全 文 ：第 wu卷 第 |期
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林 业 科 学
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数字化木材标本馆的网络设计与实现
安 源 周玉成 赵 辉 张亚勇 侯小鹏
k中国林业科学研究院木材工业研究所 北京 tsss|tl
摘 要 } 运用 Œ±·¨µ±¨ ·网络技术 !„≥°技术以及数据库技术将木材标本馆进行数字化 o解决标本的存贮空间小 !环
境条件差等问题 o使标本及其各种属性得到永久性保存 ∀同时 o将这些珍贵标本的使用群体由原来少数科研人员
扩大到为林产工业企业的工程设计人员 !最广大的计算机网络用户 o使有限的木材资源得到更加高效利用 ∀
关键词 } 木材标本 ~ „≥° ~数据库 ~数字化标本馆
中图分类号 }×°vsu1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussyls| p sttw p sx
收稿日期 }ussw p tu p ut ∀
Τηε Νετ ∆εσιγν ανδ Ιµ πλεµεντ οφ ∆ιγιταλ Ωοοδ Εξεµ πλαρ Μυσευµ
„± ≠∏¤± «²∏≠∏¦«¨ ±ª «¤² ‹∏¬ «¤±ª ≠¤¼²±ª ‹²∏÷¬¤²³¨ ±ª
k Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Ωοοδ Ινδυστρψo ΧΑΦ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ } ׫µ²∏ª«·«¨ ·¨¦«±¬´∏¨ ²©¬±·¨µ±¨·o„≥°o¤±§§¤·¤¥¤¶¨ o¥∏¬¯§¬±ª∏³·«¨ §¬ª¬·¤¯ º²²§ ¬¨¨ °³¯¤µ°∏¶¨∏° º«¬¦«±²·
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¶¤°³¯¨·²ª¤¬± ³¨µ³¨·∏¤¯ µ¨¶¨µ√¨ q׫¨ ∏¶¨µ²©·«¨ ¶¤°³¯¨ ±¨¯¤µª¨ ·²·«¨ ±¨ª¬±¨ µ¨¬±ª§¨¶¬ª±¨ µ¤±§°²¶·º¬§¨ ¬±·¨µ±¨·∏¶¨µ¶oº«¬¦«
°¤®¨ ·«¨ ¬¯°¬·¨§º²²§µ¨¶²∏µ¦¨¶·² ¥¨ °²µ¨ ∏·¬¯¬½¤·¬²±q
Κεψ ωορδσ} º²²§ ¬¨¨ °³¯¤µ~„≥°~§¤·¤¥¤¶¨ ~§¬ª¬·¤¯ ¬¨¨ °³¯¤µ°∏¶¨∏°
中国林业科学研究院木材工业研究所木材标本馆k张立菲 ousstl是世界上收藏木材标本超过万件的 us
几个木材标本馆之一 ∀但由于年代久远 o有害生物如标本馆害虫 !螨类 !霉菌和鼠类等侵蚀 o以及温度 !湿度
等客观原因 o部分珍贵标本已经出现了不同程度的裂纹和损坏 ~此外 o由于标本数量的增多 o木材标本馆的日
常维护工作量增大 o编目与存放柜不对应 o并有少量标本丢失 ∀
为解决标本存储以及管理的问题 o西方发达国家的大型标本馆都建立有标本信息管理系统 o实现了标本
