科學數據庫應用系統(數據庫)

時間：2022-12-30 20:30:01 | 來源：信息時代

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    科學數據庫應用系統 : 中國科學院科學數據庫系統的組成和應用。
中國科學院科學數據庫自1986年正式啟動建設,1986～2000年期間為項目建設的第一階段,重點支持研究所科學研究過程產生的數據的及時數字化歸檔和管理。數據建設專家在數據積累建設過程中也積極探索數據服務模式,特別是隨著互聯網的出現與發(fā)展,1995年在國內開創(chuàng)了基于Internet提供科學數據的服務。2001年,中國科學院將科學數據庫列為“十五”信息化建設的重要內容之一,成為與高速網絡、高性能計算環(huán)境等并列的信息化基礎設施。經過20多年的持續(xù)發(fā)展,科學數據庫已經成為目前國內信息量最大、學科專業(yè)最廣、服務層次最高、綜合性最強的科學信息服務系統。內容涵蓋化學、物理、生物、天文、材料、光學機械、自然資源、能源、生態(tài)環(huán)境、湖泊、濕地、冰川、大氣、古氣候、遙感等多種學科,由科學院各學科領域45個研究所的科研人員參加建設。截止“十五”末期,科學數據庫專業(yè)數據庫已達到503個,總數據量達16.6TB,積累了大量寶貴的科學數據資源,為實現中國科學院基礎科學數據在全國范圍內的共享奠定了堅實的基礎。
由中國科學院所屬單位研制的典型的科學數據庫及其應用系統,包括:
(1) 中國動物數據庫: 主要收錄我國動物學研究領域的基礎數據,目的是為動物學的各個分支學科的基礎研究及其應用提供基礎的科學數據,并為學科發(fā)展的規(guī)劃決策和宏觀分析提供詳實的原始數據。目前由中國科學院動物研究所建立的中國動物科學數據庫是國內動物學領域規(guī)模最大、權威性最強的數據庫系統。內容主要包括動物物種編目數據庫、動物名稱數據庫、中國動物志數據庫、瀕危和保護動物數據庫、昆蟲模式標本數據庫、動物專家數據庫、脊椎動物代碼數據庫等專項數據庫,分別包括了中國動物分類系統、分布、生存環(huán)境、原始文獻、命名和名稱、瀕危狀況、瀕危等級、致危原因、保護措施、標本采集、標本鑒定、標本保存、標本狀態(tài)、學科專家、國家標準動物代碼等動物學和相關學科基礎性的數據。
(2) 中國植物數據庫: 主要收錄我國植物研究信息、植物調查信息、植物經濟和社會應用信息等植物學研究領域的基礎數據,其目的旨在對植物調查研究和經濟利用在信息積累方面進行總結,并為植物科學研究、經濟利用、園林建設、生態(tài)旅游、科普教育、環(huán)境和植物保護提供服務。由中國科學院植物研究所建立的中國植物數據庫內容主要包括植物基本信息、經濟利用信息、分類系統研究信息、專題研究信息和植物圖像信息,以及與數據庫建設和服務有關的程序軟件。
(3) 中國微生物數據庫: 始建于1986年,由中國科學院微生物研究所承建,數據庫的主要種類有:中國微生物實物資源數據庫,涵蓋國內各微生物保藏中心保存的細菌、真菌、放線菌、酵母、病毒等;物種數據庫,包括微生物物種編目數據庫、西藏大型真菌數據庫、中國真菌新種數據庫、亞洲石耳數據庫等; 經濟微生物數據庫,包括經濟真菌數據庫等; 國際重要生物學數據庫的鏡像,作為國際生物鏡像網中國中心,目前已經建立了國際核酸序列數據庫、PDB數據庫等幾十個數據庫的鏡像。
(4)基因組生物信息學數據庫: 是北京基因組研究所暨華大基因組研究中心依托自身先進的基因組學、生物信息學、蛋白質組學平臺,集合在醫(yī)學、農業(yè)、微生物等領域的科研成果而開發(fā)建立。該數據庫包括醫(yī)藥基因組數據庫、農業(yè)基因組數據庫和微生物基因組數據庫。醫(yī)藥基因組數據庫主要包括:人類基因組數據庫,該數據庫是基于人類基因組計劃開發(fā)的,集合了基因、克隆、遺傳標記、位點、重復片斷、SNP、EST、CPG和序列等信息; 農業(yè)基因組數據庫,包括國際上數據最全的水稻基因組數據庫,該數據庫集合了水稻基因組的遺傳標記、拼接信息、基因、STS、EST、CDS、重復序列等注釋信息,并且提供有重要應用價值的基因功能分類信息,能有效的輔助各種水稻研究項目; 微生物基因組數據庫,主要由嗜熱菌基因組數據庫組成。
