朱 銀 鄒淑瓊 顏 偉 楊 欣 狄佳春 宋錦花

（1 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)資源與生物技術(shù)研究所/江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)與利用平臺(tái)，南京 210014；2 江蘇省種子管理站，南京 210036）

農(nóng)作物種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新、現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是保障糧食安全、建設(shè)生態(tài)文明、支撐農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源。世界各國均十分重視種質(zhì)資源的保護(hù)和利用工作。為了進(jìn)一步查清農(nóng)作物種質(zhì)資源現(xiàn)狀，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，我國于2015 年啟動(dòng)了“第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)”（以下簡稱“普查行動(dòng)”）。江蘇省的“普查行動(dòng)”于2016 年6 月啟動(dòng)，經(jīng)過6 年的努力，全省60 個(gè)農(nóng)業(yè)普查縣（市、區(qū)）征集地方資源1659 份，江蘇系統(tǒng)調(diào)查隊(duì)走訪了睢寧、邳州、阜寧等17 個(gè)重點(diǎn)縣（市、區(qū)）的145 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、345 個(gè)村，采集資源1787 份，基本摸清了全省的農(nóng)作物種質(zhì)資源家底，獲取了大量珍貴的原始調(diào)查數(shù)據(jù)和圖片資料[1]。

為了將調(diào)查數(shù)據(jù)和照片進(jìn)行集中有效管理和開放共享，本研究緊密圍繞江蘇省農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查的實(shí)際需求，以調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，開放共享服務(wù)為目的，對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化整理與整合，建立江蘇省農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查數(shù)據(jù)庫與信息系統(tǒng)，將經(jīng)過處理的調(diào)查數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，綜合運(yùn)用多種信息技術(shù)手段開發(fā)信息系統(tǒng)，向社會(huì)提供多種形式的數(shù)據(jù)共享和服務(wù)。

1 總體架構(gòu)

1.1 數(shù)據(jù)庫架構(gòu)根據(jù)江蘇省農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查數(shù)據(jù)類型的多樣性和工作需要，以國家制定的種質(zhì)資源調(diào)查數(shù)據(jù)規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)并建立江蘇省農(nóng)作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫架構(gòu)。

該數(shù)據(jù)庫架構(gòu)包括作物數(shù)據(jù)庫和普查數(shù)據(jù)庫兩個(gè)用于專業(yè)調(diào)查的數(shù)據(jù)庫、一個(gè)“普查行動(dòng)”項(xiàng)目管理用途的管理數(shù)據(jù)庫以及一個(gè)保存以上數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)信息的元數(shù)據(jù)庫（圖1）[2]。作物數(shù)據(jù)庫包括一年生作物調(diào)查數(shù)據(jù)表、多年生作物調(diào)查數(shù)據(jù)表和普查作物征集數(shù)據(jù)表，保存了全省17 個(gè)系統(tǒng)調(diào)查縣調(diào)查收集的一年生作物采集信息、多年生作物采集信息和60 個(gè)普查縣征集的作物采集信息，采集信息包括屬性數(shù)據(jù)（圖2）、圖片數(shù)據(jù)（圖3）、GPS 數(shù)據(jù)等。普查數(shù)據(jù)庫包括基本情況數(shù)據(jù)表、種植作物類別表和種植作物品種表，保存了60 個(gè)普查縣在1956 年、1981 年和2014 年的基本情況、種植的作物類別以及代表性品種，記錄信息包括縣名、歷史沿革、行政區(qū)劃、人口、土地等基本情況，種植的作物類別以及代表性品種的名稱、種植面積、產(chǎn)量等。管理數(shù)據(jù)庫包括“普查行動(dòng)”項(xiàng)目參加單位數(shù)據(jù)庫、“普查行動(dòng)”中形成的各類文件數(shù)據(jù)庫以及用戶數(shù)據(jù)庫。

圖1 數(shù)據(jù)庫架構(gòu)

圖2 屬性數(shù)據(jù)

圖3 圖片數(shù)據(jù)

1.2 信息系統(tǒng)架構(gòu)江蘇省農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)江蘇省調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行集中有效管理，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)社會(huì)開放共享，發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值。

本系統(tǒng)基于B/S 開發(fā)，綜合運(yùn)用C#、Ajax、SQL server 和GDI+等技術(shù)，以Web 瀏覽器為工作界面，使用簡便。系統(tǒng)架構(gòu)如圖4，數(shù)據(jù)層存儲(chǔ)需要管理的各類數(shù)據(jù)，包括種質(zhì)資源的屬性數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)、GPS 數(shù)據(jù)，以及“普查行動(dòng)”中形成的文件數(shù)據(jù)等；業(yè)務(wù)層實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)功能，通過組件或接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層訪問交互；應(yīng)用層為用戶提供交互式操作界面[3]。同時(shí)該系統(tǒng)與現(xiàn)有的種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫和編目入庫數(shù)據(jù)庫通過唯一的采集編號(hào)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)種質(zhì)資源采集數(shù)據(jù)、鑒定評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)和編目入庫管理數(shù)據(jù)一體化管理。

