四川大学植物标本馆馆藏标本网络数据库的构建

四川大学植物标本馆馆藏标本网络数据库的构建 () Dec. 2001 2001 年 12 月自然科学版四川大学学报 ( ) 第 38 卷第 6 期Jo ur nal of Sichuan U niversity Nat ural Science Editio n Vol . 38 No . 6 () 文章编号 :049026756 20010620839205 四川大学植物标本馆馆藏标本网络数据库的构建 1 1 , 3 1 2 1 2 2 2 2 马波,李梦龙,刘冀昆,陈放,周在德,许介眉,谭仲明,赵清盛,白洁 ()1 . 四川大学化学学院 ,成都 610064 ;2 . 四川大学生命科学学院 ,成都 610064 摘要 :开发和利用西部地区的资源已成为中国经济建设中的热点 ,而建立一个植物资源数据库可以为了 解和合理利用或保护植物资源提供很大的帮助 . 作者构建了四川大学植物标本馆馆藏标本网络数据库 ,将 () ASP Active Server Page技术引入植物标本数据库网络查询系统 ,不仅能方便 Internet 网络用户查询植物标本 数据 ,而且可提高标本数据的利用率 ,有利于实现资源共享 . 关键词 :植物标本数据库 , 网络数据库 , ASP 中图分类号 : TP392 ; Q942345 文献标识码 :A 目前国家提出了西部大开发的战略方针 ,要开发西部 ,了解西部的资源优势是非常必要的 . 四川是西部大开发的重中之重 ,是我国植物种类最丰富的地区之一 ,估计高等植物近一万种 ,其类群之多仅次于云南 ,居 1 2 全国第二位. 四川大学生命科学学院植物标本馆创建于 1935 年,经过 60 多年的不断积累 ,现已收藏有 以中国植物标本为主的各国植物标本约 50 余万份. 这些标本大多采于四川名山大川 ,如峨眉山 、二郎山 、折 多山 、夹金山 、大炮山 、青城山 、鹧鸪山 、九寨沟 、黄龙寺 、大巴山 、牛头山 、金佛山 、大凉山 、小凉山 、大相岭 、小 相岭 、王朗自然保护区 、卧龙自然保护区 、大渡河和蜂桶寨等地区. 有许多地区的标本仅该馆独有 ,具有很高 的学术价值和收藏价值. 除此之外 ,还通过标本交换收藏了云南 、贵州 、西藏 、新疆 、青海 、甘肃 、黑龙江 、吉林 、 辽宁 、河北 、广东 、广西等省区的植物标本. 珍藏有日本早期的植物标本 ,另有美国 、原苏联 、法国 、英国 、瑞士 、 保加利亚 、澳大利亚 、德国等国家的植物标本. 许多标本属于其它地区已经绝迹的珍稀品种 ,或是一些单种属的植物类群 ,如树蕨 、苏铁 、银杉 、珙桐 、四川红杉 、红豆杉 、三尖杉 、厚朴等等. 在该植物标本馆中 ,还收藏有极 具药用和观赏价值的植物标本 ,如百合 、凤毛菊 、雪莲 、绿绒蒿 、龙胆 、杜鹃花和红景天等 . 由于四川西部高原 地区受喜玛拉雅山隆起之影响 ,其地形和气候具有多样性 ,使许多植物新种在此产生 ,该馆保存有数百植物 新种的模式标本 ,仅杜鹃花科植物就达二十余个新种 . 如 :川西杜鹃 、金山杜鹃 、海绵杜鹃 、峨边杜鹃 、巴郎杜 1 ,3 ,4 鹃 、丹巴杜鹃 、尾叶杜鹃 、短柄杜鹃和长萼杜鹃等. 由于植物标本的数据量非常大 ,因而其数据的管理和查询是一个非常棘手的问题 ,从而造成植物标本数 据的利用率相当低 ,无论在科研还是在进一步的开发中都没有产生应有的作用. 因此 ,将数据库技术引入植 物标本数据库的管理无疑是一种很好的解决办法 ,通过 Inter net 技术可使世界各地的用户通过网络直接查 询数据库信息 ,能在真正意义上实现资源共享 ,这将给科研和开发带来积极的推动作用. 关于科学数据库系 56 统,华南植物所等建立了植物标本数据库 ,中国科学院植物标本馆物种和标本信息系统也在开始建设 , 但是四川地区还无相关收录四川地区特色植物和珍稀濒危植物标本信息的数据库. 我们以四川大学植物标本馆馆藏标本数据为基础 ,建立了四川大学植物标本馆馆藏标本数据库 ,并构建 了该数据库的网络查询系统. 1 植物标本数据库结构 1 . 1 标本数据来源 2 植物标本数据库的数据来源于四川大学生命科学学院植物标本馆. 收稿日期 :2001204218 ;修回日期 :2001205209 () 基金项目 :国家自然科学基金 29877016;国家科技部基础司基金 3 通讯联系人 1 . 2 数据库服务器软 、硬件配置 7 Micro sof t window s2000 server versio n 网络服务器操作系统 ; Micro sof t SQL Server 数据库管理系统; Micro sof t visual st udio InterD EV 作 为 数 据 库 网 络 查 询 系 统 开 发 工 具 ; 双 P I I I550 ECPU / 256M SD RAM 内存/ 36 G SCS I 双硬盘的服务器. 1 . 3 植物标本数据库结构 8 植物标本数据库由两个关系 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf SpcmColl 和 Spcm Taxo n 构成. 表 SpcmColl 存储标本的采集信息 ,如采 集人 ,采集地点 ,采集日期 ,标本生境 ,标本描述等 ;表 Spcm Taxo n 则存储了标本的鉴定信息 ,如鉴定人 ,鉴定 日期 ,种名等. 