陳永超 黃丹麗 陳正建 李海云 付京花 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，廣東省廣州市 510640

貝類標(biāo)本信息管理的數(shù)字化處理工作初探

陳永超 黃丹麗 陳正建 李海云 付京花 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，廣東省廣州市 510640

由于傳統(tǒng)貝類標(biāo)本在保護(hù)、查找和統(tǒng)計(jì)等方面存在諸多問題，使得貝類標(biāo)本信息管理的數(shù)字化日益迫切。文章介紹了利用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)標(biāo)本平臺(tái)，對(duì)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖系貝類標(biāo)本信息管理數(shù)字化處理工作進(jìn)行的初步研究，包括標(biāo)本的鑒定匯總、標(biāo)簽制作、外觀拍攝、標(biāo)本的信息轉(zhuǎn)化和整合、數(shù)據(jù)錄入等整理工作。

標(biāo)本管理；數(shù)字化；貝類

因?yàn)榫哂凶钪庇^、最形象和最真實(shí)的教學(xué)和科研材料，同時(shí)具備可重復(fù)利用的特點(diǎn)，貝類標(biāo)本在貝類的教學(xué)、科研和信息共享中扮演著十分重要的角色，因此，無論是進(jìn)行貝類的形態(tài)學(xué)、生理學(xué)和生態(tài)學(xué)等方面的教學(xué)和研究，還是進(jìn)行貝類種質(zhì)資源的調(diào)查或保護(hù)等，都與貝類標(biāo)本的觀察鑒定、其生活史和生態(tài)特點(diǎn)的了解密切相關(guān)。同時(shí)，貝類標(biāo)本的建立也是保存貝類資源生物多樣性及開展科學(xué)研究、認(rèn)識(shí)人類賴以生存的環(huán)境、了解動(dòng)物與環(huán)境之間的相互關(guān)系及動(dòng)物與人類關(guān)系的一種重要途徑[1-3]。

但是隨著保存時(shí)間增加，貝類標(biāo)本實(shí)物會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生色澤的變化和人為或蟲害及霉變的影響而受到破壞[4]，這是標(biāo)本管理中避免不了的問題，更是傳統(tǒng)標(biāo)本管理工作方面的一大問題。另外，隨著標(biāo)本數(shù)量的增加，標(biāo)本的保護(hù)、查找、統(tǒng)計(jì)、轉(zhuǎn)移、使用及信息共享等多方面由于數(shù)據(jù)龐大而造成的工作量龐大而繁瑣的問題就會(huì)日漸突出，這些也是對(duì)傳統(tǒng)標(biāo)本管理工作的一大考驗(yàn)。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)室保存了自建系以來收集的貝類標(biāo)本，由于條件的限制，一些貝類標(biāo)本在保存過程中不可避免地受到損壞。為整合、共享教學(xué)標(biāo)本，建立網(wǎng)上教學(xué)標(biāo)本數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，與其他教學(xué)科研單位實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享，我們于2008年8月至2009年3月，利用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)標(biāo)本平臺(tái)[5]對(duì)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖系的貝類標(biāo)本進(jìn)行了信息管理數(shù)字化處理工作的初步研究，其工作包括標(biāo)本的鑒定匯總，標(biāo)簽制作、外觀拍攝、標(biāo)本的信息轉(zhuǎn)化和整合、數(shù)據(jù)錄入等整理工作。

1 標(biāo)本的鑒定匯總

將原有的貝類標(biāo)本（包括浸制與干制的標(biāo)本）進(jìn)行復(fù)查鑒定，然后從復(fù)查鑒定后的各種類的標(biāo)本中選擇5～8個(gè)，作為影像拍攝的備用標(biāo)本。標(biāo)本的選擇需具代表性，殼體完整、殼色正常和種類特征清晰。

2 標(biāo)簽制作

各標(biāo)本的每個(gè)個(gè)體都需要制作一張對(duì)應(yīng)規(guī)格的標(biāo)簽（如果遇到個(gè)體數(shù)目較為龐大的品種，則挑選代表性的5個(gè)個(gè)體，并制作5張標(biāo)簽）；在A4規(guī)格的打印紙上制作不同規(guī)格的標(biāo)簽紙，并使標(biāo)簽盡量鋪滿打印紙，制作好后單面打印出來，并切割成一片片的標(biāo)簽備用。 根據(jù)測(cè)量標(biāo)本長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)單位長(zhǎng)度的不同，標(biāo)簽規(guī)格見表1。

表1 標(biāo)簽規(guī)格

標(biāo)簽內(nèi)容包括標(biāo)簽規(guī)格、單位、科名、屬名（名稱均用拉丁文）、種名（使用拉丁文和中文名稱表示）、采集地、采集日期、標(biāo)本號(hào)（采用采集地的城市拼音首字母，加采集日期數(shù)字，加該種的數(shù)量序列號(hào)，譬如：犬齒螺，采集地是海南三亞，采集時(shí)間是2005年7月23日，這個(gè)標(biāo)本是當(dāng)天采集的所有種中，需要進(jìn)行拍攝的個(gè)體中的第三個(gè)，則該標(biāo)本的標(biāo)本號(hào)為：SY20050723003）和采集人與鑒定人。

