叢喜東　馮亞男　王佳佳　梁志強(qiáng)

摘要：? 為推動我省濕地水禽生物多樣性資源監(jiān)測數(shù)據(jù)管理的體系化和規(guī)范化，本文通過對我省濕地水禽生物多樣性資源監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，分析和整合各類監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及屬性因子閾值等內(nèi)容，構(gòu)建了基于MySql的濕地水禽生物多樣性資源監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，并通過ASP.NET、jQuery、WebGIS等技術(shù)，設(shè)計與實現(xiàn)了基于Web端的黑龍江省濕地水禽生物多樣性資源監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了對各類監(jiān)測模式及監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合性管理和數(shù)據(jù)共享，為我省濕地水禽生物多樣性的監(jiān)測、保護(hù)和研究工作，提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理手段，有助于全面支撐生物多樣性的科學(xué)保護(hù)、管理和決策。

關(guān)鍵詞：? 生物多樣性；? 濕地水禽；? WebGIS；? MySQL；? jQuery；? ASP.NET；? 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

中圖分類號：? ?TP 311. 52? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：１００1 － 9499（２０23）03 － 0056 － 04

濕地是物種的基因庫，是世界上生物多樣性最豐富的地區(qū)之一，并為大量珍稀水禽提供了庇護(hù)所，在全國的生物多樣性保護(hù)中起著極其重要的作用[ 1 ]。黑龍江省地理位置獨特，是東北亞物種遷移的重要通道，濕地面積大，類型多樣，是物種停歇、棲息繁殖的重要場所，珍稀物種較多。生物多樣性歷來是我國自然保護(hù)地科研監(jiān)測和保護(hù)成效評估的重要內(nèi)容[ 2 ]。水禽是濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，水禽多樣性對濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康程度具有很好的指示作用，也是衡量自然保護(hù)地保護(hù)利用的關(guān)鍵指標(biāo)[ 3 ]，尤其是主要保護(hù)物種的種群數(shù)量也是自然保護(hù)地等生態(tài)環(huán)境變化評估的重要指標(biāo)。

濕地水禽生物多樣性監(jiān)測工作是通過設(shè)置樣點、樣線、樣方等方式對濕地水禽生物進(jìn)行多次觀測，并在監(jiān)測過程中充分記錄觀測數(shù)據(jù)、層次記錄、人為干擾、物種等信息，為濕地水禽生物多樣性監(jiān)測、保護(hù)和研究工作提供了翔實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為加強(qiáng)監(jiān)測數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和集成化管理，分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及屬性因子等內(nèi)容，通過規(guī)范各類數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行數(shù)據(jù)建庫，研發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)端的省級濕地水禽生物多樣性資源監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)全省范圍內(nèi)多源觀測數(shù)據(jù)的整合和共享，推動濕地水禽生物多樣性監(jiān)測工作技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和智能化建設(shè)，為解決監(jiān)測工作提供了技術(shù)層面的解決方案，有助于監(jiān)測工作的科學(xué)管理和科學(xué)決策。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1. 1 ASP.NET技術(shù)

ASP.NET技術(shù)為開發(fā)Web應(yīng)用程序提供了所需的所有解決方案，具備較好的編程語言功能，尤其對C#語言的支持，提供了大量功能豐富的用戶控件，將代碼與顯示內(nèi)容拆分開來，降低了耦合度，使得各種精美的頁面更加易于編輯，使開發(fā)變得更加簡單、快捷[ 4 ]。

1. 2 MySQL技術(shù)

MySQL是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具有跨平臺性、體積小、運算速度快、使用成本低、開放源代碼、安全可靠等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域[ 5 ]，已經(jīng)成為非常受歡迎的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之一，主要用于提供數(shù)據(jù)托管服務(wù)。

1. 3 jQuery技術(shù)

jQuery框架是一種兼容性較強(qiáng)的JavaScript框架，具有多種頁面組件，操作便捷，便于用戶應(yīng)用超文本標(biāo)記語言的documents和events屬性事件，頁面呈現(xiàn)效果較為理想，可以實現(xiàn)用戶與網(wǎng)站之間進(jìn)行AJAX深度交互，具有更強(qiáng)直觀性操作特點[ 6 ]。jQuery框架可以為用戶提供多樣化界面組件，包括面板、數(shù)據(jù)顯示表格、菜單樹以及圖形報表等。jQuery框架的優(yōu)勢表現(xiàn)在：（1）框架簡潔、流暢，屬于輕量級的Java Script庫，代碼壓縮較?。唬?）應(yīng)用范圍廣，可以滿足多類型軟件開發(fā)需要；（3）可以滿足CSS1-CSS3需要，同時兼容基礎(chǔ)的XPath；（4）兼容市場上常見的瀏覽器[ 7 ]。