管理信息化 o并在网络上运行和发布 ∀数字化标本馆k郭鸿英等 oussw ~陈三茂等 oussvl必需建立在原标本馆
已有的科学记录的基础之上 o首先是数据库的建设 o其次是达到可视化和智能化 ∀
为了标本的永久保存与管理 !扩大馆藏量 !使标本上的信息和数据得到更好地应用 o本文运用 Œ±·¨µ±¨ ·网
络技术 !„≥°k¤¦·¬√¨ ¶¨µ√¨ µ³¤ª¨ l和 ≥±≥¨ µ√¨ µ数据库技术构建了中国林业科学研究院木材工业研究所数字化
木材标本馆的网络平台 ∀在该平台中首先将馆藏的标本进行重新登记 !编号 !整理 o并且对每一种标本赋予
标本号 !柜号 !抽屉号 !中文名 !拉丁名 !科名 !属名 !产地等属性 ∀根据国内外最新的标本编目标准建立数据
库 o之后构建以 • ¥¨服务器为中心的具有星形拓扑结构的网络平台 ∀在此基础上 o利用 „≥°技术及 ≥±语
句的数据库访问技术构建友好的人机交互界面 o使得用户可以在此界面中输入木材的中文名或拉丁名即可
查出此种木材的各种相关信息 ∀该系统也可以在不知树种的全名时进行模糊查询 o这对于非专业但从事林
产品设计与制造的工作技术人员来说 o无疑是最大帮助 ∀
该系统的实现 o将这些珍贵标本的使用群体从少数的科研人员扩大到了从事林产品设计与制造的工作
技术人员和最广泛的计算机用户 o使有限的木材资源得到了充分高效地利用 ∀达到了资源的合理利用以及
有效保护木材资源 o使其物尽其用 o提高了标本的利用率 ∀
t 数字化木材标本馆的网络结构
111 网络拓扑结构
数字化木材标本馆的网络架构由 • ¥¨服务器 !标本数据库以及中国林业科学研究院木材工业研究所局
域网组成 o并通过中国林业科学研究院中心路由器与 Œ±·¨µ±¨·相连接 ∀整个网络采用星形拓扑结构 o局域网
内为 ⁄‹≤°动态地址分配 o„类网址 ~院中心路由器通过映射分配给 • ¥¨服务器合法的固定 Œ°地址 ∀网络
示意图如图 t ∀
图 t 数字化标本馆的拓扑结构
ƒ¬ªqt ײ³²¯²ª¬¦¤¯ ¦²±¶·µ∏¦·²©§¬ª¬·¤¯ º²²§ ¬¨¨ °³¯¤µ°∏¶¨∏°
112 系统运行环境及配置
网络配置 }服务器采用联想k¨±²√²l万全服务器 o≤°˜为 ÷wΠu1yy Š o内存 uxy  o硬盘 vy Š o操作系统为
¬¦µ²¶²©·•¬±§²º¶usss ≥¨ µ√¨ µo后台数据库管理系统为 ≥±≥¨ µ√¨ µusss o¤¦µ²°¨ §¬¤ ⁄µ¨¤°• ¤¨√¨ µ ÷ ussw 作为
网页代码的开发工具 ∀本系统运行环境为硬件 }°ŒŒ以上 oyw …ot Š以上硬盘 ~操作系统 }•¬±§²º¶usss o
•¬±§²º¶÷° o •¬±§²º¶ussv ~支持软件 }≥±≥¨ µ√¨ µusss o ⁄¨ ¤µ°• ¤¨√¨ µo脚本语言集成开发环境 ~控制代理与其
他应用具有统一的接口 ∀
u 数据库的建立
211 需求分析
数字化木材标本馆的主要设计目标是将木材标本以数字化形式展现在公众面前 o创建一个开放式的木
材标本查询平台 ∀通过对整个系统的总体分析与设计 o确定系统的主要功能 o即木材标本数字化和实现木材