(5) 中國水稻基因組數據庫: 水稻基因組是第一個完成測序的禾本科植物基因組。水稻基因組數據庫將水稻基因組測序所產生的海量數據成果以數據庫的形式加以規(guī)范化、標準化,并通過簡單易用的查詢界面使得相關的研究人員能夠經由互聯網方便地獲取相關的數據。由中國科學院國家基因研究中心建立的水稻基因組數據庫,包括水稻基因序列數據庫,水稻基因CDNA表達序列標簽(EST)數據庫,水稻基因組注釋、分析數據庫等三個主要專業(yè)子庫,包括了水稻基因組的核酸序列,表達序列兩個一級數據庫和由此進行數據加工得到的水稻基因組注釋、分析數據庫等二級數據庫,是進行水稻及植物相關生物學研究的重要數據源。
(6)化學專業(yè)數據庫: 以化學領域基礎數據和應用數據為主,涵蓋化合物結構與命名、分析測試方法、譜圖、化學反應、化合物毒性、國外化學文獻、配方、醫(yī)藥、農藥、天然產物、中藥、化工企業(yè)和產品等內容的化學數據庫群。上述化學數據庫正在逐漸整合形成綜合性化學信息系統。由中科院上海有機化學研究所建立的化學專業(yè)數據庫現有數據資源超過300萬條記錄,以化合物結構、化學反應、紅外光譜、質譜、化學文獻、中醫(yī)藥和天然產物為主要內容,90%以上數據已經上網,提供7×24小時的不間斷服務。
(7)工程化學數據庫: 針對過程工業(yè)在產品設計、工藝開發(fā)、過程優(yōu)化、系統集成、安全評價等方面的數據需求,經過20多年的不懈努力,已經發(fā)展成為覆蓋多種物系(化合物、混合物、聚合物)和數據種類(分子和晶體結構 、物性、熱力學、相變、傳遞、相平衡、安全與防護)的,集數據服務和網格計算為一體的綜合性數據庫系統。由中國科學院過程工程研究所建立的工程化學數據庫,包括物性及熱化學數據庫、相變數據庫、晶體結構數據庫、化學危險品安全與處置數據庫、非電解質體系汽液相平衡數據庫、聚合物溶液相平衡數據庫、共混聚合物相溶性數據庫、辛烷值數據庫。
(8)高能物理與相關學科數據庫: 由中國科學院高能物理研究所建立,主要包括兩個專業(yè)數據庫,高能天體物理數據庫和核分析數據庫。高能天體物理數據庫主要包含國外天文衛(wèi)星的觀測數據和我國空間天文觀測數據。數據以天文領域特有的數據格式存儲,用FTP方式為粒子天體物理重點實驗室的合作單位服務,其目錄、基本參數和索引數據將實現Web方式服務。核分析數據庫——中國古陶瓷元素譜的年代和產地特征數據庫,是將系統收集的中國各古代窯址不同歷史時期的具有代表性的古陶瓷碎片標本的背景信息、圖片、顯微結構照片、物理性能及用各種核分析技術測量的元素成分等信息存入數據庫,為考古單位、文博系統、古陶瓷收藏家及各類業(yè)余愛好者提供Web方式的共享服務。
(9) 中國古生物學與地層學數據庫: 以可信可靠的高精度的門類和地層研究為基礎,以我國重點剖面、重點門類、重點層段的古生物學和地層學信息為主,全面而翔實地錄入古生物化石資料,并著眼于今后的定量的古生物學和地層學分析。為我國的古生物地層學研究建立了一個重要的數據平臺,為開展古生物地層學的區(qū)域和全球對比研究提供了一條便捷快速的渠道。由中國科學院南京地質古生物研究所建立的中國古生物學與地層學數據庫包括四個子庫,分別是中國早古生代立典剖面的古生物學、地層學數據庫,中國晚古生代典型剖面的古生物學、地層學數據庫,中國大植物化石數據庫,以及中國重要微體古生物化石數據庫。
