粮食和食物安全专题服务平台研究

顾亮亮，赵瑞雪，寇远涛，鲜国建，朱　亮，王德川，杨洪磊

(中国农业科学院农业信息研究所，北京　100081)



粮食和食物安全专题服务平台研究

顾亮亮，赵瑞雪，寇远涛，鲜国建，朱亮，王德川，杨洪磊

(中国农业科学院农业信息研究所，北京100081)

明确了粮食和食物安全领域的科研需求，梳理了资源的类型、来源及其整合组织与建设，设计了粮食和食物安全专题服务平台的总体框架，展示了平台的技术架构、系统功能及部署，并从运维管理制度规范、学科馆员和专题平台建设与服务推广运维队伍、运维管理系统等方面介绍平台运维管理工作，保证专题服务平台稳定、高效、可持续的运行。构建的面向我国粮食和食物安全科研领域的专题知识服务与支撑技术平台可满足粮食和食物安全领域科研用户个性化、深层次、嵌入解决科学问题全过程的专题知识服务需求。

粮食安全；食物安全；专题服务；资源建设；平台建设；运维管理

“洪范八政，食为政首”，粮食安全自古以来就是治国安邦的首要任务。党中央、国务院始终将粮食安全工作摆在突出位置。2016年两会期间，习近平主席强调，要推进农业供给侧结构性改革，提高农业综合效益和竞争力，要以科技为支撑走内涵式现代农业发展道路，可见，围绕国家粮食安全的农业科技创新是一项长期而艰巨的任务。作为农业科技信息服务机构，紧密围绕国家重大战略需求，主动与粮食和食物安全领域的科技人员沟通，开展粮食和食物安全领域各类信息资源的筛选、采集、加工、重组与整合，有针对性地建立粮食和食物安全一站式专题服务平台，为粮食和食物安全领域用户的科研、管理、决策工作，定向提供科技创新和战略决策的数字知识与专题服务支撑，具有重大意义。

专题知识服务是面向特定学科领域或重大专项，通过对领域动态、领域专家、科研机构、科研项目、科技文献、科学数据以及科研设施等知识资源的搜集整理和知识化组织，为科研人员提供“一站式”专业化服务。针对科研用户在科研项目申报、研究、结题等各环节的信息需求，提供专题信息检索跟踪、搜集、综合、分析以及报告等知识型产品服务，为用户掌握国内外发展现状及趋势提供科研参考[1]。而技术平台又是面向专业领域进行信息资源整合、提供服务的基础，是连接信息用户与学科馆员的桥梁。粮食和食物安全专题服务平台在现有传统专题信息服务的基础上，融入用户场景，嵌入科研过程各环节，整合现有信息服务资源与优势，重视用户需求分析、跟踪与合作，主动参与用户需求发现和解决问题的全过程，利用现代信息技术和工具，为用户提供及时、有效、连续的专题知识服务[2]。

1　总体框架设计

粮食和食物安全专题服务平台的构建目标是面向科研创新一线进行深度资源重组和服务集成，建立面向科研主体与科研过程的学科化服务机制，以个性化、学科化、知识化服务为手段，提供科研前、中、后期全过程的知识抽取与多维知识关联，构建集国内外相关研究进展、研究专家、研究机构、科技文献、科学数据、成果专利、研究环境与设备等综合科技信息于一体的数字科研信息环境，实现学术知识资源的共享、交流以及学术竞争力的提升，为农业科技创新提供知识服务支撑。