标本的查询与浏览 ~再根据数据库内容及数据量大小 o设计数据库类型 !数据项 !查询方式等 o并最终建立木
材标本数据库 ∀
212 概念结构设计
木材标本馆内的所有标本分门别类存放于有编号的储存柜中 o储存柜又是由有编号的抽屉组成 o而每个
抽屉中所存放的标本又有标本号 !中文名 !拉丁名 !科名 !属名 !产地等属性 o因此 o根据上述分析 o设计 ∞p •
图 o如图 u ∀
213 逻辑结构设计
木材标本分为内部属性k包括标本号 !中文名 !拉丁名 !属名 !科名 !产地l和外部属性k包括柜号 !抽屉
号l o其中标本号是连接外部属性和内部属性的关键字段 o由 ∞p • 图设计 o转换为如下关系模型 }tl内部属
性表 o记录标本号k¦²¯¯¨ ¦·¬²±l o中文名k≤«¬±¤l o拉丁名k¯ ¤·¬±l o属名k¶«∏l o科名k®¨ l o产地k¦«¤±l o见图 v ~ul外
部属性表 o记录标本号k¦²¯¯¨ ¦·¬²±l !柜号k¦¤¥¬±¨·l !抽屉号k§µ¤º¨ µl o见图 w ∀
214 建立数据库
在 ≥±≥¨ µ√¨ µusss中建立后台数据库服务器 ⁄≥‹2Ž∞∂Œ‘o并建立木材标本数据库 ¥¬¤²¥¨ ±∀出于 ≥±
xtt 第 |期 安 源等 }数字化木材标本馆的网络设计与实现
图 u 标本馆数据库的 ∞p • 图
ƒ¬ªqu ׫¨ ∞p • ¬°¤ª¨ ²© ¬¨¨ °³¯¤µ°∏¶∏°
图 v 内部属性表
ƒ¬ªqv Œ±·¨µ¬²µ
≥¨ µ√¨ µusss数据库安全性的目的 o不使用系统自带
的默认帐号 ¶¤o而新建一个和 ¶¤拥有相同权限的
帐号 o并设置安全密码 o同时设定该账号为数据库
¥¬¤²¥¨ ±的系统管理员 ∀
在数据库 ¥¬¤²¥¨ ±中 o建立内部属性表 ¬±·¨µ¬²µ
和外部属性表 ¬¨·¨µ¬²µo建立各个字段 o设置数据类
型为 ±√¤µ¦«¤µk长字符串 o可自动处理字符长度l ∀
再根据木材标本馆现存的资料 o逐条向数据库中输
入木材标本数据 ∀根据逻辑结构设计 o标本号具有
图 w 外部属性表
ƒ¬ªqw ∞¬·¨µ¬²µ
不重复性 o因此将其设为两表的关键字段 o一一对
应 o两表的关系如图 x所示 ∀
v 木材标本查询系统的设计与实现
311 系统的设计
木材标本数据库定位为一专业网络数据库 o主
要面向木材及相关专业研究人员 o对所有 Œ±·¨µ±¨ ·
图 x 关系
ƒ¬ªqx • ¨¯¤·¬²±¶«¬³
用户服务 ∀因此 o系统设计了 v种查询方式 }标本
号查询 !中文名查询 !拉丁名查询 ∀其中 o按标本号
查询返回一条记录 o而中文名查询和拉丁名查询则
可能返回多条记录 ∀当返回多条记录时 o采取分页
显示 o减少一次性数据传输量 o缩短用户的等待时
间 ∀
312 系统的实现
v1u1t 连接数据库 为了让所发布的网页能读取
数据库中的内容 o必须使网页与数据库建立连接 o
在此用到了 „⁄’k李劲 ousstl控件 o连接代码如下 }
 h ¶¨·¦²±±€ ¶¨µ√¨ µq¦µ¨¤·¨²¥­¨¦·k/ ¤§²§¥q¦²±±¨ ¦·¬²±0l