(10)中國自然資源數據庫: 是包括水資源、土地資源、氣候資源、生物資源、環(huán)境災害、環(huán)境治理、人口、勞動力以及社會經濟等的大型綜合性數據庫,自1991年起,已為地學、資源環(huán)境科學研究、管理決策及其他相關用戶提供了大量的數據服務。該數據庫由中國科學院科學數據庫及其應用系統項目支持,中科院地理科學與資源研究所承建。數據按存儲格式分為屬性數據、空間數據及其他圖形圖像數據。屬性數據含關系表400多個,約1000萬個數據; 空間數據包括1:400萬及1:100萬基礎圖件、1平方公里分辨率氣溫數據(積溫、降水、人口和GDP數據將于近期完成)、植被指數和地表溫度數據。圖形圖像數據包括多種遙感數據以及用屬性數據制作的專題圖件。
(11)中國土壤數據庫: 土壤是一個國家最重要的自然資源,它是農業(yè)發(fā)展的物質基礎。中國科學院南京土壤研究所積累了一批土壤資源、土壤環(huán)境質量和養(yǎng)分循環(huán)研究的數據和成果,建立了中國土壤數據庫。內容主要包括土壤分類數據庫、1: 400萬土壤空間數據庫、1:100萬土壤空間數據庫、中國土種數據庫、土壤質量動態(tài)監(jiān)測數據庫、氮磷鉀養(yǎng)分循環(huán)數據庫和區(qū)域農田生態(tài)研究數據庫七個專業(yè)子庫。
(12)中國沼澤濕地數據庫: 以野外調查獲得的濕地屬性信息和基于遙感獲得的濕地空間分布信息為基礎,利用先進的空間信息技術和計算機技術,對濕地資源及空間分布動態(tài)信息進行提取、存儲、集成、管理。它的建立對于開展?jié)竦財祿诰?探索濕地空間分布及景觀動態(tài)變化規(guī)律等都具有重要意義。由中科院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所建立的中國沼澤濕地數據庫目前主要提供全國各省區(qū)及部分典型濕地區(qū)(三江平原濕地、遼河源地區(qū)濕地、若爾蓋地區(qū)濕地、青藏高原濕地)1985年度、1995年度、2000年度的空間數據。
(13) 中國海洋數據庫: 以中國近海和西北太平洋水文數據及地質數據綜合處理為主要內容。海域范圍,南緯10度,北緯50度; 東經100度到140度。由中國科學院海洋研究所建立的中國海洋數據庫最大限度地搜集和整理了20世紀以來歷次海洋調查(國內和國外)獲得的數據資料,并不斷更新;統一數據格式形成源數據集; 確定權威的數據排重和質控方法; 數據處理入庫; 提供基于Internet的數據庫訪問和數據檢索手段。目前該數據庫主要包括溫鹽密聲數據庫、海洋化學(營養(yǎng)鹽)數據庫、海底地形數據庫、海底地貌數據庫、沉積分布數據庫、海洋重力數據庫、海洋磁力數據庫等專項數據庫。
(14)大氣科學數據庫: 是收集整理大氣科學研究常用數據,并進一步開發(fā)成為信息化的大氣科學和環(huán)境科學的虛擬科研環(huán)境。它的重要功能在于,提供數值化、圖形化的天氣、氣候與環(huán)境方面的資料,為科研人員的研究工作提供方便,同時幫助一般使用者了解當前或歷史上的天氣氣候狀況以及未來的演變趨勢,為公眾了解氣象科普知識開辟了空間。由中國科學院大氣物理研究所建立的大氣科學數據庫包括四個子庫,大氣科學與環(huán)境數據庫,大氣科學文獻庫,圖形可視化軟件庫,大氣科學算法和模式庫。數據種類齊全,包括連續(xù)的、時間序列較長的全球及中國的地面溫度、降水資料、大氣環(huán)流資料、海洋資料、輻射資料、冰雪圈資料、流量資料以及每日從Internet上下載的實時全球網格點資料。此外,從還能提供衛(wèi)星云圖資料、臺風資料、水文資料、環(huán)境科學方面的資料等。
