植物標本數(shù)字化平臺建設研究—以福建農林大學林學院為例

林文俊，馬 良，陳世品*

（（1.福建農林大學 林學院，福建 福州 350002；2.福建農林大學 藝術園林學院，福建 福州 350002）

植物標本數(shù)字化平臺建設研究—以福建農林大學林學院為例

林文俊1，馬 良2，陳世品1*

（（1.福建農林大學 林學院，福建 福州 350002；2.福建農林大學 藝術園林學院，福建 福州 350002）

對福建農林大學林學院樹木標本室館藏的植物標本進行數(shù)字化處理，應用JSP 和Microsoft Office Access 作為開發(fā)工具，采用B/S 結構來建立植物標本管理信息系統(tǒng)。通過建立植物標本數(shù)字化平臺，在更好的保存植物標本的前提下，為學生、教師、科研人員、標本室管理者等人員提供方便、迅速的標本查詢和學習、研究資料。

植物標本；數(shù)字化；平臺建設；教學

植物標本是保存植物資源和信息的一種重要手段，能夠為管理和利用植物資源提供科學依據(jù)。最近20年來，中國經(jīng)濟快速發(fā)展，部分地區(qū)以犧牲自然環(huán)境為代價追求經(jīng)濟增長，導致一些只在特定區(qū)域分布的植物滅絕，這是植物資源科學研究的重大損失。保存完好的植物標本，能夠為已滅絕的某一植物曾經(jīng)在該地區(qū)分布提供材料支撐，甚至還能提供該物種的分子信息，為研究該特定區(qū)域的植物起源、分化、區(qū)系組成提供研究材料，這可在一定程度上彌補環(huán)境破壞所造成的損失。一份合格且信息完整的植物標本，包含植物標本、采集記錄、鑒定記錄、標本館信息等內容。由于植物標本的存放時間較長，且受搬運、存放環(huán)境等因素的影響，會出現(xiàn)蟲蛀標本、文字信息缺失等情況，導致有的植物標本因信息不全而無法為教學科研服務，這對教學科研來說是一個遺憾。因此，開展植物標本數(shù)字化平臺建設，保護和完善植物標本信息，促進植物標本的合理管理和持續(xù)利用具有重要意義[1，2]。

1 福建農林大學林學院植物標本室現(xiàn)狀

福建農林大學林學院植物標本室建于1940年，所藏標本主要是福建省內高等植物蠟葉標本，以及江西、浙江、上海、廣東、廣西等省份的標本。本標本室的植物標本主要是為樹木學、植物學、園林樹木學等專業(yè)學生的教學用，既方便教學，又能提高學生學習興趣。由于條件所限，目前本標本室面臨以下2個問題：①由于教學展示等原因，頻繁的查閱和使用植物標本，導致植物標本出現(xiàn)不同程度的損壞；②蠟葉標本屬于易損藏品，保存時間較久的植物標本也會出現(xiàn)信息缺失等問題。這會降低植物標本的研究價值，并對標本室的管理者與使用者帶來不便。這些問題的存在，使得構建植物標本數(shù)字化平臺成為非常必要的工作。

2 植物標本數(shù)字化平臺設計

2.1 植物標本數(shù)字化信息采集

利用數(shù)碼相機對標本室保存的植物標本進行拍照，并對照片及時命名。同時將標本的文字信息（包含標本的采集記錄、鑒定記錄等）進行電子歸檔整理。

2.1.1 植物標本圖片采集

植物蠟葉標本至少需要一張包含全部內容的高清圖片。在進行圖片采集過程中，可根據(jù)實際需要拍攝多張花、果、葉等特寫照片，方便植物標本的辨別和確認。植物標本圖片采集要遵循以下5點要求：①植物標本拍攝角度必須垂直于標本實物的焦平面，便于完整展示標本的全部內容；②采集的圖片必須附有標準色卡，用于后期的影像色彩平衡；③影像圖片有硬質材料（防止反光）制作的十進制刻度尺，作為圖片內植物各部位尺寸的標定；④為每個植物標本制作一個條形碼編號，便于后期植物標本實物和影像圖片的一一對應；⑤可制作一個LED燈箱作為拍照工作臺，以獲得良好的圖片材料。

