1、项目编号 KZCX2-YW-433-3文档编号 Soil-D-02土壤监测数据质量控制系统使用手册版本号：V2.02011-03-08 目录1 引言 .41.1 编写目的 .41.2 项目背景 .41.3 术语和缩写词 .42 软件描述 .42.1 目标 .42.2 软件功能 .52.2.1 规则管理功能 .52.2.2 数据校验功能 .52.3 性能 .62.4 文件目录结构 .73 运行环境 .93.1 硬件 .93.2 支持软件 .94 使用说明 .104.1 安装和初始化 .104.2 软件的卸载 .135 运行说明 .145.1 主界面 .145.2 规则管理 .165.2.1 前置
2、条件 .165.2.2 操作主界面 .165.2.3 操作步骤 .185.2.4 其他说明 .245.3 数据校验 .255.3.1 观测数据校验 .255.3.1.1 前置条件 .255.3.1.2 操作主界面 .265.3.1.3 操作步骤 .265.3.2 标准样品测定数据校验 .305.3.2.1 前置条件 .305.3.2.2 操作主界面 .315.3.2.3 操作步骤 .315.3.3 样地管理数据校验 .315.3.3.1 前置条件 .315.3.3.2 操作主界面 .325.3.3.3 操作步骤 .325.3.4 盲样测定数据校验 .325.3.5 采样记录数据校验 .325.
3、3.6 样地 REVIEW 数据校验 .3341 引言1.1 编写目的为进一步推广土壤监测数据质量控制系统（以下简称“校验系统” ）的使用，促进生态站土壤监测数据质量管理的规范化，特编制本手册。本手册的预期读者有：中国生态系统研究网络（CERN）土壤分中心及各个生态观测站的研究人员、数据管理和维护人员等。1.2 项目背景本系统是一套以中国科学院南京土壤分中心土壤监测质量控制方法研究与数据产品开发为支撑，以 CERN 土壤分中心和 CERN 野外台站为依托，以长期土壤监测数据为校验对象的数据校验系统。旨在解决土壤监测数据人工校验效率低下、校验准确性不高以及人员变动引起的不确定性等问题。项目委托单
4、位：中国科学院南京土壤分中心项目开发单位：中国科学院计算机网络信息中心科学数据中心系统试用对象：中国生态系统研究网路（以下简称：CERN）土壤分中心以及野外台站。1.3 术语和缩写词CERN：中国生态系统研究网络（Chinese Ecosystem Research Network）是为了监测中国生态环境变化，综合研究中国资源和生态环境方面的重大问题，发展资源科学、环境科学和生态学，于 1988 年开始组建成立的。2 软件描述2.1 目标校验系统的目标如下：（1）为 CERN 提供一套实用的、可扩展的土壤监测数据质量控制工具；（2）提供一组规则管理的工具集，为规则的增、删、改、查等提供便利。5
5、2.2 软件功能校验系统分为规则管理、数据校验两个功能模块。对于土壤监测数据来说，数据校验又分观测数据校验和背景数据校验。观测数据校验包括基本校验、统计校验和分析方法校验。背景数据校验校验包括样地管理数据校验、采样记录数据校验、样地 REVIEW 数据校验、标准样品测定数据校验和盲样测定数据校验。对于土壤监测数据的农田、大气、森林和草地四个生态系统来说，不同生态系统所对应的背景数据校验类型有所不同。2.2.1 规则管理功能不同生态系统的观测数据报表和背景数据报表的数据校验规则会有所不同，CERN 土壤分中心以及观测台站对校验规则的参数可能也可能会有不同的认识。因此，需要根据专家知识为不同场合的
6、不同报表制定不同的校验规则。校验规则文件采用 XML 格式进行存储，因此，规则文件可以采用任何文本编辑器进行编辑。同时，系统也将提供图形化编辑界面，为校验规则编辑提供方便，更好地避免用户在编辑时出错。规则管理的图形化编辑界面如图 2-1 所示。图 2-1 规则配置图形化界面2.2.2 数据校验功能通过配置相应的校验规则，校验系统的数据校验模块能够在完成数据录入之后校验监测指标的数值范围是否在合理范围之内，或者不同指标之间的相对关系是否正确。目前，数据校验模块实现的数据校验功能主要有：（1）数据项的最大最小范围校验；6（2）数据项之间逻辑关系校验；（3）数据项值域的枚举范围校验。例如大气压数据的