粮食和食物安全专题服务平台总体框架主要分为5个基础层级，通过有效的层级结构的划分可以全面地展现整体应用系统的设计思路(图1)。

图1　粮食和食物安全专题服务平台总体框架

(1)展示层(即用户层)。展示层位于整个架构的顶层，将系统分为两个部分，用户浏览和系统管理两个功能，不同权限人员登录不同的界面进行相关的功能操作。浏览人员即科研用户，是平台主要的服务对象，可以是粮食和食物安全领域的科研人员、科研团队或科研机构；编辑人员即管理用户，是专题的建设者和服务人员；系统专家即第三方用户，通过数据接口使用专题的系统或服务。(2)应用系统层。应用系统层是系统的建设层，通过相关管理功能和展示功能，将系统中的数据和模块有效地组织在一起，能够达到功能的模块化。(3)应用系统资源体系。应用系统资源体系是整体系统的数据资源保障，本系统建设要求搭建专题服务平台，所以对于资源体系的有效规划对于本系统的建设有着非常重要的作用。从整体机构划分，分为结构化资源、非结构化资源及现有结构化数据资源。(4)其他资源系统层。其他资源系统层展示当前系统相关的其他系统，方便系统其他人员了解系统需要和其他哪些系统要进行数据交互或者需要哪些系统的数据资源。(5)基础设施层。基础设施层是项目搭建的基础保障，具体内容包含互联网资源、局域网资源、数据库服务等，通过基础设施层的搭建，为整体应用系统的全面建设提供良好的基础。

2　资源建设

信息资源是开展服务的基础，粮食和食物安全专题服务平台的资源主要是基于用户需求调研和文献调研结果，进而确定信息资源的类型、来源和采集抽取策略，并基于统一的元数据标准规范，进行专题资源的抽取、重组和关联整合，最终实现资源共享。

2.1用户需求调研

只有清晰地了解用户的信息服务需求，对用户需求进行分析，从而寻找到专题服务的切入点和契合点，总结提炼出专题用户共性及规律性的需求，才能提供可行、适需、多样、高效、全面的专题信息服务[3]。与粮食安全和食物安全专题的课题组长、成员、领域专家展开访谈与沟通，探讨咨询其科研过程中的具体需求；掌握其平时关注的学术网站、领域专家、机构组织、会议、统计数据、科技报告、政策法规、成果专利等信息以及搜索该领域文献时，频繁使用的中英文关键词与检索式，进而梳理出粮食和食物安全科研过程中所涉及且需要的各类学术信息，为接下来的资源采集工作奠定坚实基础。

2.2文献调研

结果合用户需求调研获得的粮食安全和食物安全的关键词、检索式，于CNKI中国期刊全文数据库、Web of science(WOS)核心合集这两大中外文数据库搜索数据。根据CNKI 和WOS数据库提供的数据分析结果，可得出粮食安全、食物安全领域的高发文专家、高发文期刊、重要的研究机构等学术信息。此外，通过使用Citespace、Histcite等工具对文献数据进行分析，亦可得出高被引论文、作者、期刊、机构等信息。使用Citespace信息可视化软件工具，分析得出作者共现、国家合作、机构合作、研究前沿、研究热点等知识图谱，通过分析研究，最终形成学科态势报告[4]。结合领域专家对报告分析结果的审阅与修正，剔除不准确信息，完善分析结果，形成可靠准确的分析报告。

2.3资源类型及组织建设

通过用户需求调研与文献调研的结果，确定专题资源的类型以及需要采集的具体信息内容。本专题资源类型主要包括：本周快报、学术文献、网络资讯、科技报告、科研项目、专业期刊、政策法规、专业会议、成果、专利、国际组织、研究机构、领域专家、统计数据、学科分析、统计分析、学术搜索。

按照信息采集的方式，将资源分为以下三类。(1)自建：本周快报、学术文献、科技报告、科研项目、专业期刊、国际组织、专业会议、相关成果、相关专利、研究机构、领域专家。(2)共享(即从已建数据库抽取)：学术文献(国家农业图书馆)、学术搜索(国家农业图书馆)、学科分析(农业专业知识服务系统)、统计分析(农业专业知识服务系统)。(3)网络资源采集：前沿资讯、政策法规。资源建设以自建资源为主，通过纸本资源数字化、网络资源采集以及其他已有数字资源整合构建的资源库，在此基础上进一步对资源深度加工、分类、标引、组织和关联，形成专题知识资源库。

在资源采集抽取策略方面，以粮食安全领域为检索对象从期刊文献库的聚类功能获得相关性和出现频度较高的检索词列表，并对“粮食安全”为主题的中外文核心文献进行数据采集，利用Histcite与Citespace分析工具，对采集获取到的数据进行关键词分析，从而得到初始高频词信息，再对初始高频词进行数据清洗。结合以上2种方式，获得了出现频次排名前50位的高频词，再由该领域的知名专家对这50个高频词进行筛选，最终确定了粮食安全领域核心关键词，给出了中英文对照的核心关键词(表1)。同时，通过与领域用户深入交谈和需求收集分析发现，粮食安全领域的用户对国内外有关政府部门、科研机构、高等院校和学/协会组织等各类信息有重大需求，这也为领域资源的采集和抽取提供了重要依据和线索(表2)。

