📄Работа №90594
Тема: ГЛОБАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ БОТАНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ АЛТАЙСКОЙ ГОРНОЙ СТРАНЫ
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
биология
Объем:
83 листов
Год:
2020
Просмотров:
302
4225
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АЛТАЙСКОЙ ГОРНОЙ СТРАНЫ 8
ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ АЛТАЙСКОЙ ГОРНОЙ СТРАНЫ 12
ГЛАВА 3. БАЗЫ ДАННЫХ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ .... 20
3.1. Классификация БД по модели данных 20
3.2. Отличия баз данных от электронных таблиц и СУБД 21
3.3. Биологические базы данных 24
ГЛАВА 4. БАЗЫ ДАННЫХ ПО БИОРАЗНООБРАЗИЮ, РАЗРАБОТАННЫЕ В АЛТГУ 26
ГЛАВА 5. ГЛОБАЛЬНЫЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ ФОНД ПО
БИОРАЗНООБРАЗИЮ (GBIF) 30
ГЛАВА 6. РАЗВИТИЕ СЕТЕВОГО ПРОЕКТА «ФЛОРА АЛТАЯ» В
ПАРТНЕРСТВЕ С GBIF 37
ГЛАВА 7. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛЕТНЕЙ ПОЛЕВОЙ ПРАКТИКИ С
ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ИНФОРМАТИКИ БИОРАЗНООБРАЗИЯ .... 48
ВЫВОДЫ 56
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 57
ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕСУРСЫ 60
ПРИЛОЖЕНИЯ 62
ГЛАВА 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АЛТАЙСКОЙ ГОРНОЙ СТРАНЫ 8
ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ АЛТАЙСКОЙ ГОРНОЙ СТРАНЫ 12
ГЛАВА 3. БАЗЫ ДАННЫХ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ .... 20
3.1. Классификация БД по модели данных 20
3.2. Отличия баз данных от электронных таблиц и СУБД 21
3.3. Биологические базы данных 24
ГЛАВА 4. БАЗЫ ДАННЫХ ПО БИОРАЗНООБРАЗИЮ, РАЗРАБОТАННЫЕ В АЛТГУ 26
ГЛАВА 5. ГЛОБАЛЬНЫЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ ФОНД ПО
БИОРАЗНООБРАЗИЮ (GBIF) 30
ГЛАВА 6. РАЗВИТИЕ СЕТЕВОГО ПРОЕКТА «ФЛОРА АЛТАЯ» В
ПАРТНЕРСТВЕ С GBIF 37
ГЛАВА 7. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛЕТНЕЙ ПОЛЕВОЙ ПРАКТИКИ С
ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ИНФОРМАТИКИ БИОРАЗНООБРАЗИЯ .... 48
ВЫВОДЫ 56
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 57
ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕСУРСЫ 60
ПРИЛОЖЕНИЯ 62
📖 Введение
Биологическое разнообразие является важнейшим компонентом окружающей среды, непосредственно и опосредованно влияющим на состояние глобальных экосистем и климата планеты (Cardinale et al., 2012; Paulsetal., 2013). Осуществление деятельности в рамках изучения и сохранения всего биологического многообразия требует подготовку и проведение мероприятий в соответствие со стандартами и на высшем методологическом уровне.
В 2000 годах в науку внедрили новое направление, обозначенное термином «Информатика биоразнообразия» (Biodiversity informatics). Информатика биоразнообразия включает в себя информационные технологии, которые в свою очередь применяются в различных отраслях и выполняют ряд задач, к примеру, распространение и обеспечение доступности информации посредством сети Интернет. Однако, на сегодняшний день многие научные исследования все еще проводятся исключительно по традиционным методикам, несмотря на возможность внедрения информационных технологий в свою работу.
Одним из показателей активной работы университета, края, а так же страны в области информатики биоразнообразия на уровне современных стандартов является публикация данных о распространении растений на территории Алтайской горной страны (АГС) в Глобальной информационной системе по биоразнообразию (GBIF, URL: http://www.gbif.org). Алтайская горная страна является трансграничным регионом России, Казахстана, Китая и Монголии и изучение такой, разнообразной, в ботаническом плане, территории, как АГС создает потребность в анализе больших данных гербарных фондов.
Верной идентификацией ботанических объектов всегда в ботанике занимались систематики, опираясь в первую очередь на методы наблюдения и сбора живых объектов в природе и на готовый коллекционной материал, т.е. на гербарий. Гербарий является ключевым инструментом при изучении флоры любой территории мира. Все накопленные данные о растениях до XX века хранились на различных бумажных носителях или в карточных каталогах коллекций, на основе этих данных создавались сводки, карты, атласы и прочее. Однако, с развитием и распространением информационных технологий и сети Интернет, сбор и обработка данных о биоразнообразии стали гораздо более детальными и оперативными, появились качественно новые возможности для интеграции, хранения, визуализации и анализа большого объема данных.
