雷公山自然保護區(qū)生物多樣性信息管理系統(tǒng)構(gòu)建

梁英 梁芬 唐秀俊

（貴州雷公山國家級自然保護區(qū)管理局 貴州雷山 557100）

雷公山自然保護區(qū)生物多樣性信息管理系統(tǒng)構(gòu)建

梁英 梁芬 唐秀俊

（貴州雷公山國家級自然保護區(qū)管理局 貴州雷山 557100）

生物多樣性是人類社會與生態(tài)環(huán)境長遠發(fā)展的基礎，需要保護水源、土壤，建立平整的生態(tài)關(guān)系，對現(xiàn)有資源進行充分利用。物種資源保護是生物多樣性保護的重要組成部分，建立自然保護區(qū)是保護生物多樣性的重要途徑。本文結(jié)合雷公山的實際情況進行分析，首先對建立自然保護區(qū)生物多樣性信息管理系統(tǒng)的必要性進行分析，其次對該系統(tǒng)的設計與構(gòu)建進行詳細闡述，然后提出系統(tǒng)功能的實現(xiàn)途徑。

自然保護區(qū)；生物多樣性；生物信息管理；數(shù)據(jù)庫

1 引言

自然保護區(qū)的建立是國家保護生態(tài)資源與生物多樣性的重要舉措，對于生態(tài)安全、生態(tài)文明維護、社會經(jīng)濟的長遠發(fā)展等具有重要意義。加強自然保護區(qū)建設管理是將生態(tài)建設作為關(guān)鍵，建立林業(yè)長遠發(fā)展戰(zhàn)略，滿足小康社會建設的需要。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)的廣泛應用，自然保護區(qū)建設與管理急需轉(zhuǎn)型。要想改善管理效果，提高管理質(zhì)量與效率，需積極采用信息技術(shù)建立生物數(shù)據(jù)庫，為生態(tài)管理規(guī)劃提供依據(jù)。

2 自然保護區(qū)建立信息管理系統(tǒng)的必要性

《中華人民共和國自然保護區(qū)條例》第二條規(guī)定，“自然保護區(qū)”是指“對有代表性的自然生態(tài)系統(tǒng)、珍稀瀕危野生動植物物種的天然集中分布區(qū)、有特殊意義的自然遺跡等保護對象所在的陸地、陸地水體或者海域，依法劃出一定面積予以特殊保護和管理的區(qū)域”。雷公山自然保護區(qū)為國家級自然保護區(qū)，為實現(xiàn)保護區(qū)的長遠發(fā)展，需要對現(xiàn)有資源進行調(diào)查，對保護對象、分布和動態(tài)進行跟蹤觀測。調(diào)查工作的不斷深入，生物多樣性信息也日益完善，管理難度提高。另外，社會公眾對于信息公開、資源共享等要求日益嚴格。為此，建立適應當前科學技術(shù)發(fā)展水平、滿足管理部門、社會公眾需求的自然保護區(qū)信息管理系統(tǒng)平臺極為必要。

3 雷公山自然保護區(qū)生物多樣性信息系統(tǒng)構(gòu)建

雷公山保護區(qū)生物資源極為豐富，已經(jīng)鑒定生物種類有608科5084種，其中：動物2239種，高等植物2582種，大型菌類263種。區(qū)內(nèi)野生動物資源有53目280科2239種。其中：獸類有8目23科53屬67種；魚類有4目10科30屬35種；兩棲類有2目8科36種；爬行類有3目10科33屬60種；鳥類14目31科154種；昆蟲有22目194科1114屬1861種（包括蜘蛛類）；寡毛類4科5屬26種。森林植物資源有278科954屬2582種。其中：種子植物有177科721屬1962種，苔蘚植物59科142屬353種；蕨類植物42科91屬267種。大型菌物有50科112屬263種。信息系統(tǒng)設計與構(gòu)建如下：

