贵州有毒植物数据库建设研究*

涂国章 张显强 宋庆江

贵州警察学院 贵州 贵阳 550005

引言

长期以来，贵州有毒植物中毒案事件时有报道，有毒植物中毒危害不容小觑，严重威胁公众健康、生命安全。为了能使有毒植物中毒案事件的追踪溯源，防范中毒风险，有力打击投毒犯罪，努力维护食品安全，保障民生，势必加强贵州有毒植物识别、毒物危害及预防的宣传教育。以往研究对贵州有毒植物资源调查、分布、毒性、数量统计等有较强的指导性，但不够全面具体，搜索查询也不方便，信息更新较慢[1-3]，不能适应有毒植物的准确识别、中毒案事件毒物追踪溯源、预防诊断、中毒案事件办理及平安工程建设的推进。因此，有必要及时更新和完善相关物种信息。在当今信息时代，信息更新和完善的首选是数据库建设。然而贵州有毒植物资源信息建立数据库尚属空白。因此，建立贵州有毒植物资源信息数据库，搭建贵州有毒植物资源信息共享平台，实现对贵州有毒植物的信息化管理，对贵州有毒植物的查询和鉴别，信息的补充、完善、更新，中毒案事件的侦查，毒物的追踪溯源、预防和诊断很有必要。

1 贵州有毒植物数据库信息资源来源

根据文献资料查阅、实地调研、实验检测等对贵州有毒植物（包含蕨类植物、裸子植物与被子植物）进行全面的信息采集、识别，运用植物分类学、化学分析、DNA指纹识别技术分析整理。涉及有毒植物科、属、种的类别、拉丁文名称、科属种的形态学特征、种的别名、种的图片、分布生境、利用价值、有毒部位、毒性成分、中毒反应。经统计和鉴定后，目前共获得贵州有毒植物（包括蕨类植物、裸子植物和被子植物）共计113科332属523种[4-5]。其科属种数量分别为：蕨类植物11科12属13种，裸子植物4科4属4种，被子植物98科316属506种。并收录在本数据库中。

2 数据库开发平台

本数据库采用前后端开发技术。后端使用.NET6.0框架，C#语言，开发环境为运行于Windows 10操作系统的Visual Studio 2022 IDE；前端使用Vue3.0框架，开发环境为运行于Windows 10操作系统的Visual Studio Code IDE。数据库为SQL Server2019，应用运行环境为Window10或Linux或MacOS均可[6]。

3 数据库模型的建立

贵州有毒植物数据库的数据来源于贵州省境内已知现存的有毒植物，所有数据按照植物种名（学名、拉丁名、别名、所属科、属名）、形态特征、种的图片、分布生境、利用价值、有毒部位、毒性成分、中毒反应等分类录入，各类数据以植物种名为纽带，相互关联（图1）。

图1 贵州有毒植物不同数据模块关系图

3.1 建立满足相关约束的模型结构

根据需要的主要功能定义，对有毒植物资源数据库的应用环境进行有效分析，提取关键信息并进行抽象，定义出具约束关系的科属种类别、种特征、种的图片、分布生境、利用价值、有毒部位、有毒成分、中毒反应等模型。

3.2 创建数据库及数据表对象

使用EF Core ORM创建科属种类别、种特征、种的图片、分布生境、利用价值、有毒部位、有毒成分、中毒反应等基本信息的模型，进行数据迁移完成数据库表对象的创建，有效存储数据，使用EF Core ORM操作模型对数据进行存取和有效的处理。

3.3 数据库功能模块的设计

将在Visual Studio 2022 IDE下使用C#基于.Net6.0框架编写后端服务，通过Vue3.0框架布局前端页面和编写前端程序。后端服务编写各逻辑功能，使用Web API的接口形式向前端提供处理后的数据，从而完成高效可靠的基础数据管理及种类、特征、分布生境、利用价值、有毒部位、有毒成分、中毒反应等检索查询的功能实现。

数据库功能设计主要依照模块化设计原理来实现。模块化设计是按照一定原则划分成一些较小、相互关联而功能相对独立的模块，每个模块完成一个具体的子功能。这样可以使得整个系统在设计上结构清晰。且便于每一部分实现。为此，我们将本系统分为以下功能模块：即系统查询模块，主要为用户提供对有毒植物的精确或模糊查询；信息展示模块，主要用于显示每种有毒植物的详细信息，其中包括科属种类别、种特征、照片、分布生境、利用价值、有毒部位、有毒成分、中毒反应等；统计分析模块，对不同类型的有毒植物数据进行单独或交叉分析和统计，如以地域为单位进行统计，以相同毒性作统计，以相同中毒反应作统计，以相同利用价值作统计等；数据管理模块，主要对有毒植物的数据信息进行修改、添加或删除。

4 数据库系统的实现

4.1 数据库系统首页

该数据库系统主要采用白色，显得温和和内敛。主界面采用选项卡模式，顶部为不同功能模块的选项卡，可根据用户不同功能需求来选择操作。（见图2）。

图2 有毒植物信息库主界面

4.2 查询模块和信息展示模块

该模块实现对有毒植物的检索和查阅。点击“查询”选项卡，进入数据管理模块界面，在搜索栏输入关键字、词即可查询。搜索到目标植物后，点击目标植物，便可从查询界面转入植物的详细信息展示界面，该信息可以以Web页面形式展示。

4.3 统计分析模块

目前通过点击“植物科及查看该科下的种”、“植物属及查看该属下的种”“有毒部位及查看该部位下的种”、“植物种及显示所有种”来实现。也可设计点击“统计”选项卡，即会进入统计分析界面，直观地反映统计分析结果。如地域统计，点击“贵州分布”选项卡，界面出现贵州地图，点击任意地州市，即可显示数据库中收录且分布在该地州市的有毒植物，并罗列出这些植物的科属分布与所占的比例。

4.4 数据管理模块

首页点击“后台管理”选项卡，即进入数据管理模块界面，出于数据安全考虑，在此设置登录权限模块，即“管理员”和“普通用户”两个权限，可以根据用户的身份选择不同的登录权限，当选择“管理员”身份时系统提示需输入登录密码，该模式进入系统后享有最高权限，可以修改数据库中的信息，界面右边一栏为项目选择栏，分别为删除、插入、变更，左边一栏为操作栏，每选择一项在操作栏都会出现相应界面。而“普通用户”身份模式则有一定的系统访问限制，只能使用系统的部分功能，如浏览、查询等，无法修改、复制数据。另外，为充分考虑数据安全，系统设计了数据自动备份功能，系统在每次登录和数据修改后，后端服务器会自动将数据库信息进行备份，以防止出现数据意外丢失损坏，确保数据安全。

4.5 数据库功能扩展

主要从数据共享和数据安全上，如何实现方便快捷、安全。可以设计一个用户登录模块，在此模块，设定一个用户使用数据库的权限的协议，规定其权利和义务以及违规条款，用户如果同意协议内容，即可先注册，然后利用用户名和密码登录，也就是说，用户如果注册了，表示默认遵守该协议。为了数据安全考虑，用户始终被限制数据修改、添减、删除，仅可以无限查阅、检索数据内容，也可以有偿、有限进行复制、转载数据。

5 结束语

贵州有毒植物资源信息建立数据库尚属首次。建立贵州有毒植物资源信息数据库，目的在于搭建贵州有毒植物资源信息共享平台，从而实现对贵州有毒植物的信息化管理，利于对贵州有毒植物的查询和鉴别，既方便信息检索，又便于信息的补充、完善、更新，对有毒植物中毒案事件的侦查和处置、毒物的追踪溯源、预防和诊断具有重要的价值。