Данные о распространении биологических видов, общей картины распространения живого на Земле и ее изменении во времени необходимы для решения задач таких смежных наук, как биогеографии, ботаники, систематики, флористики, а также решения практических задач, таких как охрана природы и управление природными ресурсами. Ярким успешным примером интеграции разрозненных данных о биологическом разнообразии является Глобальная информационная система по биоразнообразию (GBIF), а в области интеграции таксономической информации - Catalogue of Life. В последнее время начинается все более активная публикация российских наборов данных (первый набор был опубликован Зоологическим институтом РАН в 2004 г., doi: 10.15468/c9g3nw). К моменту мая 2020 года в России зарегистрирована 101 организация из России и опубликовано 344 набора данных.
Цель: изучить возможности глобальных информационных систем и мировых стандартов, используемых в информатике биоразнообразия для практической их реализации в ботанических исследованиях Алтайской горной страны.
Задачи:
1. Составить краткую характеристику АГС и дать аннотацию проекту «Флора Алтая».
2. Выполнить ботанико-географическое районирование АГС в современных ГИС-стандартах.
3. Изучить открытые БД по биоразнообразию территории АГС.
4. Овладеть методикой ГИС-технологий, используемых на портале GBIF и на портале iNaruralist.
5. Разработать методические рекомендации для исследовательского процесса накопления оцифрованных геопространственных данных о фито-разнообразии АГС и непрерывной интеграции их в GBIF.
6. Запустить онлайн-проекты в iNaturalist и создать иллюстрированные атласы фиторазнообразия БУП «Чемал» и «Голубой утес».
7. Разработать практические рекомендации по работе с iNaturalist для цифровизации содержания программ летней полевой практики.
8. Подготовить таблицы c этикеточными сведениями Гербария ALTB для последующей интеграцией в GBIF.
9. Обобщить полученные сведения и сделать необходимые выводы.
Ожидаемые результаты. Интеграция более чем 15 000 гербарных образцов в период с марта 2018 по февраль 2020 года в глобальную информационную систему (GBIF). Создание новых географических координат на основе этикеточных данных с последующим увеличением общего количества данных с координатами, примерно, на 10-15%.
Практическая значимость работы состоит в том, что интеграция данных с гербарных листов в глобальную информацию базу данных и создание новых точных геопривязоок поспособствует, соответственно, открытости данных для широкого круга лиц и образованию новых точных сведений о распространении растений, в том числе и по территории АГС.
Доклады по теме исследования были представлены на конференциях:
1. Конференция «Информационные технологии в исследовании биоразнообразия» на базе Иркутского научного центра СО РАН, 11-14 сентября 2018 г., г. Иркутск. На основе опубликован тезис доклада «Complex of open access databases of Altai State University for the purposes of the Altai-Sayan ecoregion research» (http://bit.icc.ru/theses.pdf);
2. VI региональная молодежная конференция «Мой выбор - наука!», 17-27 апреля 2019 г.;
3. VII региональная молодежная конференция «Мой выбор - наука!», 20-24 апреля 2020 г. (получен диплом I степени за лучший доклад).
Подготовлены статьи с участием автора автора «Rare and endemic plants of the Altai Mountain Country (biodiversity informatics methods in forming of the online Red Data Book)» и « Современное состояние и перспективы развития цифровой коллекции «Виртуальный Гербарий ALTB». Две базы данных (Лекарственные виды растений Алтайской горной страны, Редкие и эндемичные виды растений Алтайской горной страны), где автор работы является так же соразработчиком, прошли официальную регистрацию в Федеральном институте промышленной собственности РФ. Так же, в настоящее время на портале GBIF.orgопубликован occurrence dataset (https://doi.org/10.15468/y6xmme) Virtual Herbarium ALTB (South-Siberian Botanical Garden). Version 1.30. Altai State University, где автор работы является соразработчиком.
Личный вклад. Прохождение обучения на двух семинарах «По оцифровке коллекций и публикации данных в GBIF», 2018 г., г. Москва и «Навыки мобилизации данных», 2018 г., б/о на оз. Байкал, перед началом работы. Далее автором работы была разработана анкета для перевода этикеточных данных в электронный формат и переведено 150 этикеток. Выполнено 3 108 новых геопривязок для этикеток Гербария ALTB и 340 наблюдений на портале iNaturalist, на основе которых созданы виртуальные атласы по флоре БУП «Чемал» и «Голубой утес. Разработаны практические рекомендации по организации летней полевой практики, в том числе разработаны авторские пособия по работе с порталами GBIF и iNaturalist.