两表之间的联系属于一对多联系 ,联系的字段为 AuSpcmColl . 数据库存储内容如附表. 附表 植物标本数据库存储内容 植物标本数据库部分存储内容 ( ) 植物俗名 ,采集号 ,采集人 ,采集地点 ,采集日期 ,生态环境描述 ,植物类型 ,高度 m,胸 采集 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 () 径 cm,花期 ,果期 ,表面性状 ,地理分布 ,未表现的特质 ,经济用途 ,标本图片等 鉴定人 ,鉴定日期 ,属名 ,种加词 ,命名人 ,种下分类单位 ,恩各勒属号 ,哈钦逊科号 ,科 鉴定历史 名等 () 标本馆记录标本室名称 ,标本室号 ,标本号 条形码,份数 ,标本存放位置等 1 . 4 植物标本数据的录入 9 植物标本数据库的录入系统采用中山大学生命科学学院的“植物标本系统 4 . 4”,目前已经完成 10 万 份植物标本的数据核查和录入. 2 植物标本数据库网络查询系统 2 . 1 查询策略的设计 查询系统是数据库的一个重要组成部分 ,它关系到整个数据库系统的可用性. 而要建立一个合乎需要 、 查询效率高的查询系统 ,首先要确定比较合理的查询策略 ,只有采用合理的查询策略才有可能提高数据库查询效率和命中率. 数据库查询策略的设计必须综合考虑多方面的因素 ,其中包括数据库的内部结构 、面向用 户的专业结构 、软硬件的配置等等. 该植物标本数据库定位为一专业网络数据库 ,主要面向植物及相关专业 研究人员 ,对所有 IN T ERN E T 用户服务. 综合考虑以上因素 ,我们的系统设计了两种查询策略 :普通查询和组合查询. 普通查询包括 3 种查询方式 : 标本条形码 ,种名 ,采集号 ; 组合查询中设计了 6 种查询方式 : 采集 人 ,采集地 ,鉴定人 ,鉴定日期 ,科 ,属 . 网络数据库的查询速度很大程度上受网络传输速度的限制 ,如果数据 库查询返回的记录集太大 ,会严重影响查询效率 ,前 3 种查询方式返回的记录集较小 ,因此采用单一的查询 方式不会影响查询速度 ,如要查询标本条形码为“SZ000013453”的标本 ,结果只返回一条记录. 而后 6 种查 询方式中 ,每种方式返回的记录集都非常大 ,如要查询标本采集人”赵清盛”采集的标本 ,结果返回记录数非 常底大 ,因此如果采取单一的查询方式 ,会给数据库服务器造成很大的负担 ,如果多用户同时发出查询请求 , 势必会造成数据库服务器崩溃 ,从而会影响到整个数据库系统的查询服务 . 在该系统中 ,对后 6 种查询方式 提供组合查询模式 :采集人与采集地 ,鉴定人与鉴定日期 ,标本科与属 . 这样既可以提高用户查询的命中率 , 又可以提高查询效率 ,减小数据库服务器的负荷 ,如要查询“赵清盛”在“峨眉”采集的标本 ,查询结果仅返回 36 条记录 ,可大大提高查询效率. 其数据库查询界面如图 1 所示. 2 . 2 查询系统的建立 10 ( ) 实现网络数据库查询常用的方法有 3 种:公共网关接口 Co mmo n Gate Interf ace ,C GI, Inter net 服务 ( ) (应用程序接口 Inter net Server Applicatio n Program Interf ace , ISA P I和活动服务器页面 Active Server Page , ) A SP. C GI 很难实现复杂查询 ,运行效率低 ; ISA P I 的运行效率高 ,但程序的调试困难 ,开发周期长 ,对程序员 第 6 期马波等 :四川大学植物标本馆馆藏标本网络数据库的构建841 图 1植物标本数据库查询界面 图 2植物标本数据库查询结果 的要求较高 ;而 A SP 具有简单易用 ,功能强大 ,可扩展性好的特点 ,因此该数据库的查询采用 A SP 编程实 现 . A SP 提供了 6 个对象 : request , respo nse , server , applicatio n , sessio n 和 coo kies 集合对象 ,还提供了大量 的组件 ,除此之外 ,凡是 window s 环境下的 Active X 对象 A SP 均可引用. 在该查询系统中 , A SP 程序调用 () ADO Active X Data Access Object s对象连接 SQL server 数据库. 连接数据库之后 ,程序根据接收到的用户查 11 ( ) 询请求 ,构建查询条件 ,查询条件需结构化查询语言 SQL St ruct ure Q uery L anguage构造. SQL 是发送给 数据库并要求数据库操作其数据的指令 ,可以直接将 SQL 语句加入 A SP 程序中来查询数据库. 如果返回多 条记录 ,则采用分页显示 ,减少一次性数据传输量 ,缩短用户的等待时间. 为了查询方便 ,特设计了模糊查询 , () 即不要求用户准确地输入待查信息 ,只要数据与用户待查信息部分匹配 ,数据库便会返回查询结果 图 2. 详细情况请访问 ht tp :/ / www . lifeinwest . co m/ bio resDB/ specimen . ht m 3 结论与展望 采用 Inter net 新技术 ,以四川大学生命科学学院植物标本馆馆藏标本数据为基础构建了中国西部植物 标本网络数据库 ,有效地解决了数据库远端查询的困难 ,查询服务面向所有的 Iter net 用户 ,各种专业的人员 均可按自己的需求索取数据 ,可大大提高植物标本的利用率. 