课题可行性论证报告

课题可行性论证报告“九五”国家重点科技攻关计划项目中国可持续发展信息共享示范课题可行性论证报告课题编号:97-925-02课题名称:自然资源信息共享示范主持单位：中国科学院国家科学技术委员会一九九七年八月一、课题可行性论证报告内容1.课题的主要研究内容、技术经济指标1.1主要研究内容1.1.1自然资源数据库的标准化、网络化改造本课题以现有物种和植被资源信息库、农作物种质资源信息库、森林资源信息库、自然保护区与生物多样性信息库、国土资源信息库、水文水资源信息库、地质矿产资源信息库和海洋信息库等八类自然资源数据库为基础并加以改造。根据相应标准和网络环境下的信息共享的要求，在现有的各种自然资源数据库中，选择数据信息积累丰富、社会广泛需求和具备数据更新能力的资源数据信息库。研究资源信息库数据的完善及补充方法，针对网络信息共享的要求，调整数据结构，按项目制定的数据标准化原则，加以改造和完善，使之成为中国可持续发展信息共享示范工程的基础资源信息。空间数据与01课题所提供的基础地理数据共享底层平台进行配准。1.1.2研究和完善资源信息共享网络分中心开展网络分中心建设研究，制定网络分中心建设规划，完成数据源点与网络中心之间的通讯网络建设。研制资源Internet主页(Homepage)和元数据库(MetaDatabase);完成网络主页与数据库的动态链接。制定信息保密原则;确定无偿和有偿信息范围。1.1.3开展资源信息应用分析软件的研制利用专家知识和数理统计分析方法对资源数据进行综合分析和加工,提供资源保护和持续利用方面的决策信息。研制数据分析应用模型和数据处理系统。依据共享数据信息库的专业类型，筛选、改进现有的各种模拟、预测、评价模型及决策支持系统，研制数据信息分析模型与管理模块，提高数据信息二次开发的价值和服务功能，使共享网络系统具有多方面的服务功能，更好地满足共享网络用户多方面需求。1.1.4数据加密与共享机制的研制根据数据的专业层次和可公开程度分别进行分级，对不同级别的数据资料进行适当加密和制订共享原则与方式，使数据资料得到充分利用又不损害部门行业和国家的利益。1.2主要技术经济指标(1)建成物种和植被资源信息、农作物种质资源信息、森林资源信息、自然保护区与生物多样性信息源信息、国土资源信息、水文水资源信息、地质矿产资源信息和海洋信息八个共享示范网络分中心。建立元数据库和网络主页；完善网络中心的通讯能力，使网络通讯速率不低于64Kbps。终端用户可便捷的查询、调取共享信息资源。2.在01课题标准化成果的基础上，完成物种和植被资源数据库、农作物种质资源数据库、中国森林资源数据库、全国自然保护区数据库、宏观国土数据库、国家水资源数据库、地质矿产资源数据库和海洋信息数据库等重要资源数据库的共享改造,提供共享信息2000MB,其中无偿共享数据不低于50%。(3)提交资源特性评价系统、资源数据应用分析系统，变化预测模型、现状评估模型、政府决策模型、区域整治对策模型、社会经济影响模型等以及专家决策和咨询系统等应用分析软件。各种资源分析模型达到实用化水平，并能在网络中运行。提交课题研究总报告、各数据库改造后情况报告，包括数据结构、数据标准、分类形式、记录条目、存储方式、浏览平台和可共享数据所在的网络分中心研建报告。2.课题的专题设置及理由根据攻关内容和总体技术路线的设计安排，考虑到与可持续发展信息关系密切程度、自然资源数据在国民经济持续发展和社会生活保障中的作用、国内已有较好基础和丰富的信息积累、有较好的共享示范效果和代表性，本课题设置物种和植被资源信息共享、农作物种质资源信息共享、森林资源信息共享、自然保护区和生物多样性信息源信息共享、宏观国土资源信息共享、水文水资源信息共享、地质矿产资源信息共享和海洋信息共享八个专题(见下表)，以实现攻关目标。