7、阈值范围是否在 800 至 1200 之间，日平均气温是否在-30 至 40 之间，最高气温是否大于最低气温，平均气温是否小于最高气温，物种名称是否在指定的枚举类型中等等。校验系统根据配置好的校验规则对 Excel 表单或者数据库表单进行校验，校验界面如图2-2 所示。图 2-2 数据校验界面2.3 性能校验系统是针对土壤生态监测数据开发的专用数据校验平台，其在可扩展性、可移植性、校验准确性、校验效率以及灵活性等方面均表现突出。（1）可移植性校验系统采用 Java 运行环境，具备 “编译一次，到处运行”的特点。相对于目前某些利用 VBA 开发的数据校验系统来说（只能运行于 Windows 平台
8、），其可移植性更强。（2）可扩展性7校验系统的校验规则采用可扩展标记语言（Extensible Markup Language, XML）文件格式进行描述，易于编辑。如果需要添加别的校验规则，只需要通过图形编辑页面在 XML 文件中添加一个节点即可做到校验规则的扩展。（3）准确性通过配置相应的校验规则，本系统能够准确地定位观测数据报表和背景数据报表中不满足条件的记录，并对这些错误记录进行人性化展示。（4）效率相对于观测数据报表的人工较验来说，本系统在效率上有数量级的提升，大大地缩短了发现并更正土壤生态监测数据错误的周期。本系统的响应时间、更新处理时间、数据转换时间、计算校验时间等都在可接受范围
9、内。（5）灵活性此外，XML 文档是当前处理结构化文档信息的有力工具。它是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，且易于使用和分发。XML 文档格式的校验规则也可以轻易的移植到其他野外台站的数据质量管理系统或者其他类似的数据校验系统。2.4 文件目录结构本软件的安装目录如图 2-3 所示。图 2-3 软件的安装目录此安装目录可以根据用户机器的实际情况进行更改。安装目录下共包括两个文件夹和两个文件，文件夹分别是 configuration 和 plugins，文件分别是.eclipseproduct 和 SoilDV.exe。其中，.eclipseproduct 文件表示本软件是采
10、用 eclipse 插件的形式来进行开发的，文件内容包括本软件的唯一 ID 号，软件版本号以及软件的名称等信息；configuration 表示本软件的配8置目录，仅包括一个 config.ini 文件，用来指定本软件对应的入口以及本软件所引用的第三方插件；SoilDV 为可执行文件，是本软件的启动文件；plugins 目录用来存放本软件对应的主目录以及本软件所引用的第三方插件。plugins 目录如图 2-4 所示。图 2-4 plugins 目录截图校验系统的主目录为 plugins 底下的“cn.csdb.soildv”目录。此目录用来存放本软件编译好的 class 文件、规则文件以及软
11、件所需的其他目录。 “cn.csdb.soildv”目录如图 2-5 所示。图 2-5 软件主目录的目录结构3 运行环境3.1 硬件表 3-1 终端机硬件配置要求配置项 配置值CPU 推荐 1.7G 以上内存 512M 以上，推荐 1G 以上硬盘 20G 以上软驱 无要求光驱 无要求显示器 建议 15 寸以上，推荐分辨率为 1280*1024网卡 100M表 3-2 数据库服务器硬件配置要求配置项 配置值CPU 1.7G 以上内存 1G 以上硬盘 40G 以上软驱 无要求光驱 无要求显示器 无要求网卡 100M3.2 支持软件表 3-3 终端机软件配置要求名称 版本 备注操作系统 Window
12、s XP 及其他JAVA 运行环境 1.5 及以上表 3-4 数据库服务器软件配置要求名称 版本 备注操作系统 Windows Server 2003 及其他数据库系统 Access 或其他土壤监测数据质量控制系统使用手册104 使用说明4.1 安装和初始化本软件的运行需要 JAVA 环境和 Access 数据库。 Access 数据库以及相应的参考数据已经内置在本软件中。本手册重点介绍 JAVA 环境的安装与配置。（1）一般来说，操作系统都会自带 JAVA 环境。WINDOWS 系统可以通过命令行窗口查看 JAVA 环境的版本信息（开始运行输入 cmd查看版本信息），如图 4-1，图 4-2和图 4-3 所示。图 4-1 打开运行窗口