Результаты исследования могут быть полезны при составлении конспектов, определителей для территории АГС. Кроме того, представленные в работе материалы использованы для датасетов GBIF «Red Book of Altai Mountain Country (plants)» и «Red List of Altai Mountain Country (plants)» (Ваганов и др., 2020) и будут полезны для организации природоохранных мероприятий по сохранению исчезающих видов семейства.
В 2000 годах в науку внедрили новое направление, обозначенное термином «Информатика биоразнообразия» (Biodiversity informatics). Информатика биоразнообразия включает в себя информационные технологии, которые в свою очередь применяются в различных отраслях и выполняют ряд задач, к примеру, распространение и обеспечение доступности информации посредством сети Интернет. Однако, на сегодняшний день многие научные исследования все еще проводятся исключительно по традиционным методикам, несмотря на возможность внедрения информационных технологий в свою работу.
Одним из показателей активной работы университета, края, а так же страны в области информатики биоразнообразия на уровне современных стандартов является публикация данных о распространении растений на территории Алтайской горной страны (АГС) в Глобальной информационной системе по биоразнообразию (GBIF, URL: http://www.gbif.org). Алтайская горная страна является трансграничным регионом России, Казахстана, Китая и Монголии и изучение такой, разнообразной, в ботаническом плане, территории, как АГС создает потребность в анализе больших данных гербарных фондов.
Верной идентификацией ботанических объектов всегда в ботанике занимались систематики, опираясь в первую очередь на методы наблюдения и сбора живых объектов в природе и на готовый коллекционной материал, т.е. на гербарий. Гербарий является ключевым инструментом при изучении флоры любой территории мира. Все накопленные данные о растениях до XX века хранились на различных бумажных носителях или в карточных каталогах коллекций, на основе этих данных создавались сводки, карты, атласы и прочее. Однако, с развитием и распространением информационных технологий и сети Интернет, сбор и обработка данных о биоразнообразии стали гораздо более детальными и оперативными, появились качественно новые возможности для интеграции, хранения, визуализации и анализа большого объема данных.
Данные о распространении биологических видов, общей картины распространения живого на Земле и ее изменении во времени необходимы для решения задач таких смежных наук, как биогеографии, ботаники, систематики, флористики, а также решения практических задач, таких как охрана природы и управление природными ресурсами. Ярким успешным примером интеграции разрозненных данных о биологическом разнообразии является Глобальная информационная система по биоразнообразию (GBIF), а в области интеграции таксономической информации - Catalogue of Life. В последнее время начинается все более активная публикация российских наборов данных (первый набор был опубликован Зоологическим институтом РАН в 2004 г., doi: 10.15468/c9g3nw). К моменту мая 2020 года в России зарегистрирована 101 организация из России и опубликовано 344 набора данных.
Цель: изучить возможности глобальных информационных систем и мировых стандартов, используемых в информатике биоразнообразия для практической их реализации в ботанических исследованиях Алтайской горной страны.
Задачи:
1. Составить краткую характеристику АГС и дать аннотацию проекту «Флора Алтая».
2. Выполнить ботанико-географическое районирование АГС в современных ГИС-стандартах.
3. Изучить открытые БД по биоразнообразию территории АГС.
4. Овладеть методикой ГИС-технологий, используемых на портале GBIF и на портале iNaruralist.
5. Разработать методические рекомендации для исследовательского процесса накопления оцифрованных геопространственных данных о фито-разнообразии АГС и непрерывной интеграции их в GBIF.
6. Запустить онлайн-проекты в iNaturalist и создать иллюстрированные атласы фиторазнообразия БУП «Чемал» и «Голубой утес».
7. Разработать практические рекомендации по работе с iNaturalist для цифровизации содержания программ летней полевой практики.
8. Подготовить таблицы c этикеточными сведениями Гербария ALTB для последующей интеграцией в GBIF.
9. Обобщить полученные сведения и сделать необходимые выводы.
Ожидаемые результаты. Интеграция более чем 15 000 гербарных образцов в период с марта 2018 по февраль 2020 года в глобальную информационную систему (GBIF). Создание новых географических координат на основе этикеточных данных с последующим увеличением общего количества данных с координатами, примерно, на 10-15%.
Практическая значимость работы состоит в том, что интеграция данных с гербарных листов в глобальную информацию базу данных и создание новых точных геопривязоок поспособствует, соответственно, открытости данных для широкого круга лиц и образованию новых точных сведений о распространении растений, в том числе и по территории АГС.