圖4 系統(tǒng)架構(gòu)

2 信息系統(tǒng)功能模塊

本系統(tǒng)包括信息查詢、信息管理和系統(tǒng)管理三大模塊，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、資源地理分布顯示、文件材料查詢、數(shù)據(jù)管理等系統(tǒng)基本功能（圖5）。

圖5 系統(tǒng)功能模塊

2.1 信息查詢模塊

2.1.1 單位信息查詢對(duì)參與本次“普查行動(dòng)”的單位和人員信息通過關(guān)鍵詞進(jìn)行模糊查詢，系統(tǒng)將返回指定字段中包含該關(guān)鍵詞的記錄。對(duì)查詢返回的記錄，可批量導(dǎo)出成Excel 文件到本地。

2.1.2 資源信息查詢資源信息查詢分為字段模糊查詢和表格類型查詢。字段模糊查詢，只需輸入關(guān)鍵詞即可對(duì)一年生作物調(diào)查表、多年生作物調(diào)查表和普查作物征集表3 個(gè)數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行跨數(shù)據(jù)集查詢，系統(tǒng)將返回3 個(gè)數(shù)據(jù)集中指定字段包含該關(guān)鍵詞的記錄（圖6）。表格類型查詢，只需選擇所需表格類型，系統(tǒng)將返回指定數(shù)據(jù)集中的所有記錄。對(duì)查詢返回的記錄，可批量導(dǎo)出成Excel 文件到本地，也可進(jìn)一步瀏覽詳細(xì)信息，包含資源的完整屬性數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)。

圖6 資源信息查詢界面展示

2.1.3 資源地理分布可按作物類別、作物名稱和調(diào)查隊(duì)號(hào)多字段組合跨數(shù)據(jù)集查詢資源的地理分布情況，系統(tǒng)將查詢結(jié)果利用百度地圖進(jìn)行顯示（圖7）。對(duì)地圖上的資源記錄點(diǎn)，可進(jìn)一步瀏覽詳細(xì)信息，包含資源的完整屬性數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)。

圖7 資源地理分布查詢頁面展示

2.1.4 資源統(tǒng)計(jì)分析提供了按作物類別、調(diào)查縣、調(diào)查隊(duì)等多種維度的統(tǒng)計(jì)功能，并以柱形圖和餅狀圖對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行展示。

2.1.5 普查數(shù)據(jù)查詢提供了全省60 個(gè)普查縣1956 年、1981 年、2014 年普查表信息查詢、瀏覽和下載功能（圖8）。

圖8 普查數(shù)據(jù)查詢頁面展示

2.1.6 文件報(bào)告查詢“普查行動(dòng)”項(xiàng)目執(zhí)行過程中形成了工作總結(jié)、宣傳報(bào)道、發(fā)表論文、資源利用等各類文件資料，系統(tǒng)提供了文件資料的查詢、預(yù)覽和下載功能（圖9）。

圖9 文件報(bào)告查詢界面展示

2.2 信息管理模塊該模塊包括單位信息管理、資源信息管理、普查數(shù)據(jù)管理和文件報(bào)告管理4 個(gè)功能，實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)對(duì)單位信息、資源調(diào)查表、普查表、相關(guān)文件報(bào)告進(jìn)行錄入編輯，并對(duì)錄入數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行初步自動(dòng)審核，一定程度上確保了錄入數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性（圖10）[4]。單位信息和資源調(diào)查數(shù)據(jù)支持批量添加，較大幅度提高了工作效率。

圖10 部分?jǐn)?shù)據(jù)填報(bào)頁面

2.3 系統(tǒng)管理模塊該模塊包括用戶管理和數(shù)據(jù)庫管理兩個(gè)功能。用戶管理功能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)用戶進(jìn)行分級(jí)管理，不同級(jí)別的用戶具有不同權(quán)限。數(shù)據(jù)庫管理功能實(shí)現(xiàn)定期備份和還原系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫文件，確保數(shù)據(jù)安全保存。

3 結(jié)論與討論

江蘇省農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查數(shù)據(jù)庫與信息系統(tǒng)已投入實(shí)際使用，該軟件系統(tǒng)存有17 個(gè)系統(tǒng)調(diào)查縣1787 份種質(zhì)資源的調(diào)查表數(shù)據(jù)，60 個(gè)普查縣1659 份種質(zhì)資源的征集表數(shù)據(jù)，60 個(gè)普查縣1956年、1981 年和2014 年共計(jì)180 張普查表數(shù)據(jù)，以及“普查行動(dòng)”執(zhí)行過程中形成的各類文件報(bào)告等，實(shí)現(xiàn)了江蘇省種質(zhì)資源普查與收集工作標(biāo)準(zhǔn)化和信息化管理[5]，為分析全省農(nóng)作物種質(zhì)資源現(xiàn)狀、制定種質(zhì)資源保護(hù)策略提供了數(shù)據(jù)支撐。