2.1.2 植物標本文字信息采集

植物標本文字信息包含采集信息、鑒定信息和標本保存信息。

植物標本文字信息具有專業(yè)性，要求信息采集人員既要懂得植物學專業(yè)，又要熟練電腦數(shù)字化軟件操作。采集信息在采集過程中要重點核實植物標本的采集地點、采集時間、生境描述、花果葉形態(tài)顏色等信息；鑒定信息在采集過程中要重點核實植物標本所屬的科屬種名、拉丁學名、鑒定人、鑒定日期等；標本保存信息在采集過程中要重點核實植物標本的保存情況等信息。

2.2 植物標本管理信息系統(tǒng)建立

2.2.1 開發(fā)工具

應用JSP 和Microsoft Office Access 作為開發(fā)工具，采用B/S 結構來建立植物標本管理信息系統(tǒng)[3，4]。

JSP全名為Java Server Pages，其根本是一個簡化的Servlet設計。JSP技術有點類似ASP技術，它是在傳統(tǒng)的網(wǎng)頁HTML（標準通用標記語言的子集）文件（*.htm,*.html）中插入Java程序段（Scriptlet）和JSP標記（tag），從而形成JSP文件，后綴名為（*.jsp）。用JSP開發(fā)的Web應用是跨平臺的，既能在Linux下運行，也能在其他操作系統(tǒng)上運行。

Microsoft Office Access是Microsoft Office的系統(tǒng)程式之一，結合了Microsoft Jet Database Engine 和圖形用戶界面兩項特點?？蔀槌绦騿T提供許多功能，有利于程序員快速便捷的設計與標本管理系統(tǒng)相對應的數(shù)據(jù)庫。

B/S 結構（瀏覽器和服務器結構）能夠使極少部分的事務邏輯在客戶端（Browser）實現(xiàn)，主要的事務邏輯在服務器端（Sever）實現(xiàn)，形成客戶端-WEB 服務器-數(shù)據(jù)庫服務器3層結構，用戶可以在任何有網(wǎng)絡的地方通過WWW 瀏覽器來進行操作，而不需要安裝專門的軟件。

2.2.2 系統(tǒng)功能設計

植物標本管理信息系統(tǒng)主要分為用戶界面和管理界面包括兩個方面。

（1）用戶界面：用戶可以在網(wǎng)頁上以植物的科、屬、種中文名或拉丁學名為關鍵詞進行檢索，查詢結果會反饋所查植物標本的數(shù)字化信息和圖像信息等供用戶參考，同時用戶還可以對所查有疑義的標本進行二次鑒定并提交審核。

（2）管理界面：管理員使用用戶名及密碼登陸管理系統(tǒng)，可以對植物標本數(shù)據(jù)庫進行維護操作，包括增加標本信息，查詢標本信息，刪除標本信息，改動標本信息，審核用戶鑒定信息等，如圖1所示。

（3）該系統(tǒng)還包括動態(tài)新聞、最新信息發(fā)布及鏈接到相關網(wǎng)站等功能，不僅能為學生、教師和科研人員等提供快捷的標本查詢途徑和可持續(xù)利用的學習與研究資料，還能關注校園實時動態(tài)。

2.2.3 植物標本數(shù)字化平臺建設

福建農林大學林學院植物標本管理系統(tǒng)后臺管理界面如圖1所示。

（1）系統(tǒng)管理模塊分為：我的工作臺、后臺管理、信息管理、植物地圖管理、主站管理、模塊管理、系統(tǒng)管理七個部分。

（2）植物標本的數(shù)字化主要在后臺管理-物種管理里面進行，為方便學生及初學者檢索，把植物科的排序按中文拼音的順序進行排列，可以提高初學者檢索速度，方便學習。

（3）物種展示：把所檢索的植物的科名、屬名、種名、拉丁學名、形態(tài)特征文字介紹、標本實體及標本照片展示出來。

2.2.4 植物標本數(shù)字化平臺的不足

（1）福建農林大學林學院植物標本管理系統(tǒng)還在完善階段，所添加的植物標本主要是基于校園內所栽植的喬木、灌木，草本植物較少，植物種類貧乏，在多樣性方面還有極大的上升空間。

