植物系统分类学标本数据库管理系统的研究与应用

胡江琴，金孝锋，陈建民，王晓玥，陈 波，戎施桦

（杭州师范大学生命与环境科学学院，浙江杭州 310036）

植物系统分类学标本数据库管理系统的研究与应用

胡江琴，金孝锋，陈建民，王晓玥，陈 波，戎施桦

（杭州师范大学生命与环境科学学院，浙江杭州 310036）

采用Internet网络、ASP以及Microsoft Access数据库技术，运用Dreamweaver软件编程，设计制作了杭州师范大学数字化植物标本室即植物系统分类学标本数据库管理系统.该系统实现了基于网络的植物标本图形及属性数据的查询，为植物系统分类教学提供了基础平台，并为植物标本的信息化保存和管理提供了极大的方便.

标本数据库；ASP；动态网页；网络查询系统

随着信息时代的到来，传统的植物标本管理方式逐渐暴露出诸如数据分散、保存方法落后、易损坏、查阅不便、需要大量人力资源进行日常维护等缺点，因此标本馆的数字化建设应运而生.它结合了植物学理论，采用数字化的存贮技术，通过多媒体处理和网络传输技术，对已有的植物标本资源信息进行分析筛选并数字化［1］，较大地提高了工作效率和标本的信息利用率，使数字化植物标本馆具有馆藏数字化、操作计算机化、传递网络化、存取自由化和资源共享化的优势［2］.在韩国已有用射频识别（RFID）技术设计制作标本管理系统的报道［3］，美国则有将植物标本图像化［4］和利用可视化交互信息技术将植物数字化［5］的报道.我国也有一些数字化标本馆建设的报道［6－13］，但主要用于植物系统分类学教学的标本数据库报道不多.

本研究基于Internet网络，采用ASP（Active Server Page）和Microsoft Access数据库技术，在Dreamweaver软件下构建了杭州师范大学数字化植物标本室即植物系统分类学标本数据库管理系统，以使馆藏标本得到永久保存与妥善管理，达到资源共享同时为教学服务的目的.

1 系统分析与设计

1.1 系统规划

在植物系统分类学标本数据库管理系统中，用户是通过检索功能搜索到满足自身查询条件的标本信息的.因此设计查询系统时，必须充分考虑到标本的字段属性和用户可能的查询条件，并将两者有机结合.

1.2 系统运行环境及配置

系统以Microsoft windows 2000server为网络服务器操作系统，以Microsoft Access为后台数据库管理系统，以Dreamweaver 8作为网页代码开发工具.

1.3 系统流程图

在系统功能分析的基础上，考虑网站建设的特点，得到如图1所示的网站框架示意图.

图1 网站框架示意图Fig.1 Sketch of the general structure of the web

2 网页制作

本网站收集的素材主要来源于杭州师范大学植物标本室收藏的标本数码照片20 000余幅以及这些植物的相关信息［14－16］.采用ASP语言，运用Dreamweaver 8软件制作动态网页，将馆藏植物标本数字化，利用Photoshop编辑图片.

网页制作按照先大后小、先简单后复杂的过程进行，并灵活运用模板［17］以提高制作效率.网站主要通过布局视图进行排版，每一张网页都包含标题区、导航区、主要内容区以及版权区.其中导航区尤为重要，它可以让用户快速找到需要的内容，并且能够在各个模块之间随意跳转.本网站除“查询的详细结果”没有导航条外，其他页面都有着各种形式的导航条，并且采用框架结构的网页，上边为站内导航，查看非常方便，充分体现了人性化的设计理念.

网站的内容主要分为5块：首页、使用说明、标本数据库、关于我们和友情链接.“首页”包括藻类植物、菌类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物等6个部分（图2）.每一部分都可超链接至相应页面，对该类植物的特征、生境、分布、种类及用途给予详细介绍（图3）；“使用说明”用于指导用户使用查询系统；“标本数据库”是一个查询系统，供用户查询各种植物信息；“关于我们”介绍了植物标本室以及该网站的基本信息；“友情链接”中收录了相关植物资源网站和科研机构网站，如中国植物数据库、中国科普博览、中国植物科学网、西北农林科技大学植物标本馆等.

3 植物标本数据库的建立

3.1 数据来源

植物标本数据库的数据来源于杭州师范大学生命与环境科学学院植物标本室（国际代码：HTC）.

3.2 数据分析

主要包括两类：1）植物门类信息，指标识植物的分类即植物类别的名称；2）植物信息，指每一种植物的全部信息，包括中文种名、拉丁种名、中文科名、拉丁科名、门类、英文名、别名、形态特征、生境分布、用途及腊叶标本图片等.

3.3 数据库设计

3.3.1 数据库的逻辑设计

使用实体－联系图（Entity Relationship Diagram，E－R图）作为工具创建数据库模式，见图4所示.数据模型包含数据对象、描述数据对象的属性及数据对象彼此间的连接关系等3种信息［18］.其中，数据对象就是标本和用户：标本包含植物门类、中文种名、拉丁种名、中文科名、拉丁科名5种属性；用户的属性在此并不重要，对查询没有影响.用户可以通过单一、组合两种查询方式来获取标本信息.

3.3.2 数据库表的设计

数据库表的结构必须满足分析结果，既要包含所有数据，又要反映各种数据之间的逻辑，如图5和表1所示.

