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驱鸟队员作为使用对象,有特定目的和专业特点的信息系统。
1. 1 系统设计的原则
(1) 实用性:系统的功能应满足机场方面的工作要求,便于机场有关人员查询机场地区的
鸟情的时空分布,管理和分析日常鸟类观测资料
(2) 科学性:系统的软硬件配置合理,既要满足机场方面的使用要求,又要根据机场的生
态环境和鸟情特点,按系统工程方法设计分析该模块和软件包。
(3) 易用性:考虑到系统的使用对象为机场的鸟情管理人员和驱鸟队员,他们缺少专业的
鸟类学知识和计算机知识,因而系统的界面应尽可能地友好,并在软件设计时既要考虑到鸟类
学的专业特点,又要兼顾非鸟类学专业的的工作人员的观察和操作能力。
(4) 经济性:在满足机场方面的使用要求的基础上,应考虑使用最少的资金,取得最大的
经济效益,因此在硬件的设置上不求大求全,对软件的设计应力求简单、合理、实用。
(5) 可移植性:尽管系统的原型是针对上海浦东国际机场,但设计时应考虑到它的通用
性,即只需更换数据库,并做少量的修改,就可为其它的机场使用,避免重复工作,同时也扩大
了本系统的推广和应用前景。
1. 2 系统的数据库
浦东国际机场的鸟情信息系统的数据主要来源于实地的鸟类观测资料、历史资料、以及
从其他数据源获得的数据。数据的形式主要包括: 非空间数据和空间数据。对空间数据, 即
数字及文字等属性数据和一般的数据库数据, 均采用数据库键盘录入; 图片由扫描仪扫描,
以统一的格式存于一个文件夹下; 对空间数据, 由扫描仪扫描后, 用地理信息系统( GIS)
的MapInfo 软件进行屏幕数字化, 或用数字化板进行数字化, 对不同类型的要素进行分层存
贮。属性数据与空间数据之间通过相同的ID 值连接起来, 数据库中不同表间的数据以相同
的字段连接起来。
62 华东师范大学学报(自然科学版) 2001 年
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系统的非空间数据包括鸟类学信息、鸟类时空分布数据、观测资料数据等。
(1) 鸟类学信息:包括机场出现鸟类的中文名、英文名、拉丁名、所在目、所在科、留居状况
(分为留鸟、夏候鸟、越冬鸟和旅鸟) 、保护等级、生态特征、体长、总体颜色、头部颜色、出现地
方、有无饰羽、在浦东国际机场出现的情况(分为罕见、偶见、少见、常见) 、鸟的图谱名及照片名
等,由于许多鸟名属难检字,为了便于操作,故增添了鸟名的汉语拼音;
(2) 鸟类时空分布数据:此数据为机场多年观测资料经统计分析、处理过的数据,而非具体
的观测数据,代表着机场鸟情的趋势。数据包括机场不同的区域在一年36 个旬中鸟的种类、
数量等级和出现的频率,以及在机场地区每月鸟情概述;
(3) 鸟类观测资料(实际观测资料) :包括每天、每个观测点的观察人员、天气状况、备注、观
测到的鸟类、数量及行为。由于数据量大,为了便于管理,笔者为鸟类观测资料建立了索引,由
年索引指向月索引,再由月索引指向日、观测点的索引,然后指向某日某观测点的观测记录。
鸟类学信息数据库的数据结构如表1 所示,其它数据表的建立与此相同,本文在此不做详
细介绍。
表1 鸟类学信息数据库的数据结构
Tab. 1 Data structure of avian information database
字段名 类型 宽度意义
id Number 3 编号
cname Character 10 中文名
pinyin Character 40 汉语拼音
ename Character 40 英文名
lname Character 40 拉丁名
consvtion Character 20 保护等级
migratory Character 10 在本地留居状况
ecofeature Memo — 鸟类的生态特征
frequency Character 50 鸟类出现情况
order Character 10 所在目
family Character 10 所在科
picturename Character 20 图鉴名
photoname Character 20 照片名
系统的空间数据以1998 年浦东国际机场地区航空影像图(1 :10000) 为底图建立的。空间
数据以1998 年10 月拍摄的浦东机场地区的航片为底图,利用MapInfo 4. 0 对其进行数字化,将
栅格数据转化为矢量数据,并将不同类型的要素如点状要素(如观测点) 、线状要素(如跑道) 、
面状要素(如对机场鸟类查询的分区) 分层设置,以MapInfo 的文件格式. tab 保存,为不同目的
保存为不同的工作空间( 3 .wor) 。空间数据是通过扫描仪、数字化板输入的。
1. 3 系统的逻辑结构
系统的逻辑结构包括数据库、系统内核和系统界面三部分。用户可通过用户界面对系统
内核发出指令,对数据库进行操作,结果再由用户界面反馈给用户,从而使三者形成统一的整
第3 期李俊红,等:浦东国际机场鸟情信息系统的设计和建立63
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体。
系统内核是系统的核心部分,包括空间分析、模型运算、数据管理。
空间分析部分,是系统对空间数据对应的属性数据进行查询、分析的过程,用户对机场鸟
类的分区域查询可在机场的平面图上进行,可直接点击要查询的区域,系统通过对象的ID 值
调用相关的鸟类信息。
模型运算包括机场鸟类的对飞机飞行安全威胁程度的标准化、机场鸟类出现随机因子的
设定。
机场的鸟情是复杂多变的,不同鸟类数量的总和并不能完全代表鸟类对飞机飞行安全的
威胁程度,这就给鸟撞防范工作带来了很大的难度。为了让不同时间不同地点的鸟情具有可
比性,笔者尝试着将机场的鸟类对飞机飞行安全的威胁进行量化,即机场鸟类对飞机飞行安全
威胁程度的标准化。标准化工作考虑了鸟类个体大小、鸟类出现的地点、鸟类的集群大小等因
素。总体说来鸟个体越大,对飞机飞行安全的威胁就越大;鸟集群的群体越大,对飞行安全的
威胁越大;鸟出现在飞行区,对飞行安全的威胁越大,出现在飞行区外围,对飞行安全的威胁就
相对较小。
在机场地区出现的鸟类,有明显的季相变化的同时,不同的鸟还有不同的出现频度,而同
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