑云平台之上构建农技业务系统，为农业用户提供综合服务，包括农技推广培训系统、农业推广技术服务系统、山东省农业科技服务云平台建设、山东农业科技网改造升级和相关数据库建设；
c)一套标准规范：系统涉及到的农情数据集分类、编码、数据库表字段设计。
总体设计面向数据、面向交互整合，采用大数据技术，实现脉络清晰的元数据质量、完善的数据调度、高效可靠的数据挖掘和可视化的结果展现。新技术推动农业发展，将众多元数据集中整合管理，定期对数据质量进行跟踪改进，增强易用性，实现跨平台支持，让繁杂的任务逻辑清晰可维护，统一视图，统一运维。
系统结构为 B/S 方式，客户端无需安装，使用浏览器即可，在数据平台系统建设开发过程中非常便于部署，并易于作为平台进行整合。B/S(浏览器/服务器模式)是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种改进。在这种结构下，软件应用的业务逻辑完全在应用服务器端实现，用户表现完全在Web服务器实现，客户端只需要浏览器即可进行业务处理，是一种全新的软件系统构造技术。这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。
采用MVC典型设计模式（参考图3），有助于管理复杂的应用程序，将业务逻辑、Data、UI显示分离的方法组织代码，业务逻辑聚集到一个部件里面，在人性化界面操作交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。
图3　程序框架设计
本项目采用“BI数据分析及展现系统软件（Web端和移动端）”，配合数据整合对接服务，总体架构设计遵循“统一数据支撑、统一应用管理、多层次应用、多渠道接入”的设计，以各业务系统数据为基础，建成面向决策管理层的数据统一管理展现平台，面向农户和广大用户的自主学习平台。让决策管理层实时掌据业务运行和经济运行状况，及时发现管理异常，对整个农业生产经营管理过程做到“可知、可视、可控、可评”。
6　功能要求
山东农业技术推广专家在线视频咨询系统：
a)专家视频咨询功能；
b)专家咨询录像回放功能；
c)在线查询专家未来7天的排班情况功能；
d)自动拨打本地12316电话功能；
e)建立专家库，对专家的资料信息进行具体的查询功能；
f)建立结构化、易操作使用的全面有组织的农业技术知识库集群，提供农业技术知识的搜索功能。
新型职业农民教育培训系统：
a)基础测试功能；
b)在线学习和课程交流、回放、资源下载等功能；
c)在线作业和考试、统计查看、管理等功能；
d)设定自己的行事历，进行日程的管理功能；
e)学员进行问题讨论的功能；
f)平台公告通知查看的功能；
g)学员对新开班进行报班的功能；
h)好友列表查看、寻找好友的功能；
i)修改个人基础资料的功能。
农技汇APP（Android、IOS）：
a)科技网新闻查看的功能；
b)专家咨询的功能；
c)在线视频播放的功能；
d)专家直播和观看的功能；
e)农产品供需发布和查看的功能；
f)最新的农产品市场行情信息查看的功能；
g)信息采集的功能。
山东农业专家远程服务系统：
a)帮助用户病害诊断的功能；
b)专家推荐经典案例的功能；
c)案例查询的功能。
山东农业科技服务云平台：
a)标示全省农技推广站的位置及详细信息的一图视的功能；
b)通知公告发送、管理、接收查看的功能；
c)区域站工作人员管理区域站的日常事务、记录工作内容的功能；
d)在天地图（中国）上标注全省专家的位置及详细信息的功能；
e)在天地图（中国）上标注全省在线农民用户的位置及详细信息的功能；
f)在天地图（中国）上标注全省农技推广站的位置及详细信息的功能；
g)在天地图（中国）上标注全省示范县的位置、示范站的位置及概述信息、示范基地的位置及概述信息、示范教室的位置及概述信息的功能；
h)通过地图展示全省土地利用现状、地貌、土壤、耕地地力、土壤养分含量分布图等共计28张空间数据图的功能。
山东农业科技网：
a)新闻查看阅读的功能；
b)建立专家库，提供专家信息查看的功能；
c)用户在线注册登陆的功能；
d)专家和用户互动交流的功能；
e)农户在线视频点播学习农业知识技能的功能。
数据共享交换平台：
a)设定交换库的配置，进行库对库抽取的功能；
b)配置待抽取库的信息，包含库名称、ip地址、端口号等的功能；
c)增量数据抽取、导入库表、删除表、点选表名、查看抽取的数据结果的功能。
运维管理系统：
a)用户和角色权限管理的功能；
b)密码认证、多点登录、会话管理等功能；
c)用户统一授权的功能。
7　安装与维护要求
软件要求
操作系统、数据库、编程语言等应为可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟的主流产品。
运行环境要求
应保证足够带宽，持续供电。
人员要求
企业应安排专人负责农技推广信息化应用示范平台的运行和维护，负责人员应接受针对系统的培训和学习，并能够熟练掌握系统功能。
8　安全性要求
系统具有完整的用户操作日志记录功能，且日志不可随意更改。
敏感信息应保密传输和展现，可使用编码等符号替代。
加密应采用单向加密存储，不可破译和逆转。
应具有组织机构实名认证证书登入功能。
应具有系统登录身份验证机制。