图4 E－R图Fig.4 Entity Relationship diagram

图5 数据库表Fig.5 Sketch of the specimen data

表1 植物标本信息表Tab.1 Collecting information of the specimens

4 植物标本数据库网络查询系统

4.1 系统的设计

本网站标本数据库定位为教学网络数据库，主要面向教师、学生以及对植物感兴趣的用户，可实现5种查询方式：植物门类、中文种名、拉丁种名、中文科名和拉丁科名查询.此外还可以将以上5种查询方式组合，实现新的查询.查询流程见图6.

4.2 系统的实现

该系统运用Internet网络、ASP以及Microsoft Access数据库技术，方便用户通过互联网访问系统，有效地减少查询标本的工作量，提高效率，并达到资源共享的目的.

4.2.1 连接数据库

为了让所发布的网页能读取数据库中的内容，必须建立网页与数据库之间的连接.连接代码如下：

图6 查找和浏览植物信息的流程图Fig.6 Flow chart of searching and browsing plant information

4.2.2 建立查询

4.2.2.1 建立表单

在页面上建立表单（图7），用于提交关键字段.以植物门类、中文种名、拉丁种名、中文科名和拉丁科名分别作为关键字段，进行查询.当用户在文本框中输入要查询的名称后，点击查询按钮，相应的表单即提交.

图7 “标本查询”部分页面示意图Fig.7 Sketch of the web of“Specimen Search”

4.2.2.2 显示查询结果

以下是本网页中的一段查询代码：

当Web Server处理完用户的HTTP请求后，将结果发送至浏览器上，用户就可以看到结果.如查询“被子植物”，返回数据如图8所示.

为了更好地介绍每种植物，特别制作了“查询的详细信息”，它包括该种植物的中文种名、拉丁种名、中文科名、别名、英文名、形态特征、生境分布、用途等多种信息.如图9为细枝木麻黄（CasuarinacunninghamianaMiq.）的详细资料.

5 结 论

采用动态网页制作技术，以杭州师范大学植物标本室馆藏标本为素材，构建了数字化植物标本室即植物系统分类学标本数据库管理系统，实现了基于网络的标本图形和属性数据的查询，为植物系统分类学教学和知识普及提供了基础平台.同时，该系统突破了标本保存过程中客观条件的限制，使标本得到了永久保存，对于解决标本管理中存在的数据分散、查询困难、利用率低等问题具有重要意义.

［1］张伦，林昌虎，陈翔，等.贵州省数字化生物标本馆的研究与建设［J］.西南农业学报，2007，20（5）：948－953.

［2］陈三茂，田晔林.21世纪植物标本馆的发展方向：数字植物标本馆［J］.北京农学院学报，2003，18（3）：208－210.

［3］Shim H，Young Uh，Lee S H，etal.A New specimen management system using RFID technology［J］.Journal of Medical Systems，2011，35（6）：1403－1412.

［4］MacGillivray F，Hudson I L，Lowe A J.Herbarium collections and photographic images：alternative data sources for phenological research［M］//Hudson I L，Kealey M K.Phenological research：methods for environmental and climate change analysis.New York：Springer，2010：425－461.

［5］Ong T J，Leggett J J，Wilson H D，etal.Interactive information visualization in the digital flora of texas［J］.Lecture Notes in Computer Science，2002（2539）：188－198.

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［7］林春蕊，刘演，何成新，等.广西植物标本馆标本数字化信息统计与分析［J］.广西植物，2008，28（2）：278－284.

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［9］郭鸿英，孙超，储蓉.贵州省植物园珍稀濒危植物数据库建立［J］.陕西林业科技，2004（3）：67－70.

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［14］浙江植物志编辑委员会.浙江植物志［M］.杭州：浙江科学技术出版社，1993.

［15］中国科学植物研究所中国数字植物标本馆.http：//www.cvh.org.cn/.

［16］中国自然标本馆.http：//www.nature－museum.net/.

［17］鸣涧工作室.新手做网页精选500问［M］.北京：人民邮电出版社，2004.

［18］李劲.精通ASP数据库程序设计［M］.北京：科学出版社，2011.

Study and Utilization of the Specimen Database Management System for Plant Taxonomy

HU Jiang－qin，JIN Xiao－feng，CHEN Jian－min，WANG Xiao－yue，CHEN Bo，RONG Shi－hua

（College of Life and Environmental Sciences，Hangzhou Normal University，Hangzhou 310036，China）

Using the technology of Internet，ASP，Microsoft Access and Dreamweaver，the virtual plant herbarium of Hangzhou Normal University was built，that was the specimen database management system for plant taxonomy.The system implemented the data inquiry for the pictures and properties of plant specimens based on network，provided basic platform for the teaching of plant taxonomy，and made the virtual conservation and management of plant specimens be more convenient.

botanical specimen database；ASP；dynamic web；web enquiry system

Q94－34＋5

A

1674－232X（2012）06－0500－05

10.3969/j.issn.1674－232X.2012.06.005

2012－08－22

国家科技基础条件平台项目（2005DKA21401）；杭州师范大学首批“攀登工程”省级精品课程培育项目；杭州师范大学第六批校级精品课程建设项目；杭州师范大学课堂教学模式改革专项；杭州师范大学“本科教学创一流工程”建设项目；杭州师范大学第七批教改项目.

胡江琴（1967—），女，副教授，主要从事植物学教学与研究.E－mail：jq＿hu1967＠163.com