表1　粮食安全领域核心关键词

表2　粮食安全领域用户重点关注的机构

(续)

围绕不同的资源类型，建立相应的元数据标准规范。由于网络信息资源不稳定且易变，网络信息资源收集完成后，在不侵犯版权的情况下，应对网络学术资源进行本地化保存，按照一定的分类标准，对资源进行分类和标引，在此基础上再进行资源的建库工作，将所收集到的学术资源全文采用数据库方式进行保存和利用[5]。

以专家信息为例，按照分类、专家姓名、性别、民族、出生日期、国家地区、所在单位、单位分类、单位地址、单位电话、单位邮编、专业领域、技术职称、字母索引、链接地址、研究方向、资源来源、来源地址、资源采集日、研究成果、个人简介等资源描述规范，将采集到的信息存储于本专题服务平台[6]。

3　平台技术架构

系统采用微软的Dot Net Framework 4.0的 ASP.NET技术并集成JQuery、HTML5等先进的等网络技术，对信息样式进行展示。采用ASP.NET的界面缓冲技术，方便信息的快速读取，减少服务器的资源消耗。通过ADO.NET直接对数据直接访问数据库，减少数据的读取的延时，提高数据的读取速度。通过Web Service方式的SOAP协议和格式化文件导入形式将“农业专业知识服务系统”、“WOS”、“CNKI”三个系统的数据整合到本系统中，并建立多个有关“粮食和食物安全”信息资源库，以保障数据访问的快速、准确和完整性。系统中用户密码加密采用DES加密方式，通过动态Key，使解密方式更加复杂，保证用户使用的安全性。系统通过SESSION保护会话身份验证方式，避免未经授权访问会话状态；并严格限制会话寿命，确保通道的安全(图2)。

图2　技术构架

4　系统功能与部署

4.1系统功能

专题服务平台必须具备资源管理、组织以及在线浏览、检索、下载等基本信息服务功能。(1)资源搜索：能够快速检索各类资源，并具备分面导航、深度关联等功能。(2)资源导航：为用户提供资源分类导航，便于浏览资源全貌。(3)资源下载：提供文献、数据以及其他资源的题录信息或原文下载功能。(4)资源管理：实现对各类资源的采集、加工、索引、发布等功能。(5)资源组织：借助叙词表、分类法、规范库等对各类资源进行语义标注、归一处理等，支撑语义关联展示和分析评价。(6)个性化推荐：通过用户的个体行为和群体行为分析，进行基于用户兴趣偏好的个性化推送服务。(7)其他功能：包括用户及权限管理、网站内容管理、数据统计等系统管理功能。

4.2系统部署

在分析设计的基础上，部署系统功能，系统采用B/S架构方式，通过浏览器对系统的信息浏览和管理(图3)。通过Web Service方式的SOAP协议和格式化文件导入形式将“农业专业知识服务系统”、“WOS”，“CNKI”三个系统的数据整合到本系统中，并建立多个“粮食和食物安全”信息资源库，以保障数据访问的快速、准确和完整性。

5　系统运行

系统首页提供了包括粮食安全和食物安全领域的学术文献、态势分析、本周快报、专业期刊、前沿资讯、科技报告、科研项目、政策法规、成果、专利、研究机构、领域专家等栏目(图4)。系统广泛汇集了来自国家农业图书馆、国家农业科学数据共享中心以及世界粮农组织、美国农业部、世界经济合作组织等权威农业机构的专业数据资源、包括专家学者、科学数据、战略情报、科研机构、科技成果、科研项目、科技文献、农业科普等、面向粮食安全领域科研人员科技创新提供专业化的知识服务。

图3　粮食和食物安全专题服务平台网络拓扑图

图4　粮食和食物安全专题服务平台系统首页

6　运维管理

专题服务平台后期的运维工作将直接关系到平台能否发挥预期理想的效益以及可持续发展，因此，为保证专题平台稳定、高效、可持续的运行，需从运维管理制度规范、学科馆员和专题平台建设与服务推广运维队伍、运维管理系统等方面开展粮食和食物安全专题服务平台的运维管理工作。