3.1 B/S模式的體系結(jié)構(gòu)

雷公山生物保護信息管理系統(tǒng)采用的使B/S架構(gòu)，該架構(gòu)的特征詳細如下：①用戶獲得權(quán)限后直接訪問瀏覽器，無需程序安裝和更新操作；②通過Http協(xié)議在用戶與服務器間建立交互機制；③系統(tǒng)的實用性、安全性、可擴展性更高；④對系統(tǒng)進行升級改造時，需要更改服務器端代碼；⑤保證數(shù)據(jù)庫的安全，需要將數(shù)據(jù)庫與服務器相連接，保證了數(shù)據(jù)可以及系統(tǒng)的安全性。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設計

3.2 數(shù)據(jù)庫搭建

數(shù)據(jù)庫的建立與完善是自然保護區(qū)管理系統(tǒng)功能完善的前提。自然保護區(qū)信息管理系統(tǒng)主要分為三個類型，即空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫、影像數(shù)據(jù)庫。為了便于資源數(shù)據(jù)的管理，需要將該管理層分為三個部分，即辦公自動化系統(tǒng)、資源信息管理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)。其中，資源信息管理系統(tǒng)主要是對植被、動物、昆蟲等相關(guān)生物信息、防火信息進行存儲管理，管理信息系統(tǒng)主要是對保護區(qū)附圖、管理機構(gòu)信息、局領(lǐng)導信息、保護區(qū)介紹、發(fā)展史等重要文件進行統(tǒng)一管理：辦公自動化系統(tǒng)主界面主要是自然保護區(qū)管理文件的發(fā)布，是對外聯(lián)系的重要窗口。數(shù)據(jù)庫如圖2所示。

3.3 系統(tǒng)功能模塊設計

①空間分析，資源信息管理中的空間數(shù)據(jù)主要有動植物、昆蟲分布圖、社區(qū)基本信息圖等?？臻g數(shù)據(jù)庫信息的完善主要是通過掃描和數(shù)字化技術(shù)完成的，將基礎地圖轉(zhuǎn)化為ArcGIS格式?？臻g數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)均為矢量數(shù)據(jù)，其中遙感影像圖通過ArcMap軟件生成相應的矢量文件，與其它空間數(shù)據(jù)綜合，統(tǒng)一管理。此類數(shù)據(jù)可直接查詢到具體的空間要素位置。通過GIS二次開發(fā)，可點擊某一要素的鏈接，直接跳轉(zhuǎn)至相應的屬性數(shù)據(jù)界面，實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)動。②屬性數(shù)據(jù)管理。主要為雷公山自然保護區(qū)內(nèi)動植物、昆蟲的生態(tài)監(jiān)測信息。為了保證信息查詢的準確性，需建立模糊查詢功能模塊，只要輸入關(guān)鍵字段便可顯示相關(guān)條目。③影像數(shù)據(jù)管理。影像數(shù)據(jù)均為圖片，主要為動植物、昆蟲的圖片。用戶訪問時，可以直接瀏覽圖片及相關(guān)信息。圖片通過字段的形式存儲于相應的Access數(shù)據(jù)庫中。④決策支持。全面收集保護區(qū)信息，為定性、定量分析提供依據(jù)，并為相關(guān)單位的決策奠定基礎，弱化例如人為因素的干擾。

圖2 自然保護區(qū)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)圖

4 系統(tǒng)實現(xiàn)路徑

根據(jù)雷公山自然保護區(qū)生物多樣性信息管理系統(tǒng)的系統(tǒng)需求分析和設計原則，本研究利用XAMPP集成軟件包，構(gòu)建信息管理系統(tǒng)開發(fā)平臺，利用PHP、MySQL、Access數(shù)據(jù)庫和HTML、Photoshop等軟件工具，開發(fā)了基于B/S的自然保護區(qū)生物多樣性信息管理系統(tǒng)。

4.1 系統(tǒng)主頁面的實現(xiàn)

在管理系統(tǒng)主頁面，頂級欄目主要包括主頁鏈接、數(shù)據(jù)庫簡介、專家信息、學術(shù)交流、數(shù)據(jù)檢索、獸類資源、植物資源、兩棲爬行類、鳥類、昆蟲和智能檢索11個部分。這些欄目為母板，用戶訪問任一欄目內(nèi)容，也可依據(jù)需求點擊主頁返回至系統(tǒng)主界面。另外系統(tǒng)主頁面有如下功能：