序号专题分解1专题02-01：物种和植被资源信息共享2专题02-02：农作物种质资源信息共享3专题02-03：森林资源信息共享4专题02-04：自然保护区和生物多样性信息源信息共享5专题02-05：宏观国土资源信息共享6专题02-06：水文水资源信息共享7专题02-07：地质矿产资源信息共享8专题02-08：海洋信息共享3.专题技术经济指标要求3.1专题02-01物种和植被资源信息共享3.1.1在该课题中，本专题研究目的及意义物种资源是最基础的生物资源，因而也是与可持续发展相关的重要自然资源。物种多样性保护和物种资源的持续利用，是一个生命科学和社会科学交叉的复杂系统问题。利用和保护，短期直接经济效益和长期间接效应，充满着对立和统一。中国是世界上物种多样性十分丰富的国家之一，其动植物种类之多名列世界前茅。幅员辽阔和多变的地理条件形成了丰富的生态系统类型。由于人口的压力和国民经济的高速发展，中国也是世界上物种多样性受威协最严重的地区之一。对有关的决策者和科学工作者而言，中国物种多样性保护问题，较之于发达国家，更具有挑战性。它要求科学研究人员能对全国物种资源的现状作出客观的评价，对物种资源发展动态作出科学的定量预测，要求国民经济发展的决策者能在这些科学的评价和预测的基础上制定适合我国国情的、切实可行的物种资源保护和利用的对策。物种资源保护的根本，是物种所处的生态系统（生境、植被）的保护。任何迁徙、移植的措施都非长久之计。因此，对我国植被资源的现状和发展动态作出正确估计和预测，并作出合理的植被资源利用和保护对策，客观上也是物种资源保护的重要措施。物种和植被资源信息共享专题的目的正是为了充分利用现有物种和植被研究信息，为了支持物种和植被资源现状评价和发展动态预测，以及物种和植被资源的保护和利用决策。可以毫不夸张的说，内容丰富完备、运行高效可靠、使用方便的物种和植被资源信息共享系统是完成上述工作的重要保证。3.1.2国内外技术发展概况和国内需求3.1.2.1国外概况国际自然保护联盟于1983年建立了全球最大的生物多样性信息服务机构，世界保护监测中心(WCMC)。其目的在于对全球的自然保护提供信息服务和咨询服务，以保证自然保护策略奠基于正确的、可靠的信息基础之上。它的主要作用是把数以万计的物种和它们存在的区域环境数据联接在一起，因而它不但能从物种水平，而且能从生态系统水平提供大量的可信数据，作出各种宏观的评价。它最基本的功能是连续不断地收集、分析、解释和传播有关自然保护的数据和信息。它储存有关濒危物种和当前及未来有潜在经济价值的物种的特性，它们栖息地的特点，以及相关的生态环境条件。WCMC目前的数据库中有两类数据：1）结构性数据，如79,000种植物的编目。2）空间数据：如各物种的世界分布。空间数据组成生物多样性图形库（BML，或BiodiversityMapLibrary）。目前图形库中的数据有：南亚和非州的热带雨林及其它生物群区（Biome）、全球性图形如植被气候及其它环境量、公园和保护区、地形及政区、南极信息、世界物种分布、世界湿地分布等。WCMC目前主要进行以下几个方面的监测：1.濒危动植物物种的监测；2.野生生物贸易的监测；3.保护区的监测。它的使用者除行政部门以外，还包括国际上许多自然保护组织。WCMC除根据使用者的要求提供服务以外，还定期公布了一些数据和报告，以提示各国和有关机构自然保护的新动态，促进自然保护计划的制订和实施。美国的自然保护组织TNC(TheNatureConservency)经过15年的努力已建立了一个综合性的生物多样性数据系统。其特点是动员了大量的科研人员参与建设和使用这个系统，从而形成了一个遍布全美各州的维护和用户网络。特别是近年来，在美国以外的一些国家和地区的机构也开始使用此系统，成为继WCMC之后的又一个较为成功的系统。与WCMC相比较，该系统的特点是建立了一套完善的、基于卫星遥感影像和实地定点调查数据的生境监测分类系统，能对大区域的各生境类型作出快速评价（RapidEcologicalAssessment）。