6.1制定运维制度规范

涵盖平台运维管理全过程的运维制度规范，内容包括平台运维管理模式、运维工作流程、数据更新机制、人员岗位职责与管理等方面的管理规定与实施细则[7]。在数据资源管理与更新方面，对于不同的数据，做到数据源、数据采集、数据分析、数据存储、数据使用等统一管理，制定相关数据维护的流程和制度，确定数据更新方式(全量或增量)和周期(日、周、月、季或年)。

6.2建设一支专业的专题服务团队，全面推广平台的应用与服务

专题服务团队由技术人员、管理人员、学科馆员以及学术领域专家学者构成。技术人员负责专题平台的技术工作；管理人员即专题的主要负责人，需对本专题有全面地了解与把控，负责与科研用户对接，实时掌握用户的信息需求，根据需求反馈及时分配工作任务，统筹管理；学科馆员需具备良好的素质，对本专题有扎实的理论基础及深入的研究，熟练掌握网络信息检索和获取技术，对专题领域的相关信息源拥有丰富的使用经验，负责跟踪专题信息源的采集与更新工作；学术领域专家学者主要负责整个学术资源采集过程中的参谋和顾问以及学术资源采集过程中的把关以及鉴定人。学科馆员与相关学术领域专家学者合作进行学术资源的采集和组织，互为补充，保证学术资源采集的数量和质量[5]。

建设平台运维管理系统。运维管理系统包括用户管理、角色管理、权限设置、服务配置、系统监控和数据备份等功能模块。运维管理系统主要对平台的服务进行实时监控，记录平台运行的关键信息，提供平台设备与策略的安全管理，对突发事件进行报警处理，将平台运维的各项业务关联为一个整体，从而保证系统运维工作的及时、全面和准确，保障平台的稳定、高效运行[7]。

7　结论

本研究建立的粮食和食物安全专题服务平台作为一种学科化、个性化、多元化、嵌入科研过程的知识服务模式，已经面向中国农业科学院、省市农业科学院以及全国的农业科研用户开展应用与服务[1]，在粮食安全与食物安全的项目申请、科学研究、战略决策等科研及管理过程中发挥着重要的支撑作用。本专题的建设研究将在实践中不断加以完善优化，保障知识内容的持续更新和知识组织体系的进化，不断跟踪互联网服务技术的发展并使相关服务能够集成融合，进一步协调好技术、应用和服务的高效耦合机制，实现知识资源的深度关联打通、高效挖掘利用与可视化展示，进而提升知识服务的能力[8]。我们将持续关注并更新粮食和食物安全专题领域的发展动态，不断完善平台的功能与服务，为我国粮食和食物安全领域的科技创新与科技决策提供更强有力的知识保障和服务支撑。◇

[1]赵瑞雪，等.面向农业科技创新的多维知识服务体系构建[J].中国农业科学，2013，46(24)：5113-5122.

[2]沈东婧.嵌入式专题信息服务发展研究[J].图书情报工作，2013，57(49122) ：31-36.

[3]郭晶.图书馆学科化服务研究与进展[M].上海：上海交通大学出版社，2013：87.

[4]顾亮亮，赵瑞雪，等.从文献计量角度探析粮食安全研究现状[J].中国食物与营养，2016，22(3)：10-14.

[5]张秀芝，纪晓平，毛春辉.网络学术信息资源的采集和组织构建[J].情报科学，2005，23(12)：1831-1834.

[6]李兰彬.面向专题情报服务的领域知识库构建平台研究[D].南京：南京理工大学，2015.

[7]吴志宜.数字城市地理信息公共平台运维体系建设[J].测绘地理信息，2013，38(3)：48-50.

[8]赵瑞雪，寇远涛，鲜国建，等.领域科研信息环境构建研究[J].数字图书馆论坛，2012，103(12)：22-27.

中国食物与营养2016，22(7)：10-13

中国农业科学院科技创新工程(项目编号：CAAS-ASTIP-2015-AII)。

顾亮亮(1987—)，女，博士，研究方向：情报学、数字图书馆、信息资源管理。

赵瑞雪(1968—)，女，博士，博士生导师，研究方向：信息管理与信息系统、数字图书馆及数字农业。