（1）數(shù)據(jù)庫，通過網(wǎng)頁形式發(fā)布雷公山自然保護區(qū)的相關(guān)概況和資源類型及分布介紹。

（2）專家信息，對保護區(qū)生物多樣性研究隊伍、專家構(gòu)成、專家個人信息等進行發(fā)布。植物資源多以圖片形式進行展示，用戶點擊圖片時可直接閱覽植物的詳細信息。

（3）學術(shù)交流。通過論壇為用戶提供學習和交流的平臺，而論壇主要包括植物和動物等相關(guān)版塊。一般用戶可知看帖或搜帖，會員可以發(fā)布評論并且上傳圖片。

（4）資源數(shù)據(jù)檢索。又稱為條件檢索。用戶點擊數(shù)據(jù)檢索就會跳出檢索頁面，輸入關(guān)鍵詞，點擊選擇按鈕，便可顯示搜索對象的查詢結(jié)構(gòu)。

4.2 系統(tǒng)管理與數(shù)據(jù)維護

4.2.1 系統(tǒng)管理

管理員可以進入系統(tǒng)后臺的管理界面進行網(wǎng)頁信息的更新和更改處理。系統(tǒng)后臺管理內(nèi)容主要有欄目管理、會員個人信息管理、文章管理、圖片管理以及系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的設置。其中，欄目管理分為頂級欄目管理和子類欄目管理。頂級欄目管理又包括系統(tǒng)概況、專家隊伍信息以及鳥類等，可以依據(jù)管理要求添加子欄目，并對既有信息進行更改。會員用戶信息管理，對會員的個人信息進行統(tǒng)一管理，如會員的登錄昵稱、用戶名、Email、聯(lián)系電話、性別等。支持信息的修改與刪除操作。文章管理：發(fā)布保護區(qū)相關(guān)研究論文，并且對系統(tǒng)文章的信息進行管理與維護。管理員在編寫文章過程中，可依據(jù)系統(tǒng)的要求，對文章內(nèi)容進行篩選，將其歸納至對應的欄目中，并附帶圖片，上傳即可。點擊確定，由此說明文章信息編寫工作完成，點擊更新可直接生成HTM。文章的維護則是對系統(tǒng)發(fā)布的網(wǎng)頁內(nèi)容進行編輯、修改或刪除。圖片管理：此項操作是對系統(tǒng)發(fā)布的所有圖片進行管理與維護。系統(tǒng)基本參數(shù)設置：需要確定系統(tǒng)的根網(wǎng)址、詳細名稱、文檔HTML默認保存路徑、圖片/上傳文件默認路徑和系統(tǒng)的版權(quán)信息。

4.2.2 數(shù)據(jù)維護

管理員只需點擊XAMPP主程序面板上MySQL中的Admin，便可進入系統(tǒng)后臺進行數(shù)據(jù)庫的維護管理工作。系統(tǒng)管理員可以對數(shù)據(jù)庫中的信息進行調(diào)整、更新、刪除、分類。需注意的是，導出的數(shù)據(jù)需要及時備份。

5 結(jié)束語

綜上所述，自然保護區(qū)生物多樣性保護對于生態(tài)安全具有積極影響，而信息的統(tǒng)一管理對于保護區(qū)管理決策和研究具有參考價值。為此，需要應用相關(guān)軟件開發(fā)系統(tǒng)，建立具有完善功能模塊的信息管理系統(tǒng)，分別予以用戶和后臺管理人員相關(guān)權(quán)限，保證信息安全在。當前信息管理系統(tǒng)仍然存在不足，需要通過后期的總結(jié)進行完善，優(yōu)化系統(tǒng)功能和操作。

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[2]陳志方，朱美霖，王軍亮，等.太行山獼猴自然保護區(qū)物種多樣性信息管理系統(tǒng)研建[J].鄭州大學學報（理學版），2016，48（2）：90～94.

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S759.9

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1005-7897（2017）12-0156-02

2017-6-2