1. 4 WebGIS技術(shù)

WebGIS技術(shù)是Web框架下的GIS應(yīng)用，GIS專門負(fù)責(zé)對多源多方式的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并利用專門組件模塊完成數(shù)據(jù)清洗，包括數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)映射、數(shù)據(jù)存儲等[ 8 ]。利用GIS核心模塊，對數(shù)據(jù)的空間地理信息內(nèi)容進(jìn)行Web客戶端展示。本文采用WebGIS實現(xiàn)觀測點位置基于BaiDu地圖的定位顯示。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計及功能設(shè)計

2. 1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整合，設(shè)計了角色用戶信息、機(jī)構(gòu)人員信息、觀測記錄表（樣點、樣線、樣方）、物種信息、因子信息、文獻(xiàn)管理目錄等，本系統(tǒng)采用MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計與實現(xiàn)（表1～表5）。

2. 2 系統(tǒng)功能設(shè)計

依據(jù)系統(tǒng)角色設(shè)置了系統(tǒng)管理功能和機(jī)構(gòu)管理功能，具體功能詳見圖1。

3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

系統(tǒng)實現(xiàn)過程中采用ASP.NET、jQuery等技術(shù)，實現(xiàn)界面布局設(shè)計，并采用ADO.NET技術(shù)對服務(wù)器端MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，實現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)等內(nèi)容的查詢、增加、修改、刪除等操作。

3. 1 系統(tǒng)登錄界面

用戶通過輸入用戶名、密碼及驗證碼進(jìn)行登錄，系統(tǒng)根據(jù)用戶角色權(quán)限跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的功能界面，實現(xiàn)系統(tǒng)功能角色化管理圖2～圖3。

3. 2 觀測位置顯示

百度地圖API是百度為開發(fā)者免費提供的一套基于百度地圖服務(wù)的應(yīng)用接口，開發(fā)者通過API，利用JavaScript腳本語言可以實現(xiàn)在網(wǎng)站上構(gòu)建功能豐富、交互性較強(qiáng)的地圖應(yīng)用程序[ 9 ]。使用百度地圖API實現(xiàn)觀測位置（樣點、樣線、樣方）矢量地圖及遙感影像的展示。通過獲取用戶輸入的觀測位置經(jīng)度和緯度地理坐標(biāo)（經(jīng)緯度）信息，使用JavaScript調(diào)用百度地圖API的map.addOverlay方法向地圖添加標(biāo)注點等覆蓋物，達(dá)到觀測點位的地圖顯示。添加觀測點部分實現(xiàn)代碼如下：

var point = new BMapGL.Point（lon， lat）;

var marker = new BMapGL.Marker（point）; //創(chuàng)建標(biāo)注

map.addOverlay（marker）;

3. 3 觀測數(shù)據(jù)管理

觀測數(shù)據(jù)是水禽生物多樣性資源監(jiān)測的重要內(nèi)容，包括樣點觀測數(shù)據(jù)、樣線觀測數(shù)據(jù)、樣方觀測數(shù)據(jù)等。每項觀測數(shù)據(jù)的內(nèi)容存在部分差異性，用戶根據(jù)觀測方式選擇相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行增刪查改等操作。觀測數(shù)據(jù)內(nèi)容主要包括觀測記錄、層次記錄、人為干擾、物種等專題內(nèi)容。其中，觀測記錄包括樣點基本信息、樣點空間位置（經(jīng)緯度值）及觀測時間等；層次記錄為記錄層次一、層次二；人為干擾包括人為干擾類型、強(qiáng)度等；物種包括物種名稱、物種編碼、數(shù)量、距離尺度、生境編碼等。

3. 4 物種信息管理

實現(xiàn)對濕地水禽（鳥類）物種信息添加、修改、查詢、刪除等操作。物種信息內(nèi)容包括：類、科、目、種、棲息生境、數(shù)量、留居、區(qū)系、保護(hù)等級、經(jīng)濟(jì)價值等內(nèi)容。數(shù)據(jù)可以通過批量導(dǎo)入電子表格、手工添加等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫。

