reforef.ru 1
Н.Л.Зинькина, С.Е.Любарский

Создание электронной базы данных и Web-сервера

«Гербарии и коллекции ботанического музея Казанского университета»
Человек является частью природной экосферы Земли (ноосферы – сферы разума – по Вернадскому). Его эволюция, развитие, самосуществование невозможно без тесной связи с естественной и видоизмененной им природной средой. Это касается материальных аспектов нашей жизни. Но в полной мере это касается и морально – этической стороны – человек может быть Человеком, лишь осознавая себя частью большого “Мира жизни”. Мы даже не будем говорить о том, что культурный человек не будет бездумно губить природу, превращая ее в убогую “окружающую среду”.

Знание и уважение законов существования и развития различных форм жизни является неотъемлемой чертой культурного общества и культурного человека. Одним из существенных звеньев, обеспечивающих культуру взаимоотношений человека и природы, являются различные музеи естественно - исторического направления и, в частности, ботанический музей Казанского университета. Начало формированию коллекций музея было положено трудами Карла Федоровича Фукса, бывшего (1805-1818) первым профессором ботаники в университете. Его сборы, в особенности материалы экспедиции на Урал, предпринятой в 1801 г., вкупе с передан­ными в 1798-1799 гг. императором Павлом I собранием князя Потемкина-Таврического, а также коллекциями Казанской гимназии, сохранившимися после ее реорганизации в университет, составили содержание ботаниче­ского раздела кабинета естественной истории, полагавшегося по уставу 1804г.

В 1836 году профессор Петр Яковлевич Корнух-Троцкий приобрел крупные коллекции (собрание аббата де Гренадье - около 1500 экз., Ф.И.Рупрехта - 6500 экз. и др.). В последующие годы фонды музея при­растали трудами многих крупных ученых-ботаников. Из наиболее крупных коллекций необходимо отметить гербарий Н.М.Мартьянова (1870-1875, 1400 экземпляров), Н.П.Крылова (1874-1882, 3677 экземпляров), Ю.К.Шелля (1877-1878, 2500 экземпляров), С.И.Коржинского (1884-1887, 800 экземпляров), А.Я.Гордягина (1885-1916, 1500 экземпля­ров), В.И.Баранова (1913-1927, 1200 экземпляров) и Л.Н.Васильевой (1927-1936, 2800 экземпляров).


На настоящий момент гербарий высших растений содержит наиболее
полную флору Республики Татарстан и прилежащих территорий Среднего Поволжья, а также различные именные коллекции и экспедиционные сборы­ из многих районов СНГ. Лихенологический гербарий, основанный на рубеже ХIХ-ХХ веков одним из ведущих лихенологов К.С.Мережковским, содержит свыше 22 тысяч образцов лишайников, собранных в Республике Татарстан, в Крыму, на севере России, в Австрии, Франции, Италии, Гре­ции и др. Многие виды лишайников в этом гербарии представлены их типами - основными эталонами для всех мировых коллекций. Коллекция грибов включает 7000 экземпляров. Имеется также около 2000 образцов моховидных. Коллекция водорослей состоит из 200 гербарных листов и 70
фиксированных единиц хранения водорослей. Коллекция отпечатков ископаемых растений из палеогеновых и неогеновых отложений кайнозойской эры, собранных профессором В.И.Барановым, насчитывает около 2000 экземпляров (около 500 из них не определены).
Гербарий Казанского университета содержит более 100000 гербарных образцов, собранных за почти 200-летнюю историю университета. Он является членом международного Союза гербариев мира и ему присвоен акро­ним КАZ. Значение фондов Ботанического музея выходит далеко за пределы на­учных и учебных целей кафедры ботаники и всего Казанского университета. К его коллекциям постоянно проявляют большой интерес сотрудники НИИ, вузов и школ Татарстана, Украины, Латвии, Сибири, Санкт-Петербурга, Москвы и др. На основе материалов гербария были опублико­ваны определители лишайников, листостебельных мхов и сосудистых рас­тений, обитающих на территории Татарстана. Коллекции гербария были также использованы при подготовке "Красной книги Республики Татар­стан" и в работах, характеризующих экологическое состояние территории республики.

