山西省建设自然科技资源共享平台信息系统

山西省自然科技资源共享平台信息系统是关于山西省自然科技资源本身及其相关信息的共享平台，包括前台与后台。前台是面向公众，其主要目标是方便、有效、丰富，可满足不同层次人员获取不同信息的需要，因而它至少应具备任意

组合条件的资源及其相关信息查询与统计；后台是面向平台建设单位与个人，其主要目标是方便、有效、安全，以满足自然科技资源拥有单位或个人及系统管理人员有效建设与维护系统完整与安全的需要。要达到以上目标，需要考虑以下因素：（1）自然科技资源及其相关特性；（2）系统设计与要求；（3）技术选择与应用等。

1自然科技资源及相关特性分析

1.1自然科技资源

自然资源是指在自然界中能满足人类生活和生产需要的任何形式的物质和能量，是人类赖以生存的基础，如气候、水、生物、土地、矿产和能源等。自然科技资源是指经过长期演化自然形成的、人为改造的、对人类社会生存和可持续发展不可或缺的、为人类社会科技与生产活动提供基础材料的、对科技创新与经济发展起支撑作用的战略性物质资源。它包括植物种质、动物种质、微生物菌种、生物标本、岩矿化石标本、实验材料、标准物质等八大类及若干细分类。

因此，自然科技资源是自然资源的一部分，上述八大类自然科技资源主要涉及到自然资源中的生物资源、矿藏资源等。广义上生物资源包括全部植物、动物、微生物，而水资源、土地资源、气候资源等与生物资源密切相关，尤其是这些资

源与农业生产密切相关，承载着人类的科学认识与技术评价。

1.2相关特性分析

1.2.1复杂性自然科技资源是一丰富、复杂、庞大的资源体系。如生物资源，就有以生物基本特性为主要研究对象的动、植物标本资源，有以研究遗传种质特性为主的动、植物种质资源，有主要反映生物多样性的物种资源，还有以研究某

类经济属性的资源（如木材资源）等。

1.2.2关联性它包括3层涵义，第1层主要是指不同类资源之间的关系，如植物、虫害、天敌等；第2层是指同一类资源以不同的资源形式存在，不同的资源单位其关注面不同，如对于某一种植物来说，种质资源主要侧重研究种质特性与遗传价值，标本资源则主要从基本特征特性方面描述，木材标本资源则主要关注可用于木材的植物资源的经济属性等；第3层主要指资源与其相关的地域、专家、单位等之间的关联。

1.2.3不确定性包括资源类别、资源属性及其分类、资源关系、资源规模及其他等的不确定性。

（1）资源类别。国家自然科技资源平台将自然科技资源分为八大类，山西省自然科技资源共享平台目前已入库的资源包括植物种质（农作物种质、林木种质、药用植物种质）、标本类（植物标本、动物标本、木材标本、岩石矿物标本）、微生物菌种、山西土壤、农作物病虫害等。随着研究的深入，资源种类会不断增加。

（2）资源属性。它是指每一份资源的各方面属性，不同种类的资源其属性不同，对于同一种资源的认识程度与研究深度不同，其记录的属性也不同。

（3）资源属性分类。为了更清晰地表达与认识各类资源属性，可以将资源属性分类。如农作物种质资源属性分为护照信息、形态特征、生物学特性、品质特性、抗虫抗逆性及其他特性、保藏单位信息、共享信息，但这种分类会根据需要不断进行调整。

（4）资源关系。当资源类别、资源属性及属性分类不确定时，其资源关系也具有不确定性。

（5）资源专家、单位、地域等。每一种资源都有与其相关的资源专家、保藏单位及地域属性，而这些信息都是无法预先确知的。

1.2.4自然科技资源实物库的分散性自然科技资源都是由位于不同地区、不同资源单位的不同专家对其进行采集、整理、分析、保存、研究等。

2山西省自然科技资源共享信息平台的建设目标与技术特点

2.1建设目标

针对资源类别、资源属性、资源量及其属性类别等诸多不确定性，以及资源、单位、专家、地域、资源本身等诸多相关性及其这些相关性的不确定性，本研究系统的后台应具备资源类别、资源量及其相关信息的可扩展、可定制、操作灵活等特性；针对自然科技资源类型复杂、多样、牵涉人员面广、量大、专业性强等特点，本研究系统应具备权限管理、共同建设、共同维护的特性及具备人性化的、操作方便及灵活的输入、审核与输出功能。最重要的、也是最基础的是要有足够的、稳定的信息源，且能不断扩充与完善，最终建立起与自然科技资源收集、整理、保存和利用要求相适应的，跨部门、跨领域、布局合理、功能齐全、动态发展、技术先进及资源有效整合的共享体系，促进自然科技资源共享体系的健康发展，为区域科技创新提供及时有效的支撑。

