江苏省农作物种质资源调查数据库与信息系统

朱 银 邹淑琼 颜 伟 杨 欣 狄佳春 宋锦花

（1 江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所/江苏省农业种质资源保护与利用平台，南京 210014；2 江苏省种子管理站，南京 210036）

农作物种质资源是农业科技原始创新、现代种业发展的物质基础，是保障粮食安全、建设生态文明、支撑农业可持续发展的战略性资源。世界各国均十分重视种质资源的保护和利用工作。为了进一步查清农作物种质资源现状，在农业农村部的统一领导下，我国于2015 年启动了“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”（以下简称“普查行动”）。江苏省的“普查行动”于2016 年6 月启动，经过6 年的努力，全省60 个农业普查县（市、区）征集地方资源1659 份，江苏系统调查队走访了睢宁、邳州、阜宁等17 个重点县（市、区）的145 个乡镇、345 个村，采集资源1787 份，基本摸清了全省的农作物种质资源家底，获取了大量珍贵的原始调查数据和图片资料[1]。

为了将调查数据和照片进行集中有效管理和开放共享，本研究紧密围绕江苏省农作物种质资源调查的实际需求，以调查数据为基础，开放共享服务为目的，对调查数据进行标准化、数字化整理与整合，建立江苏省农作物种质资源调查数据库与信息系统，将经过处理的调查数据存入数据库中，综合运用多种信息技术手段开发信息系统，向社会提供多种形式的数据共享和服务。

1 总体架构

1.1 数据库架构根据江苏省农作物种质资源调查数据类型的多样性和工作需要，以国家制定的种质资源调查数据规范为标准，设计并建立江苏省农作物种质资源数据库架构。

该数据库架构包括作物数据库和普查数据库两个用于专业调查的数据库、一个“普查行动”项目管理用途的管理数据库以及一个保存以上数据库元数据信息的元数据库（图1）[2]。作物数据库包括一年生作物调查数据表、多年生作物调查数据表和普查作物征集数据表，保存了全省17 个系统调查县调查收集的一年生作物采集信息、多年生作物采集信息和60 个普查县征集的作物采集信息，采集信息包括属性数据（图2）、图片数据（图3）、GPS 数据等。普查数据库包括基本情况数据表、种植作物类别表和种植作物品种表，保存了60 个普查县在1956 年、1981 年和2014 年的基本情况、种植的作物类别以及代表性品种，记录信息包括县名、历史沿革、行政区划、人口、土地等基本情况，种植的作物类别以及代表性品种的名称、种植面积、产量等。管理数据库包括“普查行动”项目参加单位数据库、“普查行动”中形成的各类文件数据库以及用户数据库。

图1 数据库架构

图2 属性数据

图3 图片数据

1.2 信息系统架构江苏省农作物种质资源调查信息系统实现了对江苏省调查数据进行集中有效管理，同时将数据通过网络对社会开放共享，发挥数据价值。

本系统基于B/S 开发，综合运用C#、Ajax、SQL server 和GDI+等技术，以Web 浏览器为工作界面，使用简便。系统架构如图4，数据层存储需要管理的各类数据，包括种质资源的属性数据、图片数据、GPS 数据，以及“普查行动”中形成的文件数据等；业务层实现具体业务功能，通过组件或接口实现数据层和应用层访问交互；应用层为用户提供交互式操作界面[3]。同时该系统与现有的种质资源鉴定评价数据库和编目入库数据库通过唯一的采集编号对接，实现种质资源采集数据、鉴定评价数据和编目入库管理数据一体化管理。

图4 系统架构

2 信息系统功能模块

本系统包括信息查询、信息管理和系统管理三大模块，以实现数据查询、数据统计、资源地理分布显示、文件材料查询、数据管理等系统基本功能（图5）。

图5 系统功能模块

2.1 信息查询模块

2.1.1 单位信息查询对参与本次“普查行动”的单位和人员信息通过关键词进行模糊查询，系统将返回指定字段中包含该关键词的记录。对查询返回的记录，可批量导出成Excel 文件到本地。

2.1.2 资源信息查询资源信息查询分为字段模糊查询和表格类型查询。字段模糊查询，只需输入关键词即可对一年生作物调查表、多年生作物调查表和普查作物征集表3 个数据集中的数据库进行跨数据集查询，系统将返回3 个数据集中指定字段包含该关键词的记录（图6）。表格类型查询，只需选择所需表格类型，系统将返回指定数据集中的所有记录。对查询返回的记录，可批量导出成Excel 文件到本地，也可进一步浏览详细信息，包含资源的完整属性数据和图片数据。

图6 资源信息查询界面展示

2.1.3 资源地理分布可按作物类别、作物名称和调查队号多字段组合跨数据集查询资源的地理分布情况，系统将查询结果利用百度地图进行显示（图7）。对地图上的资源记录点，可进一步浏览详细信息，包含资源的完整属性数据和图片数据。

图7 资源地理分布查询页面展示

2.1.4 资源统计分析提供了按作物类别、调查县、调查队等多种维度的统计功能，并以柱形图和饼状图对统计结果进行展示。

2.1.5 普查数据查询提供了全省60 个普查县1956 年、1981 年、2014 年普查表信息查询、浏览和下载功能（图8）。

图8 普查数据查询页面展示

2.1.6 文件报告查询“普查行动”项目执行过程中形成了工作总结、宣传报道、发表论文、资源利用等各类文件资料，系统提供了文件资料的查询、预览和下载功能（图9）。

图9 文件报告查询界面展示

2.2 信息管理模块该模块包括单位信息管理、资源信息管理、普查数据管理和文件报告管理4 个功能，实现多人同时对单位信息、资源调查表、普查表、相关文件报告进行录入编辑，并对录入数据的有效性进行初步自动审核，一定程度上确保了录入数据的完整性和准确性（图10）[4]。单位信息和资源调查数据支持批量添加，较大幅度提高了工作效率。

图10 部分数据填报页面

2.3 系统管理模块该模块包括用户管理和数据库管理两个功能。用户管理功能实现对系统用户进行分级管理，不同级别的用户具有不同权限。数据库管理功能实现定期备份和还原系统的数据库文件，确保数据安全保存。

3 结论与讨论

江苏省农作物种质资源调查数据库与信息系统已投入实际使用，该软件系统存有17 个系统调查县1787 份种质资源的调查表数据，60 个普查县1659 份种质资源的征集表数据，60 个普查县1956年、1981 年和2014 年共计180 张普查表数据，以及“普查行动”执行过程中形成的各类文件报告等，实现了江苏省种质资源普查与收集工作标准化和信息化管理[5]，为分析全省农作物种质资源现状、制定种质资源保护策略提供了数据支撑。