¦²±±¶·µ€ / °µ²√¬§¨µ€ ¶´ ²¯¯ §¨¥~¶¨µ√¨ µ€⁄≥‹ p Ž∞∂Œ‘~§¤·¤¥¤¶¨ € ¥¬¤²¥¨ ±~∏¬§€ 3 3 3 3 ~³º§€ 3 3 3 3 ~0
¦²±±q²³¨ ± ¦²±±¶·µh 
v1u1u 查询 建立表单 在页面上建立表单k孙丽君等 ousstlk图 yl o用于提交查询字段 ∀在这里 o以标本
号 !中文名 !拉丁名分别作为查询字段 o建立 v个独立的表单 o这 v个字段互不相关 ∀当用户在文本框中输入
要查询的名称 o点击提交按钮/查询0时 o相应的表单被提交 ∀以中文名查询为例 o表单的代码如下 }
ytt 林 业 科 学 wu卷
©²µ° °¨ ·«²§€ / °’≥×0 ¤¦·¬²±€ / ¦«¤¬∏±u1¤¶³0 ±¤°¨ € / ׫¨ ƒ²µ°0 ¬§€ / ׫¨ ƒ²µ°0 
·¤¥¯¨¥²µ§¨µ€ / s0 º¬§·«€ / w|{0 «¨¬ª«·€ / us0 ¦¨¯¯¶³¤¦¬±ª€ / s0 ¦¨¯¯³¤§§¬±ª€ / s0 
·µ ·§«¨¬ª«·€ / us0  Π·§ Π·µ
·µ ·§º¬§·«€ / tzw0 «¨¬ª«·€ / us0  i±¥¶³~u1 请输入中文名 }Π·§
·§º¬§·«€ / ttv0 «¨¬ª«·€ / us0 
¬±³∏··¼³¨ € / ·¨¬·0 ±¤°¨ € / ×u0 ¶¬½¨ € / tx0  Π·§
·§º¬§·«€ / us{0 «¨¬ª«·€ / us0 
 ¦¨±·¨µ ¬±³∏··¼³¨ € / ¶∏¥°¬·0 √¤¯∏¨ € /查询0 ±¤°¨ € / …u0  Π¦¨±·¨µ Π·§
Π·µ
Π·¤¥¯¨
Π©²µ°
图 y 网页查询界面
ƒ¬ªqy • ¥¨¶¨¤µ¦«¬±·¨µ©¤¦¨
查询结果显示 显示结果的页面
要与数据库建立连接 o创建记录集 }
µ¶€ ≥¨ µ√¨ µq≤µ¨¤·¨’¥­¨¦·k/ „⁄’⁄…q
• ¦¨²µ§¶¨·0l
利用·µ¬°函数获取被提交表单中
·¨¬·属性的关键字 o并利用 ≥±语句进
行查询 o如查询标本中文名的代码如
下 }
¶´¯ € / ≥∞∞≤× 3 ƒ• ’ ¬±·¨µ¬²µ
Œ‘‘∞• ’Œ‘ ¬¨·¨µ¬²µ ’‘ ¬¨·¨µ¬²µq
¦²¯¯¨ ¦·¬²± € ¬±·¨µ¬²µq¦²¯¯¨ ¦·¬²± • «¨µ¨
¦«¬±¤ ¬¯®¨ k/表单提交的关键词0l0
利用µ¶q°²√¨ ±¨ ¬·将记录指针从当
前的位置向下移一行 o逐条读取记录
集中的数据 o并显示在页面上 ∀
分页 在查询过程中 o尤其是模糊查询 o不同的关键词 o返回的记录数也不相同 o为了页面的美观 o也为
了缩短用户等待页面显示的时间 o在查询结果页面上实现分页k陈勇平等 ousswl o具体分页代码如下 }
 h §¬°¬o³¤ª¨±∏° .分页程序代码
¬€ xχ分页数字
µ¶q³¤ª¨¶¬½¨ €¬
¬©µ¨ ∏´¨¶·q´ ∏¨µ¼¶·µ¬±ªk/ ³¤ª¨±∏°0l/ € 0 ²µµ¨ ∏´¨¶·q´ ∏¨µ¼¶·µ¬±ªk/ ³¤ª¨±∏°0l € s·«¨ ±
³¤ª¨±∏° € t
¨¯¶¨
³¤ª¨±∏° € µ¨ ∏´¨¶·q´ ∏¨µ¼¶·µ¬±ªk/ ³¤ª¨±∏°0l