Доклады по теме исследования были представлены на конференциях:
1. Конференция «Информационные технологии в исследовании биоразнообразия» на базе Иркутского научного центра СО РАН, 11-14 сентября 2018 г., г. Иркутск. На основе опубликован тезис доклада «Complex of open access databases of Altai State University for the purposes of the Altai-Sayan ecoregion research» (http://bit.icc.ru/theses.pdf);
2. VI региональная молодежная конференция «Мой выбор - наука!», 17-27 апреля 2019 г.;
3. VII региональная молодежная конференция «Мой выбор - наука!», 20-24 апреля 2020 г. (получен диплом I степени за лучший доклад).
Подготовлены статьи с участием автора автора «Rare and endemic plants of the Altai Mountain Country (biodiversity informatics methods in forming of the online Red Data Book)» и « Современное состояние и перспективы развития цифровой коллекции «Виртуальный Гербарий ALTB». Две базы данных (Лекарственные виды растений Алтайской горной страны, Редкие и эндемичные виды растений Алтайской горной страны), где автор работы является так же соразработчиком, прошли официальную регистрацию в Федеральном институте промышленной собственности РФ. Так же, в настоящее время на портале GBIF.orgопубликован occurrence dataset (https://doi.org/10.15468/y6xmme) Virtual Herbarium ALTB (South-Siberian Botanical Garden). Version 1.30. Altai State University, где автор работы является соразработчиком.
Личный вклад. Прохождение обучения на двух семинарах «По оцифровке коллекций и публикации данных в GBIF», 2018 г., г. Москва и «Навыки мобилизации данных», 2018 г., б/о на оз. Байкал, перед началом работы. Далее автором работы была разработана анкета для перевода этикеточных данных в электронный формат и переведено 150 этикеток. Выполнено 3 108 новых геопривязок для этикеток Гербария ALTB и 340 наблюдений на портале iNaturalist, на основе которых созданы виртуальные атласы по флоре БУП «Чемал» и «Голубой утес. Разработаны практические рекомендации по организации летней полевой практики, в том числе разработаны авторские пособия по работе с порталами GBIF и iNaturalist.
Результаты исследования могут быть полезны при составлении конспектов, определителей для территории АГС. Кроме того, представленные в работе материалы использованы для датасетов GBIF «Red Book of Altai Mountain Country (plants)» и «Red List of Altai Mountain Country (plants)» (Ваганов и др., 2020) и будут полезны для организации природоохранных мероприятий по сохранению исчезающих видов семейства.
✅ Заключение
1. Усовершенствована методика картирования АГС современными открытыми ГИС стандартами, получены точные границы 19 ботанико-географических районов (полигонов) АГС в формате GeoJSON.
2. Подготовлены оригинальные таблицы по 20 терминам Darwin Core по данным гербария ALTB, инсталлирован специализированный узел IPT (Integrated Publishing Toolkit) GBIF для АлтГУ.
3. Получены практические навыки работы в GBIF и спецификации Darwin Core на трех научных семинарах, организованных при поддержке "ForBio"в России и на портале iNaturalist.
4. Запущены онлайн-проекты и созданы иллюстрированные атласы фиторазнообразия БУП «Чемал» и «Голубой утес» (интегрированы 340 наблюдений).
5. Интегрировано в период с марта 2018 года по февраль 2020 года 17 350 записей (Occurence Data) об отдельных находках из гербарного фонда ALTB в GBIF.
6. Выполнено 3 108 новых геопривязок для этикеток Гербария
ALTB (новые географические сведения о точном распространении растений, в том числе по территории АГС).
7. Разработаны практические рекомендации по работе с iNaturalist для цифровизации образовательного процесса летней полевой практики по ботанике.
2. Подготовлены оригинальные таблицы по 20 терминам Darwin Core по данным гербария ALTB, инсталлирован специализированный узел IPT (Integrated Publishing Toolkit) GBIF для АлтГУ.
3. Получены практические навыки работы в GBIF и спецификации Darwin Core на трех научных семинарах, организованных при поддержке "ForBio"в России и на портале iNaturalist.
4. Запущены онлайн-проекты и созданы иллюстрированные атласы фиторазнообразия БУП «Чемал» и «Голубой утес» (интегрированы 340 наблюдений).
5. Интегрировано в период с марта 2018 года по февраль 2020 года 17 350 записей (Occurence Data) об отдельных находках из гербарного фонда ALTB в GBIF.
6. Выполнено 3 108 новых геопривязок для этикеток Гербария
ALTB (новые географические сведения о точном распространении растений, в том числе по территории АГС).
7. Разработаны практические рекомендации по работе с iNaturalist для цифровизации образовательного процесса летней полевой практики по ботанике.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.