3 標(biāo)本的外觀拍攝

將已鑒定標(biāo)志或已重新鑒定的標(biāo)本取出數(shù)個(gè)種的全部或若干數(shù)量；根據(jù)標(biāo)簽紙上的品種名稱和標(biāo)本號(hào)，將全部標(biāo)本按種次序平放在工作臺(tái)上（從上到下，從左到右）；按照次序，在各個(gè)個(gè)體旁邊放置標(biāo)簽紙和輕貼條形碼紙?jiān)谪悮ど?，每個(gè)個(gè)體就成一組拍攝對(duì)象組。調(diào)整相機(jī)參數(shù)（拍攝模式：自動(dòng)，閃光燈關(guān)閉，拍攝像素：2560乘以1920，照片格式：JPEG），使用彩色泡沫紙，擺上對(duì)象組，貝殼正下方的左邊放置其個(gè)體對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽紙，右邊輕微粘貼條形碼紙。拍攝時(shí)讓貝殼的上表面能夠呈現(xiàn)所有外形特征，而且貝殼個(gè)體周圍沒有明顯的陰影，拍攝完一定數(shù)量要求的照片后，將相機(jī)中照片及時(shí)傳入電腦中保存好。

4 標(biāo)本的信息轉(zhuǎn)化和整合

將各種類的貝類標(biāo)本的基本信息和保存信息通過計(jì)算機(jī)輸入方式，利用多媒體技術(shù)，轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息保存，并對(duì)這些信息進(jìn)行篩選和處理，整合成包括標(biāo)本模型過濾出的故障行為建成故障行為庫(kù)，采取上述同樣方法，利用分類分析算法對(duì)故障行為進(jìn)行分類，提取出分類規(guī)則，建立起故障類型與定位模型，從而對(duì)未來故障行為進(jìn)行預(yù)測(cè)，并確定故障原因與位置。

圖2 光傳送網(wǎng)故障管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘過程

4 基于數(shù)據(jù)挖掘的光傳送網(wǎng)故障管理系統(tǒng)框架

為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)故障管理系統(tǒng)的局限性，需要引入三大模塊構(gòu)建光傳送網(wǎng)故障管理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)挖掘模塊、故障管理模塊和專家系統(tǒng)模塊。數(shù)據(jù)挖掘模塊主要負(fù)責(zé)采用數(shù)據(jù)挖掘算法自動(dòng)地對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，提取出故障管理規(guī)則，建立數(shù)據(jù)挖掘模型，從而解決了知識(shí)獲取的“瓶頸”問題和“窄臺(tái)階效應(yīng)”問題，使系統(tǒng)具有自動(dòng)性；故障管理模塊一方面利用規(guī)則庫(kù)中的關(guān)聯(lián)規(guī)則、序列規(guī)則區(qū)分出正常行為和故障行為，另一方面利用分類規(guī)則對(duì)故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)和定位，這些過程都是在線自動(dòng)進(jìn)行，在一定程度上解決了時(shí)差問題，使系統(tǒng)具有時(shí)效性；專家系統(tǒng)模塊利用數(shù)據(jù)挖掘模塊擴(kuò)充其故障知識(shí)庫(kù)，并利用推理機(jī)應(yīng)用這些知識(shí)進(jìn)行推理，將最后結(jié)果明確地表達(dá)給用戶，使系統(tǒng)具有智能性[5-7]。如圖3所示。

圖3 基于數(shù)據(jù)挖掘的光傳送網(wǎng)故障管理系統(tǒng)框架

5 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)的光傳送網(wǎng)故障管理系統(tǒng)可以充分彌補(bǔ)傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)故障管理系統(tǒng)的局限性，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從大量的告警數(shù)據(jù)中自動(dòng)產(chǎn)生精確的適用的管理模型，并用挖掘出的規(guī)則擴(kuò)充知識(shí)庫(kù)，解決了知識(shí)獲取的“瓶頸”問題和“窄臺(tái)階效應(yīng)”問題，采用專家系統(tǒng)模塊中的推理機(jī)可以利用知識(shí)進(jìn)行推理，解決實(shí)際問題。該系統(tǒng)首次將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)引入光傳送網(wǎng)故障管理領(lǐng)域，充分發(fā)揮了數(shù)據(jù)挖掘與專家系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，具有自動(dòng)性、時(shí)效性和智能性，是保證光網(wǎng)絡(luò)生存性的重要手段，在光網(wǎng)絡(luò)故障管理領(lǐng)域具有突出的優(yōu)越性和廣泛的應(yīng)用前景。

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Preliminary Research for Digital Processing of Information Management of Shellfish Specimens

Chen Yongchao Huang Danli Chen Zhengjian Li Haiyun Fu Jinghua
College of Animal Science, South China Agricultural University, Guangzhou Guangdong, 510640, China

As the problems on protection, searching and statistics for the traditional shellfish specimens, the digital information management of shellfish specimens is urgent needed. The article introduces the preliminary research for how to use the teaching specimen platform of South China Agriculture University to digitize information management of shellfish specimens of the department of Aquaculture, South China Agricultural University. This work includes a summary for identification of specimens, label production,taking photos, conversion and integration for information of specimens and entry inputting.

specimens management；digital；shellfish

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.057

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教改課題（JG09130）；“十一五”國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)建設(shè)專項(xiàng)教學(xué)標(biāo)本標(biāo)準(zhǔn)化整理、整合及共享試點(diǎn)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)標(biāo)本數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)子項(xiàng)目（2005DKA21403）；華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)基金（2008k002）