劉德軍
摘要 由于環(huán)境的影響,中國(guó)物種數(shù)量在不斷減少,為了保護(hù)生物多樣性,維護(hù)自然生態(tài)平衡,信息化應(yīng)用在保護(hù)物種數(shù)量方面能起到重要作用。利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和云計(jì)算機(jī)技術(shù),來(lái)建立一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),用來(lái)監(jiān)控環(huán)境對(duì)物種的生存情況影響。為保護(hù)生態(tài)物種研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。用以保護(hù)人類賴以生存自然環(huán)境,為環(huán)境保護(hù)研究提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
關(guān)鍵詞 生物多樣性;環(huán)境保護(hù);物種保護(hù);生物多樣性信息管理系統(tǒng)
中圖分類號(hào)TP3
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A
文章編號(hào)1674-6708(2016)157-0088-02
生物多樣性是指在一定時(shí)間和一定地區(qū)所有生物(動(dòng)物、植物、微生物)物種及其遺傳變異和生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性總稱。它包括遺傳(基因)多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀生物多樣性四個(gè)層次。本系統(tǒng)主要用來(lái)監(jiān)控物種的生存情況,包括分布地區(qū)、物種的數(shù)量和簡(jiǎn)介。20世紀(jì)以來(lái),隨著世界人口的持續(xù)增長(zhǎng)和人類活動(dòng)范圍與強(qiáng)度的不斷增加,人類社會(huì)遭遇到一系列前所未有的環(huán)境問(wèn)題,面臨著人口、資源、環(huán)境、糧食和能源等五大危機(jī)。這些問(wèn)題的解決都與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)以及自然資源的合理利用密切相關(guān)。
本系統(tǒng)建立標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù),從生物的分類來(lái)匯總海量數(shù)據(jù),為環(huán)境保護(hù)提供相關(guān)數(shù)據(jù)依據(jù),為人們提供物種的分布查詢、統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析等。彌補(bǔ)湖南省生物多樣性信息批管理的空白;本系統(tǒng)用戶分為不同角色,進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息主要來(lái)源于實(shí)地調(diào)查。
1 軟件設(shè)計(jì)過(guò)程
系統(tǒng)的構(gòu)建主要分為兩個(gè)階段:數(shù)據(jù)整理與調(diào)查階段和數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)階段。
數(shù)據(jù)整理與調(diào)查:主要是人員的野外數(shù)據(jù)收集,信息匯總成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的電子表格,收集生物圖片,對(duì)物種的簡(jiǎn)單介紹說(shuō)明。本階段需要較長(zhǎng)時(shí)間,要投入大量的人力。
1.1 需求分析
本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)中有多位生物多樣性研究方面的專家學(xué)者,專業(yè)性問(wèn)題解決有保障。通過(guò)需求分析,本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式采用B/S模式。按照物種的界、門(mén)、綱、目、科、屬、種來(lái)建立標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表。根據(jù)行政區(qū)域劃分,物種的分布情況細(xì)化到縣,建立地區(qū)表。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源主要為實(shí)地調(diào)查所獲,現(xiàn)有大量的相關(guān)數(shù)據(jù),存在方式為Excel表數(shù)據(jù)形式。
1)軟件使用過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該分權(quán)限管理,按照區(qū)域分為不同操作人員角色,省級(jí)用戶具有最高權(quán)限。用戶可以批量導(dǎo)入和導(dǎo)出數(shù)據(jù),所有的信息添加、刪除和修改都需要審核。
2)具備物種的保護(hù)特性:物種分為不同的保護(hù)級(jí)別和保有量。
3)信息的導(dǎo)入,定義標(biāo)準(zhǔn)模板提供數(shù)據(jù)的導(dǎo)入,信息包括物種圖片等。
4)信息發(fā)布管理:建立一個(gè)信息發(fā)布網(wǎng)站,包括前臺(tái)和后臺(tái)
5)數(shù)據(jù)安全管理:保障數(shù)據(jù)安全,制定數(shù)據(jù)備份機(jī)制。
1.2 軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)需求把軟件分為以下10個(gè)模塊:登錄模塊,信息錄入模塊、物種類別模塊、物種資訊模塊、查詢統(tǒng)計(jì)模塊、導(dǎo)入導(dǎo)出模塊、審核模塊、權(quán)限管理模塊、系統(tǒng)設(shè)置和幫助。
1)登錄模塊:完成用戶的登錄,根據(jù)用戶登錄的ID號(hào)來(lái)判斷用戶的類型和角色,根據(jù)登錄用戶的ID確定他的可用權(quán)限與權(quán)限表關(guān)聯(lián),同時(shí)增加驗(yàn)證碼認(rèn)證方式。記錄用戶登錄日期與用戶ID同時(shí)寫(xiě)入系統(tǒng)的運(yùn)行日志表。
2)信息錄入模塊:通過(guò)頁(yè)面選擇物種類別,錄入物種的簡(jiǎn)介信息,上傳物種相關(guān)圖片。信息錄入后保存到物種數(shù)據(jù)表,同時(shí)提交給上一級(jí)用戶進(jìn)行審核。在審核前,錄入用戶可以修改相關(guān)信息,一經(jīng)審核不能再修改。審核通過(guò)后才會(huì)在查詢結(jié)果中顯示。