3.1.2.2国内概况和需求全国生物学工作者在过去数十年中收集整理了大量的物种和植被资源数据，并在此基础上进行了深入的研究，产生了大量的植被和物种资源的历史和现状以及发展动态的信息。主要表现在如下方面：发表、出版了大量学术论文和专著，如《中国植物志》（75卷）、《中国动物志》（14卷）、《中国孢子植物志》（4卷）、《中国经济动物志》、《中国经济植物志》、《中国植物红皮书》（1卷）、《中国植被》、《中国鸟类大纲》、《中国经济昆虫志》（44册）。收集、整理和保存了大量的动植物标本，建立了70多个植物园和数十个动物园。据不完全统计，全国共有植物标本1100万份，动物标本500万份，微生物菌种标本25万份（株）。在我国典型的生态系统分布地区，建立了数十个生态系统定位站，长期定点收集动植物及生态环境的数据，已积累了大量的生物多样性及环境监测数据。根据各部门研究和管理的需要，已经开始建立不同性质和内容的生物资源咨询管理信息系统。如“八五”期间由世界银行贷款支持的项目“生物多样性研究与信息管理”所建立的中国科学院生物多样性信息系统。但是，由于缺乏统一的组织、规划和管理，各单位的生物资源信息系统发展非常的不平衡，现有的数据和信息相当一部分没有进入计算机管理，已经计算机化的数据和信息由于缺乏规范性和完整性而不能得到充分的利用，各单位信息相互封锁导致了大量的重复投入和浪费。鉴于目前我国的生物资源信息管理的现状，我们认为迫切需要建立物种和植被资源信息共享示范系统，以克服和打破实现信息共享的各种认为和技术的障碍，为最终实现全国范围内的生物资源信息共享提供经验。3.1.3国内现有工作基础和条件中国科学院利用世界银行贷款和“八五”研究项目的支持，已建立起中国科学院生物多样性信息系统的雏形。在内容上包括了物种编目数据库、濒危和保护物种数据库、生态系统编目库、生态因子图形库、生物多样性研究模型库和决策支持专家系统库。各主要数据库的情况如下：中国植物物种编目数据库：包括28851个植物物种的代码、中文名、拉丁科属种名等，共计字节数4991KB。中国珍稀濒危植物数据库：包括388个保护物种的代码、中文名、拉丁科属种名、濒危状态、保护级别、地理分布、习性、气候类型、生态特征、群落特征、科研价值、濒危原因、保护措施等信息，共计字节数731KB。中国经济植物数据库：包括油脂植物、纤维植物、蜜源植物、红花植物共计4500个经济物种的产地、用途、生境、习性、经济价值等信息，共计字节数2500KB。中国植被图形库：400万分之一的植被区划图、气候－植被区划图和植被类型图，共计字节数75MB。动物物种编目数据库：包括2万个动物物种的代码、中文名、拉丁名、经纬度、海拔、地理分布等信息，共计字节数约5MB。动物保护物种数据库：包括150个珍稀濒危动物物种的名称、濒危原因和级别、国际国内保护级别、平均寿命、贸易情况、生境的气候、植被等因子状态、食物、天敌、生长活动等方面的信息，共计字节数20MB。微生物物种编目数据库：包括6500个菌种的分类阶元、编码、名称（中文、拉丁）、模式产地、分布、生境、类型等信息，共计字节数3MB。在人员和设备方面，中国科学院利用世界银行贷款和国内配套资金，已装备了十八套工作站和服务器，百余套微机，及数据库管理系统、地理信息系统等应用软件，专门用于生物多样性信息处理。并以国内外培训等方式培养了生物多样性信息系统建设、数据管理、建模、专家系统、统计分析、地理信息系统等方面的业务骨干。据不完全统计，仅中国科学院目前从事生物多样性信息系统方面工作的人员就有二百多人，其中半数具有中高级专业技术职称。3.1.4研究内容、技术关键点及达到的技术经济指标3.1.4.1研究内容改造和完善现有的物种和植被资源数据库1）本专题将完成如下数据库的改造和完善，使之达到网络共享的标准，实现上网共享：（1）中国植物物种编目数据库(5MB)。内容包括：物种名和代码等，共计425科、3909属、28851种。（2）中国珍稀濒危植物数据库(1MB)。内容包括：植物分类名称、濒危保