同时为植物标本数据的二次开发提供了基础 , ( 可基于此数据库开发相关的专业数据库 ,如按植物的用途分类建立药用植物数据库 、观赏植物数据库等 表 ) 2 ,图 3,最终建立西部植物资源数据库集群 ,目前我们正在开展这方面的工作. 表 2 植物标本数据库的子数据库 () 子数据库类型数据库中的植物信息 按用途分类 观赏植物资源数据库花卉 果蔬 ,蜜源 ,食用油脂 ,蛋白质 食用植物资源数据库 天然 药用植物资源数据库 经济中草药 ,兽用药 ,农药 ,维生素 植物资源数据库 环保植物香料 ,色素 ,化学药品 ,树脂 ,工业油脂 ,芳香油 ,纤维 ,鞣料 ,木材 ,紫胶 ,固氮 数据库 环保 ,固沙 ,绿化 特种植物资源数据库 特种用途植物 图 3 植物标本数据库集群的结构和组成 四川大学生命科学学院植物标本馆工作人员和曾中永教授为本课题的完成做了大量的工作 ,在此表示 衷心的感谢. 参考文献 : 1 四川植物志编委会 1 四川植物志 M . 成都 :四川科学技术出版社 ,1977 . 2 白洁 ,赵清盛 . 四川大学生命科学学院植物标本馆介绍 ,ht tp :/ / www . scu. edu. cn/ 3 中国植物志编委会 . 中国植物志 M . 北京 :科学出版社 ,1997 . 4 中国科学院植物研究所. 中国高等植物图鉴 M . 北京 :科学出版社 ,1980 . 5 中科院科学数据库系统中国植物数据库 . ht tp :/ / lseb. ibcas. ac. cn/ sdb/ dbf 2/ mulu. ht m 第 6 期马波等 :四川大学植物标本馆馆藏标本网络数据库的构建843 6 华南植物研究所标本馆简介 ht tp :/ / www . scib. ac. cn/ herberium/ jj . ht m 7 中创工作室 . SQL Server 7 . 0 系统管理入门 M . 北京 : 中国电力出版社 ,2000 . 8 李鸣光 ,何秀梅 . 植物标本数据库的内容及其录入 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,科技部基础性工作“植物标本信息系统”现场研讨会资料 ,1999 . () 9 李鸣光 . 植物标本信息系统 4 . 42系统管理 J . 中山大学学报 自然科学版,2000 ,2 :29 . 10 王国荣 . Active Server Page & 数据库 M . 北京 : 人民邮电出版社 ,1999 . 11 Ste p hens R K 等著 ,陈津利等译 . SQL 自学通 M . 北京 :机械工业出版社 ,1998 . THE CO NSTRUCTIO N OF SIC HUA N UNIVERSITY BOTA NICAL SPECIM EN D ATABASE 1 1 1 2 1 M A B o, L I M en g2lon g, L I U J i2k u n, C H EN G Fa n g, Z HO U Zai2de, 2 2 2 2X U J ie2m ei, T A N Zhon g2m i n g, Z HA O Q i n g2s hen g, B A I J ie (1 . Chemist ry College , Sichuan U niversit y , Chengdu 610064 ,China ; 2 . Life Science College , Sichuan U niver2 )sit y ,Chengdu 610064 ,China Abstract :It is an eco no mic hot spot in China to utilize wester n reso urces p resently. While a wester n re2 so urces database is very helpf ul fo r us to understand , p rotect and make f ull use of t he reso urces. In t his article , ( ) using t he active server page A SPtechnology , t he aut ho rs built t he Sichuan U niversity botanical specimen database system. By using t he net , t he users can easily query t he specimen database fo r usef ul info r matio n . in t his way , t he utilit y ratio of database was imp roved greatly and really realized t he sharing of reso urces. Key words :botanical specimen database , ; W EB database ; A SP