(15)空間環(huán)境數據庫: 通過利用最新數據管理技術,將國內外針對空間環(huán)境科學涉及的太陽活動、行星際空間、地球磁層、電離層和中高層大氣等領域空間環(huán)境要素及其效應而長期開展的天、地基探測數據進行集成,并利用先進網絡技術建立在線數據共享服務系統對外發(fā)布公開數據,為科研、國防安全和公眾服務。由中國科學院空間科學與應用研究中心建立的空間環(huán)境數據庫內容主要包括空間環(huán)境基礎數據庫、雙星衛(wèi)星科學數據庫、美國國家地球物理數據中心空間物交互數據資源系統(SPIDR)中國鏡像和歐空局Cluster衛(wèi)星簇科學數據庫。
(16)天文數據庫: 由中國科學院國家天文臺建立,主要服務于國內天文界、航空航天部門、科普機構和社會各界。主要內容涵蓋天文星表數據庫(包括國外天文數據庫鏡像)、天文資料數據庫、天文文獻數據庫、天文研究數據庫和大科學工程數據庫。天文數據庫不僅應用于天文研究和天文觀測領域、而且在航空航天、大地測量、衛(wèi)星定位跟蹤和遙控、空間環(huán)境分析預報等方面有重要應用。
(17)寒區(qū)旱區(qū)特色數據庫: 是面向中國高寒、干旱、半干旱、荒漠地區(qū)資源環(huán)境研究、冰川凍土研究、高原大氣研究、沙漠與沙漠化研究、生態(tài)保護與恢復研究、水土資源研究、生態(tài)農業(yè)研究、工程建設、社會經濟建設規(guī)劃等中涉及的特色基礎科學數據的集合,是寒區(qū)旱區(qū)資源環(huán)境研究的基礎數據資源。由中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所建立的寒區(qū)旱區(qū)特色數據庫是在以高性能計算為支撐環(huán)境,由三級分布式數據庫群構成,內容主要包括青藏高原、高原大氣、冰凍圈、沙漠與沙漠化、沙塵暴、生態(tài)農業(yè)、雷電、閃電、氣象、古氣候、流域水-土-生-氣、地-氣相互作用、西部生態(tài)環(huán)境演變規(guī)律及水土資源、青藏鐵路工程與多年凍土相互作用重大項目等數據。
(18)中國山地環(huán)境與災害數據庫: 由中國科學院-水利部成都山地災害與環(huán)境研究所建設,主要收集了全國的泥石流、滑坡等山地災害數據和西南山地環(huán)境信息以及分布在西南地區(qū)的7個中國科學院生態(tài)環(huán)境和災害觀測站的科學觀測數據。該數據庫由中國山地災害數據庫、中國西南山地環(huán)境數據庫和中國山地基礎信息數據庫三個專業(yè)子庫構成。
(19)中國能源數據庫: 作為一個多學科、跨部門的綜合型能源數據庫,由隸屬于國家發(fā)展和改革委員會的能源研究所建立,不僅包括化石能源和可再生能源約20多個能源品種在能源系統全過程的活動描述,也包括與能源系統密切相關的宏觀經濟和能源污染等信息。它集國家、省市、部門、行業(yè)多層次數據于一體,融宏觀經濟、能源經濟、能源技術、能源環(huán)境數據于一體,是一個信息覆蓋面廣、數據內容豐富的能源信息系統。
(20)材料數據庫: 材料是國民經濟發(fā)展和國防建設的基礎。材料科學與技術的研究包括材料制備與加工、組織與結構、性能與評價等因素。根據國家需求和已有基礎,中國科學院金屬研究所于1992年開始建立材料數據庫,其主要內容包括納米材料數據、高溫合金數據、鈦合金數據、精密管材數據、材料連接數據、材料腐蝕數據和失效分析數據等。
(21)光學系統數據庫: 是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所于1987年開始建立的一個實用化的光學專業(yè)子庫,內容包括光學鏡頭數據、光學材料數據、光學系統常用國家標準等,各數據庫與光學設計軟件連接,可以互相提供數據,并且所有數據庫均可以在網上提供服務。光學鏡頭數據庫收集的鏡頭數據主要來源于國內外公開發(fā)表的專利數據,主要類型有照明、顯微物鏡、激光光學系統、望遠物鏡、目鏡和放大鏡、投影物鏡、醫(yī)用光學系統、非可見光系統、光束變換系統和非球面等特殊系統。光學材料數據庫包含國內外重要廠家的無色光學玻璃、光學晶體和塑料等。