Модель информационной системы
"Северное луговедение и луговодство"

Черосов М.М.
Институт Северного луговодства АН РС(Я)
Ермаков Н.Б.
Центральный сибирский ботанический сад СО РАН
Федотов А.М.
Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск

Аннотация:

This paper considers issues on structure of the "North Grassland Management and Cultivation" Information System and possibility of making it a basis for local information systems creation, which are the components of the Information System of the Russian Academy of Sciences Siberian Branch.

В докладе рассмотрены вопросы структуры информационной системы Северное луговедение и луговодство, использования в качестве основы для локальных информационных систем базовой основы - ИС Сибирского отделения РАН.

Алексей Андреевич Ляпунов - один из самых первых в СССР оценил значение кибернетики, как науки об управлении, связи и переработке информации. При создании любых информационных систем (ИС) знание общих законов функционирования информации, принципов информатики, кибернетики, в разработку, которых внес вклад А.А.Ляпунов, необходимо и для принятия правильных решений при разработке структуры информационной сети, и для оптимальной организации работы по ее заполнению.

Накопленный информационный запас общества за всю историю его развития в зависимости от технологии использования или индивидиумом, или отдельными группами (организациями, предприятиями, органами управления и т.д.) используется в виде информационного ресурса. Оптимальным может являться ситуация 100% использования информационного запаса для выполнения той или иной задачи.

Информационный ресурс для каждого из членов общества явление динамичное и может изменяться в зависимости от технологии использования информационного запаса. Современные технологии позволяют существенно увеличить информационные ресурсы общества.

В последние годы активно применяются новые подходы, которые обеспечивают перенос информационных ресурсов на электронные носители, которые уже приобретают, в отличие от бумажных, качественно новое состояние, повышая свою активность (потенциальную востребованность) в десятки и даже более раз.

Общепринято, что в получении информации существуют 2 партнера: источник и потребитель информации. В связи с развитием Интернет во всем мире, потребители имеют большие возможности для получения информации и порой не могут получить ее в максимальном объеме. Конечно же ожидать, что 100% информационного запаса общества окажется в глобальной сети Интернет когда-либо не приходится, но надо признать, что, как источник информации Интернет на современный момент, еще ``слабее'', чем другие формы, но зато очень перспективный, т.к. новая ``свежая'' информация в сети оказывается более востребованной, чем такая же информация в бумажном виде.

В биологии, как и во всей науке, в целом, протекают процессы перехода на новые технологии передачи знаний. Хотя известно, что биологические данные, имеющие строго документированную структуру, плохо приспособлены (относительно, конечно) для образовательных и исследовательских задач, так как изменяется со временем и исторически обусловлена, при создании информационной системы необходимо максимально структурировать данные, т.е. создать ее определенную модель.

Данное сообщение посвящено описанию структуры информационной системы (ИС) ``Северное луговедение и луговодство'', разрабатываемой с 2001 г. в Институте Северного луговодства Академии наук Республики Саха (Якутия), совместно с Центральным сибирским ботаническим садом СО РАН и Институтом вычислительных технологий СО РАН. На данный момент в РФ создан ряд ИС в Интернете, которые имеют близкую направленность с создаваемой в Институте.

При создании информационных систем (ИС) по луговедению и луговодству, разрабатываемой в Институте северного луговодства АН РС(Я) нами в качестве партнерской базовой была выбрана ИС Сибирского отделения РАН (http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib, рук. проекта -- акад. РАН Шокин Ю.И.), проект "Электронный атлас Биоразнообразие растительного и животного мира" (рук. акад. РАН Коропачинский И.Ю.) (http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib/atlas/. Эта ИС тщательно продумана в плане программирования пользователем, удобна как система, позволяющая не только презентовать первичные научные материалы, но выставлять всевозможную информацию ранее уже обработанную и проанализированную, необходимую для науки и практики. Есть и еще другие положительные машины, в т.ч. и то, что в ней решены вопросы стандартизации и унификации системы, которые общеприняты в информационной среде.

Кроме того, ИС Сибирского отделения РАН основывается на Intranet - технологиях, т.е. в ней решены вопросы поддержки различных протоколов передачи данных, используются WWW- и SQL-серверы, СУБД самых современных языков программирования баз данных, поддерживающие популярные форматы СУБД.

Хотя Институт Северного луговодства АН РС(Я) и подключен к Интернет, имеется ряд проблем при работе с данной ИС. Все еще имеются проблемы с пропускной способностью Интернет-канала. Современная экономическая ситуация, большое количество пользователей Интернет услуг, а также отсутствие возможности регулярного личного консультирования с разработчиками ИС для создания собственной ИС и др. вызывает необходимость корректировки классической схемы создания уровней пользователей и разработчиков ИС.

Схема информационной сети имеет 4 уровня, в которых 3 первых уровня являются достаточными для организации полнофункциональной системы.

Уровень I. Собственно данные.

Уровень II. Сервер баз данных (БД)

Уровень III. Сервер WWW с модулем управления серверами БД-диспетчер БД

Уровень IV. Главный диспетчер

Но эта схема подходит для случая, когда разработчики программы в первых 3-х уровнях имеются. В нашем случае мы пользуемся готовым программным продуктом, поэтому взаимоотношения ``пользователь-разработчик'' и реальная работа в сети должны быть изменены.