В настоящее время доступ к гербарным коллекциям существенно ог­раничен, поскольку высокая историческая ценность образцов в сочетании с их хрупкостью и легкой повреждаемостью при работе может привести к невосполнимой утрате части свойств или всего объекта исследований. Особой проблемой является также недостаточная обеспеченность помеще­ниями для хранения и работы с гербариями.


Однако доступ к коллекциям может быть существенно облегчен бла­годаря использованию методов современных информационных техноло­гий. Их применение открывает новые возможности для изучения расти­тельного покрова региона, процессов его развития и изменений во времени и пространстве, а также способствует распространению информации о не­повторимых природных ресурсах края и уникальности гербарных коллек­ций ботанического музея Казанского университета.

С внедрением компьютерных технологий во многих научных и музей­ных организациях началась работа по инвентаризации коллекций гербарных образцов и созданию баз данных. Для удовлетворения информационных потребностей Ботанического музея Казанского университета разрабатывается проект по созданию те­матического ресурса "Гербарии и коллекции Ботанического музея Казан­ского университета". В качестве инструментария для разрабатываемой информационной системы планируется использовать следующие популярные бесплатно распространяемые продукты, установленные на Web-серверах КГУ:

- РНР - простой и мощный серверный язык сценариев, специально разработанный в качестве механизма создания полнофункциональных Web-приложений.


РНР обладает множеством преимуществ по сравнению с другими продуктами, в числе которых высокая производительность, нали­чие интерфейсов ко многим различным системам баз данных (например, PostgreSQL, mSQL, Oracle, Informix, InterBase, Sybase), встроенные биб­лиотеки для выполнения многих общих задач, связанных с Web, простота изучения и использования, переместимость (пакет РНР и разработанные в его среде программы можно использовать под управлением различных операционных систем).

- МуSQL - система управления реляционными базами данных, которая идеально интегрируется с РНР и служит основой создания динамических Web-сайтов. Сервер МуSQL управляет доступом к данным, позволяя рабо­тать с ними одновременно нескольким пользователям, обеспечивает быст­рый доступ к данным и гарантирует предоставление доступа только имеющим на это право пользователям. Таким образом, МуSQL является многопользовательским, многопотоковым сервером. Он применяет SQL (Structured Query Language - язык структурированных запросов), исполь­зуемый по всему миру стандартный язык запросов к базам данных. Коли­чество строк в таблицах может достигать 50 миллионов.


В рамках проекта создается база данных, включающая общую науч­ную характеристику образцов коллекций музея. Для описания образцов разработана структура записи, включающая свыше 40 признаков, учиты­вающих морфологию, таксономию, систематику, флористику, экологию вида. Каждый образец будут сопровождать сведения о географической привязке, историческая справка о его находке и источнике поступления, а также описание сохранности образца. Кроме того, описание будет допол­нено изображениями образца, что позволит в дальнейшем создавать муль­тимедийные обучающие курсы. В создаваемом ресурсе также предусмот­рена возможность доопределения и переопределения гербарного образца и возможность комментария к изображению или описанию. В качестве ис­точников данных используются инвентарные книги и каталоги, акты приема и выдачи образцов и другая учетная документация. На сегодня на­учный паспорт гербарного образца имеет следующую структуру:

Номер КП - номер в книге поступлений (сквозная нумерация).

Инвентарный номер - номер в конкретной коллекции, первый символ - буква.

Дата поступления, источник, способ поступления (дар, завещание, по­купка, обмен, передача, сборы и т.д.), документы (номер акта приема, да­та).

Количество образцов.

Семейство с указанием синонимов.

Название рода с указанием синонимов.

Название вида с указанием синонимов.

Морфологическое описание (группа признаков).

Жизненная форма (группа признаков). Химический состав (группа признаков).

Практическое значение (группа признаков).

Подвид, разновидность, форма, мутации.

Автор систематической единицы.

Коллектор.

Автор образца.