µ¶q¤¥¶²¯∏·¨³¤ª¨ € ¦¬±·k³¤ª¨±∏°l
±¨§¬© h 
q
q
q
 h ©²µ³€ t·²µ¶q³¤ª¨¦²∏±·.逐个输出分页页面
µ¨¶³²±¶¨ qºµ¬·¨ /  ¤«µ¨©€ ¦«¤¬∏±u1¤¶³‚ ³¤ª¨±∏° € 0 i³i/ i·u € 0 i·ui/  0 i³i/ Π¤ i±¥¶³~0
±¨ ¬·h 
图片显示 在显示标本的页面上包含着显示标本宏观图像的部分 ∀为了便于日后的维护 o在代码中使
用的是相对路径 o将图片统一存放在一个文件夹 ³¬¦·∏µ¨内 o与页面文件存放于同一目录下 o并且将图片的文
ztt 第 |期 安 源等 }数字化木材标本馆的网络设计与实现
件名命名为其对应的标本号 ∀因此 o只需调用标本号 o便可以定位路径 o显示图片 o代码如下 }
¬°ª¶µ¦€ ³¬¦·∏µ¨Π h €·µ¬°kµ¶k/ ¦²¯¯¨ ¦·¬²±0ll h  q­³ªº¬§·«€ uy «¨¬ª«·€ u{ ¥²µ§¨µ€ s 
具体实例 如查询中文名冷杉kΑβιεσφαβριl o结果如图 z所示 ∀
图 z 查询结果
ƒ¬ªqz ≥¨ ¤µ¦«µ¨¶∏¯·
详 细情况 请访 问 «·³}ΠΠººº q
¦µ¬º¬q¦±Π|¥¬¤²¥¨ ±¦«¤¬∏±Π¦«¤¬∏±q«·°∀
w 结论与展望
ut世纪是知识经济和生物技术时
代 o木材标本馆要在原有条件的基础
上 o不断提高自身的科技含量 o才能在
知识经济时代发挥其资源优势 o促进
社会的发展k蔡邦平 oussxl ∀
采用动态网页技术 o以中国林业
科学研究院木材工业研究所木材标本
馆为基础 o构建的数字化木材标本馆 o
突破了保存标本过程中的客观条件限
制 o使标本得到了永久性保护 o通过互
联网为各种专业人员 !木材工业企业
的技术人员提供了一个交流的平台 o
有效地解决了数据库远端用户查询的
困难 o同时为木材标本的二次开发提
供了基础 o大大提高了木材标本的有
效利用率 o并且对所有的互联网用户
开放 o对于普及木材材性知识有着深
远的影响和意义 ∀
中国林业科学研究院木材工业研究所正致力于林业科普基地的建立 o可基于此数据库开发其他相关专
业数据库 o并且使用操作更简单 !界面更有好的设备 o如触摸屏等 ∀目前 o这方面工作正在逐渐展开 ∀
参 考 文 献
蔡邦平 qussx1 植物园的发展及其社会意义 q北京林业大学学报 }社会科学版 owkvl }y| p zu
陈三茂 o田晔林 qussv1ut世纪植物标本馆的发展方向 q北京农学院学报 ot{kvl }us{ p uts
陈勇平 o周玉成 o姜笑梅 qussw1 红木识别鉴定平台的设计与实现 q人造板通讯 ottktsl }tu p tx
郭鸿英 o孙 超 o储 蓉 qussw1 植物园数字化建设 q资源开发与市场 ouskwl }vst p vsv
李 劲 qusst1 精通 „≥°数据库程序设计 q北京 }科学出版社
孙丽君 o吴红普 qusst1„≥°编程基础及应用实例集锦 q北京 }人民邮电出版社
张立菲 qusst1 木材标本馆 q人造板通讯 o{kvl }ts
k责任编辑 石红青l
{tt 林 业 科 学 wu卷