Региональные пользователи в лице институтов, Президиумов научных центров, на наш взгляд, должны, заключив договор с разработчиками, получить версию программы, позволяющую работать в локальной сети Института (Институтов). Такое решение ускорило бы наполнение ИС данными, решив проблему связи и скорости формирования структуры ИС.

Региональные пользователи, получив возможность работать в своей локальной сети, должны, в свою очередь, регулярно отправлять главному диспетчеру накопленные данные в объеме, который они желают выставить в Интернет. Эти и другие отношения должны закрепляться договором.

Пять направлений ИС ``Северное луговедение и луговодство'' охватывают все стороны деятельности в области кормопроизводства и луговодства, которые интересуют Институт:

Каждая из этих баз данных состоит из тематически связанных баз данных (БД) содержащие информацию о лугах Якутии, включающих:
  1. Характеристика естественных сенокосов и пастбищ
    1. БД Классы растительности по Браун-Бланке (содержит обобщенные описания всех синтаксонов, конкретные описания, а также таблицы единиц растительности);
    2. БД Типы растительности по эколого-фитоценотическому методу (содержит описания всех единиц растительности, конкретные и сводные описания);
    3. БД Классы кормовых угодий (содержит описания классов, подклассов, типов кормовых угодий, конкретные и сводные описания).
  2. Ресурсная характеристика видов и сортов кормовых растений
    1. БД Характеристика таксона растений (содержит сведения о таксонах: эталонные латинские и русские названия семейств, родов, видов, экологии, биоморфологии, биохимических параметрах и т.д.);
    2. БД Характеристика сортов кормовых растений (кроме характеристики таксона (см. выше) также приводятся данные по агротехнике возделывания, опытных работах и т.д.).
  3. Рациональное использование сенокосов и пастбищ
    1. БД ``Использование сенокосов'' (содержит сведения о типах сенокосов, об основных доминантах, о технологиях сенокосооборота, основных приемах улучшения сенокосов).
    2. БД ``Использование пастбищ'' (содержит сведения о типах пастбищ, об основных доминантах, о технологиях пастбищеоборота, основных приемах улучшения пастбищ)
  4. Агротехнология улучшения кормовых угодий
    1. БД ``Мероприятия по поверхностному улучшению'' (содержит описание всех способов и методов улучшения, рекомендации для каждого типа кормового угодья).
    2. БД ``Мероприятия по коренному улучшению'' (содержит описание всех способов и методов улучшения, рекомендации для каждого типа кормового угодья, характеристику высеваемых сортов видов).
  5. Характеристика сеяных сенокосов и культурных пастбищ
    1. БД ``Характеристика сеяных сенокосов'' (содержит описание и результаты опытных экспериментальных работ по Якутии, рекомендуемую технологию и типы кормовых угодий).
    2. БД ``Характеристика культурных пастбищ'' (содержит описание и результаты опытных экспериментальных работ по Якутии, рекомендуемую технологию и типы кормовых угодий).
Каждая БД содержит ряд связанных таблиц, отражающих структуру объекта и информации о нем, которые обеспечат как информационный базис системы, так и возможность обработки первичных материалов, как одной из задач информационной системы.

Для БД ``Характеристика естественных сенокосов и пастбищ'' и ``Характеристика сеяных сенокосов и культурных пастбищ'' необходимо использование картографического материала в электронном виде с использованием геоинформационных технологий. На данный момент Институт разрабатывает ГИС ``Кормовые угодья Центральной Якутии''. Поэтому планируется использовать файлы с географической информации для вышеуказанных БД. В последнем случае требуются обзорные карты, которые будут формироваться из информации по конкретным контурам растительности.

В основе системы электронных карт кормовых угодий лежит геоботанический контур, рассматривающийся в 4 категориях, одновременно являющихся тематическими слоями:

Текстовая и количественная информация в слоях размещена в атрибутивных таблицах, взаимосвязанных с картами-слоями и между собой.

Слой 1. ``Тип кормовых угодий''. Дается описание конкретных типов и их обобщенная характеристика по литературным данным.

Система атрибутивных таблиц слоя следующая:

Слой 2. ``Комплекс кормовых угодий''. Приводится характеристика по процентному участию в комплексе отдельных типов.

Структура атрибутивных таблиц следующая:

Слой 3. ``Фитоценологическая характеристика''. Содержит описание конкретных сообществ и их обобщенную характеристику.

Атрибутивные данные представлены следующим образом:

Слой 4. ``Характеристика сигма-единиц''. Даются конкретные и обобщенные описания фитоценохор.

Структура атрибутивных таблиц:

При разработке 1-го слоя использованы геоботанические карты сенокосов и пастбищ, составленных лабораторией геоботаники Якутского госуниверситета. Типология комплексов кормовых угодий находится на стадии разработки. При составлении 3-го и 4-го слоев использовались работы якутской группы флористико-социологического направления.

Предложенная структура ИС отражает необходимую для пользователей информацию по луговедению и луговодству и является своеобразной моделью, охватывающей сведения о луговых сообществах, которая может пополняться с использованием современных информационных технологий.

Ваши комментарии
[SBRAS]
[Головная страница]
[Конференции]
[СО РАН]

© 2001, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
© 2001, Объединенный институт информатики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт систем информатики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт математики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Новосибирский государственный университет
Дата последней модификации Friday, 28-Sep-2001 00:15:41 NOVST