Дата и место сбора (бот. сад, опытная станция, питомник, в природе).

Страна, область, ближайший геогр. пункт (новое и старое название).

Высота над уровнем моря, широта и долгота.

Экспозиция.

Почвенные условия.


Характер произрастания и форма роста.

Фитоценоз.

Экология вида (группа признаков).

Категория типа (типичный, редкий, рассеянный).

Статус образца (культурный, дикорастущий и др.).

Номер стеллажа, номер коробки, номер листа.

Переопределение («детерминантка»).

Комментарии.

Легенда (исторические сведения).

Описание сохранности.

Экспонирование (где и когда).

Примечания.

Публикации (автор, название, дата, издательство).

Дата сверки наличия.

Дата ввода информации.

Ответственный.

Фото гербарного листа с фрагментами.

Фото растения в природе.

Доступ к базе данных будет осуществляться посредством обычного Web-браузера (Netscape Navigator или Internet Explorer). Информация из базы данных будет выдаваться в виде НТМL-страницы и включать в себя все вышеперечисленные характеристики гербарного образца и его изобра­жение.

Учитывая большой объем создаваемой базы данных, для удобства пользователей запланирована разработка гибкой системы навигации, кото­рая будет включать в себя, с одной стороны, уже готовые списки гербарных образцов, сгруппированных по одному или нескольким общим при­знакам (например, по видовой классификации), а с другой - механизм по­иска через специальные экранные формы, позволяющий отыскивать гербарные образцы, удовлетворяющие любой комбинации вышеперечислен­ных параметров.

В силу неоднозначности мнений об отнесении объекта к тому или иному разделу классификации в классических гербариях существует воз­можность переопределения объекта: запись на специальном листе бумаги, наклеиваемом на гербарный лист ("детерминантка"). Накопление переоп­ределений может привести к изменениям классификации. Наличие "детерминантек" и комментариев может инициировать поиск объективных связей, лежащих в основе тех или иных классификаций, помочь оценить достоверность и качество представленного материала. В связи с вышеиз­ложенным, в разрабатываемую информационную систему предполагается включить различные механизмы обратной связи с пользователями, зани­мающимися научными исследованиями. В частности, для накопления раз­личных мнений и замечаний по тому или иному гербарному образцу, оп­ределенному кругу зарегистрированных пользователей будет открыт дос­туп в режиме записи к полям «переопределение» (электронный аналог «детерминантки») и «комментарии».


Создаваемая база данных будет размещена на сервере Казанского го­сударственного университета.

В результате реализации проекта будет создан информационный ре­сурс, обеспечивающий доступ к постоянно обновляемой и пополняемой базе данных, включающей полную характеристику гербарного образца из коллекций Ботанического музея и имеющий возможность поиска и обоб­щения накопленной информации в режиме запросов через интернет. Это позволит повысить качество научно-исследовательской, учебной, популяризаторкой, профориентационной работы, даст возможность усовершенст­вовать систему учета и информационное обслуживание, ускорит подготов­ку к выпуску печатных изданий (каталогов, путеводителей, буклетов, про­спектов, атласов, альбомов, определителей и др.) и облегчит контроль за сохранностью коллекций. Доступ через локальную сеть университета по­зволит включить этот информационный ресурс в учебный процесс, повы­сить качество профессиональной подготовки студентов, а использование доступа через интернет - распространить полученный опыт на другие му­зеи и вузы, вести оперативный поиск и обмен научной информацией с ми­ровым научным сообществом.

Электронный форум предоставит возможность проведения научных дискуссий и обмена мнениями по ряду научных проблем. С целью повы­шения информационной насыщенности сайта дорабатываются различные справочники, запланировано формирование тематического тезауруса.

Одним из возможных путей обмена научной информацией является запись на СD-RОМ оцифрованных изображений гербарных образцов с пе­ресылкой их по почте заказчику, что при условии высокого качества и грамотного профессионального исполнения, хотя и не сможет полностью заменить оригинал, но позволит решать многие вопросы, связанные с систематическими, морфологическими и эволюционными исследованиями.