2.2技术特点

围绕山西自然科技资源共享平台建设的目标，资源平台应具备如下特点。

（1）平台性。即平台信息系统兼容多种资源的共性和个性；后台能灵活存储、前台能灵活展现各类资源的信息，不受资源种类、数量和分类结构的限制。整个系统的设计体现平台结构思想，共同建设与维护、共同使用。

（2）先进性。信息平台采用先进的方法和理念，例如采用程序分层结构设计、约束条件存储设计、模板设计等。

（3）兼容性。自然资源种类繁多，国家和地方对不同的资源有着不同的编码方式和管理模式。本研究系统要既能统一管理，又能兼容原有的资源管理习惯模式。

（4）灵活与高效性。资源平台配置灵活、使用方便、管理科学，真正成为各类科研人员工作中的帮手和工具，避免了平台使用的单调、繁琐和效率低下的问题。随着平台使用的频繁，数据量的不断增大，使用人员的不断增加，以及不同应用领域对其不断增长的应用要求，系统设计结构更加合理，模型设计更加完善，达到了智能、快速、高效的目的。

（5）可管理性及系统安全。系统设计是由众多部门共同维护、录入管理和使用的，不同的部门具有不同的可变管理的权限，对于关联的平台维护功能留有痕迹，具备可追溯性；对于关键的系统操作设置有审核校验等环节。同时，系统以及系统中的信息资源是安全的，包括系统本身的运行安全、数据安全等。

3平台信息系统技术选择

为达到上述目标，平台信息系统采用了全动态数据库设计、模板化和灵活的显示方式、存储化约束条件和参数设置管理以及个性化可定制关联等。

3.1全动态数据库设计

平台设计采用全动态的数据库设计方式，即（1）不同种类的资源数据统一存放在一张或几张表中，表的字段属性在另外的表中定义，包括定义字段名和缺省值等，这些定义又与该资源的种类相关，存放在同一张表中的不同资源的同一字

段属性可以互不相同；（2）用数据库字典维护的种属纲等物种关系树可以无限扩展、自由定义；（3）数据库严格按照第三范式规约设计，并采用全编码方式；（4）数据库中基本表的字段数量超出预计需要量的20%左右，作为预备定义字段，系统可以在不修改程序的前提下随时定义并启用这些字段，以满足不断变化的需要。

3.2模板化和灵活的系统显示方式

查询和显示界面可套用系统预定义的模板，或可以自行设定界面内容，包括显示内容、行数、背景、风格、内容显示顺序和排序规则等。

3.3存储化约束条件和参数设置管理

为保证数据录入的准确性，系统录入要设定约束条件，这些约束条件不论是界面级还是数据库级，都全部存储在数据库中，并且可通过专用界面修改和维护，以满足和适应复杂多样资源种类的数据约束要求。

3.4个性化可定制数据关联

不同的资源之间有着不同的关联关系，资源之间的关联关系要由录入和使用资源的人自由定义，并个性化地显示出来。

3.5严格数据管理和可控数据共享

资源平台采用权限、角色等授权模式，细分用户在系统中的权限，防止未授权使用；对数据的上下载，采用专用的组件进行有权限控制的、留痕迹的访问管理；软件中采用SESSION变量和口令单向加密等不同功能，以避免侵权使用。

4自然科技资源共享平台系统设计

山西省自然科技资源共享平台是基于Web应用，采用B/S结构模式的软件平台，其目的是建立一个统一的、集中的数据管理与应用平台。

4.1系统与网络要求

Web服务处于公众互联网上，由于病毒等原因，可能会导致系统死锁、瘫痪。因此，系统设计数据与应用应保持分离。具体为：（1）服务器处于防火墙保护之内；（2）服务器本身采取数据备份、RAID等技术，以防止意外情况的出现；（3）数据库同时也具备定时备份、数据导出的功能。

4.2软件结构

山西省自然科技资源共享平台为B/S模式的“三层”框架结构，即客户端层、应用服务层和数据层。其中，应用服务层包括系统管理层、信息管理层、普通用户层。系统管理员可以访问系统管理层，对系统的运行情况、配置，以及数据库等进行管理；被系统管理员赋予信息管理权限的用户可以访问信息管理层，对于每个栏目，均有信息管理层；普通用户层，对于每个用户，通过系统登陆后，都可以访问到他的个性化页面，系统会自动把管理员所授权给他的内容展现在他的面前，此外，还可以浏览公用的信息等。“三层”均严格遵循ACL（存取控制列表）的限制，从而使系统管理、信息维护、用户应用更加清晰、明了、安全。系统采用Microsoft Vs.net 2005的c#语言进行开发，Microsoft SQL Server 2005作为数据库服务平台。

4.3信息处理流程

本研究系统采用数据集中处理平台、全动态设计，随需要进行资源类型、属性、量的扩充。针对自己的业务模型，设计自己的系统工作流程，如确定资源类→确定资源属性（字段）→确定数据库结构→数据录入与审核→信息查询，系统中的每一个元素均可自行控制与修改。