圖1 福建農林大學林學院植物標本管理系統(tǒng)后臺管理界面

（2）植物標本的數(shù)字化信息所涵蓋的內容主觀性較強，大多是描述該植物的生物學特征和生態(tài)學特征，內容較為單一、枯燥，難以長久吸引學生的學習興趣。

（3）植物標本的圖像信息還不夠全面，根、莖、葉、花、果等細節(jié)圖片部分缺失，有的僅為單株的圖片。

（4）與標本實物相比，該平臺所提供的數(shù)字化和圖像信息很難令學生產(chǎn)生真實真切的感官感受，學習效率也有所降低。

（5）標本信息更新較為緩慢，缺少穩(wěn)定而權威的鑒定學者。

（6）該植物標本數(shù)字化平臺在學生和教師隊伍中的知名度不高，宣傳力度不強，致使其實用性大大減少。

3 結語

如今社會是信息化的社會，高等學校數(shù)字化校園的建設步伐不斷加快[5]。建設植物標本數(shù)字化平臺是實現(xiàn)福建農林大學校園數(shù)字化的重要一部分，在時間和空間上，提升和拓展傳統(tǒng)校園的功能，提高教育管理水平。將福建農林大學林學院標本室的館藏標本進行系統(tǒng)的數(shù)字化處理，并結合網(wǎng)站制作技術建立福建農林大學林學院植物標本管理系統(tǒng)，可為使用者和管理者提供更方便的標本查詢、學習和管理；為樹木學等其他學科的教學提供開放的場所，讓學生的學習不再因為標本的原因受到場地和時間的限制，實現(xiàn)標本資源的共享；并且可減少標本的取用次數(shù)，對標本的保存大有裨益，大大降低標本的損耗[6]。

[1] 郭文普，楊百龍，任俊，等.“網(wǎng)絡安全”教學平臺開發(fā)與應用[J].高校實驗室工作研究，2013（3）:45-46．

[2] 李昌祿，蘇寒松.高校實驗室信息化綜合管理系統(tǒng)的設計與分析[J].高校實驗室工作研究，2013（3）:59-61．

[3] 姚全珠.基于C/S與B/S混合架構的高校數(shù)字化檔案管理系統(tǒng)[J].計算機工程與應用，2005，25(12):40－43．

[4] 羅俊，陳志華，麻書欽.基于B/S結構網(wǎng)絡教學的研究與實踐[J].廣東技術師范學院學報，2004（8）:30－32．

[5] 梁斌，袁媛.初探數(shù)字化校園背景下的高校財務管理信息化建設[J].開封教育學院學報，2015，35（6）:249-250.

[6] 劉曉娟，田青，孫學剛.基于WEB的樹木標本館數(shù)字化平臺建設[J].高校實驗室工作研究，2014（1）:52-54．

Research on the construction of digital platform for plant specimen: a case study of forestry college of fujian agriculture and forestry university

Lin Wenjun1, Ma Liang2, Chen Shipin1
(1.College of Forestry, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China;
2.College of Landscape Architecture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China)

The collection of trees herbarium of Fujian Agriculture And Forestry University Forestry College of plant specimens were digitized by JSP and Microsoft Office Access as a development tool, to build the plant specimen management information system with B/S structure. Through the establishment of the digital platform based on plant specimens, better preserved plant specimens, for students, teachers, researchers, specimens department managers and other personnel to provide a convenient, rapid sample query and learning, research data.

plant specimen; digitization; platform construction; teaching

項目名稱：福建省高等學校教學改革研究專項《<樹木學>慕課資源和技術支持體系構建》；項目編號：JAS14679。項目名稱：福建農林大學本科教學改革研究項目國外《<樹木學>先進教學理念、方法和考核體系的引進與應用研究；項目編號：111415109。項目名稱：福建農林大學高等教育教學改革立項項目重大項目《<樹木學>慕課資源和技術支持體系構建；項目編號：111414001。項目名稱：福建生態(tài)文明建設與管理體制研究項目《福建省森林生態(tài)功能建設基礎、任務與對策研究》；項目編號：閩財指（2014）0542號。

林文?。?987— ），男，漢族，福建龍海人，在讀博士，助理實驗師；研究方向：樹木學教學研究。馬良（1989— ），男，漢族，福建政和人，碩士，助教；研究方向：生物多樣性。

*通訊作者：陳世品（1968— ），男，漢族，福建南平人，博士，副教授；研究方向：樹木學教學研究。