Программный комплекс для пополнения базы данных птиц юга Восточной Сибири

В современных биологических и экологических исследованиях особенно важными являются задачи мониторинга и сбора данных о распространении птиц в регионе и на этой основе создание мобильного электронного приложения к поле- вым определителям. Реализация этих задач в наше время становится вполне осуществимой, в связи с широким распространением смартфонов, которые обладают возможностью отслеживания текущих координат, выхода в интернет-пространство, мобильная передача данных и оснащены камерой. В работе описывается программный комплекс для сбора данных об ареале, местах обитания и обилии птиц в Байкальском регионе.

Коллективом авторов разработан Интернет-ресурс bird.bsu.ru , который представляет собой электронную базу данных птиц юга Восточной Сибири (Елаев и др., 2017). Эта база данных основана на диссертации проф. БГУ Э. Н. Елаева (Елаев, 2005). На данный момент база данных содержит основную информацию о птицах: отряд, семейство, род, вид, численность, местообитание птиц, координаты орнитологических находок в регионе и т.д. Произведено первоначальное наполнение базы. На данный момент внесено и дано описание более 300 видов птиц. При этом стоит отметить, что ареалы, их динамика были установлены согласно данным конца ХХ — начало ХХI вв. В связи с этим интересными представляются возможности, которые предоставляют современные мобильные устройства, позволяющие автоматически фиксировать текущие GPS-координаты, а также делать фотографии.

Авторами предложена следующая схема:

• 1)    при помощи специального приложения для мобильного устройства производится фиксация местоположения птицы (записываются текущие GPS координаты, фотография, определяется вид птицы);

• 2)    данные накапливаются во внутреннем хранилище устройства и при наличии доступа к сети Интернет автоматически отправляются на сервер;

• 3)    при поступлении на сервер данные считаются «черновыми» и подлежат верификации;

• 4)    после верификации данные попадают в категорию проверенных и могут быть отображены в системе.

Подобная схема имеет ряд преимуществ, в частности, она позволяет организовать массовый сбор данных (например, с участием студентов профильных факультетов).

В связи с этим была поставлена задача разработки программного комплекса для фиксации фактов обнаружения видов птиц с возможностью привязки фотографий (для подтверждения фиксации того или иного вида).

В соответствии с постановкой задачи можно выделить следующие виды пользователей:

• 1)    Администратор. Основной его задачей является управление учётными записями пользователей. Администратор обладает доступом к полному набору операций над аккаунтами пользователей: блокировка/разблокировка записей, восстановление паролей. Также он имеет право создания аккаунтов Кураторов. Также администратор осуществляет управление базой данных: редактирование описаний видов, добавление новых видов и т.д.

• 2)    Куратор. Основной задачей куратора является организация сбора данных по встречам птиц. Куратор должен обладать правами создания и блокировки аккаунтов Агентов. Также он может просматривать данные полученные агентами и

• верифицировать их путём присвоения статусов (данные можно разделить на проверенные, непроверенные и неподтверждённые).

• 3)    Агент. Агенты — это пользователи, основной задачей которых является сбор данных о находках птиц. Сбор производится при помощи мобильного приложения, установленного на телефоне или планшете.

• а)    Агент авторизуется в приложении (должно быть включено отслеживание GPS);

• б)    Увидев птицу, Агент идентифицирует ее (по данным из базы) и делает несколько фотографий;

• в)    Происходит запись и автоматическая отправка данных на сервер.

Схема взаимодействия пользователей представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема взаимодействия пользователей

Анализ функционала для пользователей позволяет разбить программный комплекс на две основные части:

• 1)    Серверная часть — отвечает за хранение и отображение данных. Она также реализует функционал управления базой данных, интерфейс куратора и администратора базы, открытый интерфейс электронной базы данных (ресурс bird.bsu.ru ), функционал авторизации и передачи справочной информации в мобильное приложение;

• 2)    Мобильное приложение — позволяет осуществлять фиксацию данных, и предназначено реализовывать функционал для Агентов.

Серверная часть была создана в виде веб-приложения и размещена в сети Интернет. Основные модули серверной части представлены в табл.

Таблица

Модули серверной части

Схема работы программного комплекса представлена на рис. 2.

Рис. 2. Схема работы программного комплекса

Таким образом, внедрение современных технологий в процесс сбора данных открывает новые возможности в биологических и экологических исследованиях. В статье описана схема работы программного комплекса пополнения данных. Авторами описаны основные модули комплекса, разработан прототип. В настоящее время комплекс готовится к проверке в полевых условиях — во время полевой практики студентов. Разработанный программный комплекс может быть использован не только во флористических и фаунистических работах, но и в мониторинге редких, «краснокнижных» видов на особо охраняемых природных территориях, при проведении специализированных экологических туров.