3)物種類別模塊:按照物種的界、門(mén)、綱、目、科、屬、種來(lái)建立7個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表,7個(gè)表與區(qū)域信息表相關(guān)聯(lián),記錄所在地區(qū)的物種類別數(shù)量等信息。通過(guò)頁(yè)面選擇功能來(lái)錄入相關(guān)類別信息。物種類別信息由縣級(jí)用戶添加。
4)物種資訊模塊:分為前臺(tái)網(wǎng)頁(yè)和后臺(tái)控制兩部分,通過(guò)用戶錄入物種信息,通過(guò)前臺(tái)網(wǎng)頁(yè)展示。物種資訊模塊為內(nèi)容管理平臺(tái)。
5)查詢統(tǒng)計(jì)模塊:本模塊提供給不同的用戶對(duì)數(shù)據(jù)查詢操作,一級(jí)界面使用省級(jí)電子地圖,用戶點(diǎn)擊地圖上的區(qū)域名稱可以索引本地區(qū)的所有物種分布情況,以表格的形式展示。點(diǎn)擊物種名稱,展示出物種的簡(jiǎn)介信息,包括物種分布地點(diǎn),簡(jiǎn)介和圖片等相關(guān)信息。查詢功能實(shí)現(xiàn)多條件組合查詢,統(tǒng)計(jì)相關(guān)地區(qū)和物種數(shù)量。
6)導(dǎo)入導(dǎo)出模塊:系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的Excel文件模板,通過(guò)網(wǎng)頁(yè)上傳導(dǎo)入信息。導(dǎo)入過(guò)程檢查數(shù)據(jù)是否符合系統(tǒng)要求。導(dǎo)出功能為用戶提供查詢組合條件,導(dǎo)出生成電子表格Excel文件。
7)審核模塊:用戶錄入的新物種能過(guò)審核后才生效,審核用戶由管理分配不同的用戶角色和權(quán)限。物種選擇可以全選和部分選擇。
8)權(quán)限管理模塊:對(duì)系統(tǒng)的所有用戶進(jìn)行管理,用戶級(jí)別包括:省級(jí)、市級(jí)、縣區(qū)級(jí)和一般用戶,用戶角色包括:系統(tǒng)管理員、錄入用戶、審核用戶和查詢用戶,對(duì)于不同的用戶分配不同的權(quán)限。
9)系統(tǒng)設(shè)置:包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入、服務(wù)器設(shè)置和數(shù)據(jù)庫(kù)的備份與安全等。數(shù)據(jù)的安全備份使用人工與計(jì)算機(jī)結(jié)合的方式,使用數(shù)據(jù)庫(kù)自帶的數(shù)據(jù)備份功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定期備份,再由管理人員定期復(fù)制到其它存儲(chǔ)介質(zhì),如:刻錄到光盤(pán)或復(fù)制到移動(dòng)硬盤(pán)等。
10)幫助:為系統(tǒng)提供在線幫助文檔說(shuō)明等。
2 軟件的特性
1)本系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大,為了提高數(shù)據(jù)查詢速度,在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了許多優(yōu)秀的算法,使用存儲(chǔ)過(guò)程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,源代碼注釋清晰方使閱讀,升級(jí)與修改方便。軟件開(kāi)發(fā)完成后操作界面美觀,操作簡(jiǎn)單易用,運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、安全。
2)本系統(tǒng)是一個(gè)在因特網(wǎng)上發(fā)布的Web應(yīng)用軟件,用戶可以通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)來(lái)進(jìn)行檢索和查詢。
3)對(duì)歷史資料的收集和系統(tǒng)投入使用后用戶對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的補(bǔ)充。將多來(lái)源數(shù)據(jù)資料進(jìn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化。將湖南省的生態(tài)物種建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),為生物多樣性的研究、保護(hù)提供強(qiáng)有力的支撐,具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)意義。
4)由于生物多樣性數(shù)據(jù)具有綜合性、動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性等特點(diǎn),要維護(hù)好數(shù)據(jù)只能采用多用戶分布式來(lái)管理,分區(qū)域管理,用戶對(duì)本區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和維護(hù)更新,來(lái)保證數(shù)據(jù)說(shuō)正確性和實(shí)時(shí)性。
3 軟件運(yùn)行環(huán)境
3.1 硬件環(huán)境
Web服務(wù)器:
處理器2.4G*2或以上
內(nèi)存4G或以上
硬盤(pán)SAS 146GB*23.2
3.2 軟件環(huán)境
操作系統(tǒng):Microsoft Windows Server 2008IIS7.0
數(shù)據(jù)庫(kù):Microsoft soL Server 2008
軟件開(kāi)發(fā)工具及語(yǔ)言Microsoft Visual Studio2010以上版式本,asp.net c#
4 結(jié)論
1)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)之前的需求分析十分重要,要了解客戶的需求,在與客戶充分溝通的情況下搭建好主要的框架,并且需要說(shuō)明哪些需求是可以實(shí)現(xiàn)的,哪些是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。否則會(huì)走很多彎路,甚至導(dǎo)致開(kāi)發(fā)失敗。
2)基于用戶需求的不同,選擇恰當(dāng)?shù)拈_(kāi)發(fā)工具十分關(guān)鍵,正確的選擇開(kāi)發(fā)工具可以事半而功倍。
3)訪問(wèn)量的考慮,使用大量的存儲(chǔ)過(guò)程,優(yōu)化IIS配置從而提高了用戶的并發(fā)訪問(wèn)數(shù)量。