3. 5 數(shù)據(jù)因子管理

主要是實現(xiàn)本系統(tǒng)中各類屬性閾值的數(shù)據(jù)字典內(nèi)容的添加、修改、刪除等操作管理，如人為干擾、生境、層次等項目因子都包括具體哪些內(nèi)容。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計階段，需要對每一項數(shù)據(jù)因子進(jìn)行分析歸類，建立數(shù)據(jù)字典，確定項目類別、代碼、名稱、所屬類別等內(nèi)容，對于具有包含關(guān)系的數(shù)據(jù)需要確定所屬類別；在軟件設(shè)計階段，為方便用戶在選擇所屬類別因子后，可以自動實現(xiàn)子類別信息的自動關(guān)聯(lián)顯示，保證用戶在手工添加的過程中，可通過數(shù)據(jù)列表方式進(jìn)行快速選擇，實現(xiàn)高效操作。

3. 6 文件管理

對于無法采用數(shù)據(jù)庫管理的文件資料，系統(tǒng)設(shè)計了文件管理功能，實現(xiàn)對相關(guān)文件資料的存檔管理。系統(tǒng)以目錄樹顯示的方式，以觀測編碼為根目錄，以年度、日期等為子目錄，對觀測的照片、原始觀測記錄表、觀測軌跡等信息進(jìn)行上傳操作，管理用戶可根據(jù)權(quán)限進(jìn)行相關(guān)文件夾的創(chuàng)建和編輯等，對于其他用戶在獲得相關(guān)權(quán)限后，可以進(jìn)行在線瀏覽等。

4 結(jié) 論

本文就黑龍江省濕地水禽生物多樣性資源監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采用的關(guān)鍵性技術(shù)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計及軟件實現(xiàn)進(jìn)行全面的闡述。該系統(tǒng)總體實現(xiàn)了對濕地水禽生物多樣性資源監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合管理，其采用網(wǎng)絡(luò)段權(quán)限登錄方式，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的共享訪問，使監(jiān)測數(shù)據(jù)更好的服務(wù)于濕地水禽生物多樣性的監(jiān)測、保護(hù)和研究工作，提高了數(shù)據(jù)管理的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，對生物多樣性的科學(xué)保護(hù)、管理和決策提供了更好的數(shù)據(jù)支持。

參考文獻(xiàn)

［1］ 唐乃超.? 黑龍江省濕地概況及存在的問題分析研究［J］.? 環(huán)境科學(xué)與管理，? 2009， 34（4）： 147 - 151.

［2］ 束祖飛，? 何文通，? 李健，? 等.? 廣東車八嶺國家級自然保護(hù)區(qū)生物多樣性綜合監(jiān)測信息服務(wù)平臺［J］.? 數(shù)據(jù)與計算發(fā)展前沿，? 2021， 3（6）： 127 - 141.

［3］ 王強(qiáng)，? 呂憲國.? 鳥類在濕地生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測與評價中的應(yīng)用［J］.濕地科學(xué)，? 2007（3）： 274 - 281.

［4］ 曾曉杭，? 梁佩珊，? 林潔，? 等.? “幫幫”大學(xué)生互助APP的設(shè)計與研究［J］.? 現(xiàn)代信息科技， 2019（18）： 21 - 22.

［5］ 楊雨成，? 任利峰.? My SQL數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化技術(shù)研究［J］.? 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊， 2020， 28（3）： 32.

［6］ 楊雨成，? 任利峰.? My SQL數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化技術(shù)研究［J］.? 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊， 2020， 28（3）： 32.

［7］ 陳明珠，? 袁偉，? 陸進(jìn)城，? 等.? 基于Jquery的Web前端桌面應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計［J］.? 福建電腦， 2018， 34（11）： 130 + 123.

［8］ 周公平.? 基于jQuery框架的Web前端開發(fā)設(shè)計方法研究［J］.信息與電腦（理論版）， 2022， 34（5）： 128 - 130.

［9］ 樊浩，? 徐明偉.? 基于導(dǎo)航技術(shù)和WebGIS技術(shù)構(gòu)建的校園導(dǎo)航平臺［J］.? 長春工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2022， 23（2）： 113 - 116.

［10］ 文詩雅，? 朱大明，? 劉正綱，? 等.? 基于百度地圖API和引力模型的城市公園時空可達(dá)性研究［J］.? 貴州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2022， 39（5）： 68 - 74.