【摘要】本文通过对数字化动物园的阐述，介绍了数字化动物园的基本建设体系，并详细总结出其基本构架和基础，及所应探索和研究的内容及方向，并以北京动物园的研究和技术集成
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 21:44 热度：
【摘要】本文通过对数字化动物园的阐述，介绍了数字化动物园的基本建设体系，并详细总结出其基本构架和基础，及所应探索和研究的内容及方向，并以北京动物园的研究和技术集成为示范，强调数字化动物园建设的紧迫性和重要性。
【关键词】数字化动物园 建设体系
1前言
动物园是通过人工模拟区域自然环境和种群结构，来实现生物多样性的保育、科普教育、资源储存和开发利用的基地，它主要以动物学、生态学和园林园艺学支撑。随着时代的发展，这些传统学科将继续发挥重要的作用，而新兴的科学和技术，特别是信息科学将为动物园的可持续发展发挥重要作用。随着计算机和互联网技术的飞速发展，以及ＩＴ技术在生命科学领域的广泛运用，世界各大单位也纷纷加强了信息化进程。发达国家著名的动物园均积极采用最新信息技术实现动物记录与监测管理计算机化；采用环境调控技术实现展馆环境自动化控制，满足模拟多种生态环境的要求；采用动物学、生态学和园林园艺学等多种手段，研究、保护和利用动物遗传多样性。
2数字化动物园的含义
数字化动物园作为一个新的概念，尚无明确的定义，参照国内外对数字地球、数字农业等相关定义，并考虑到动物园的特点，数字化动物园应包括以下几个内容：对动物园的各个方面的各种要素与过程全面实现数字化；在动物园的各个部门全面地实施数字化和网络化管理。
数字化动物园的主要特征包括：信息资源得到充分的应用；基础设施装备高度智能化；动物保育操作技术自动化；动物园经营管理信息网络化；数字、信息和知识链条化；资源环境的信息监测、评价和决策系统化；动物生长过程的数字化；动物展览设计智能化。动物数字化表达与虚拟、生物信息学、精确农业技术、智能化专家系统、智能机械和设备等为基本手段，从不同层次、不同方面和不同技术内容实现对动物园全过程的数字化表达、控制和管理。
3数字化动物园的建设体系结构
3.1 数字化动物园的建设体系结构
建设数字化动物园是一个复杂的系统工程，主要由基础层、技术层、数据层和系统层4个部分组成。基础层是基础和前提，包括建设数字化动物园的各种标准与规范、软硬件条件、网络环境和基础设施等，尤其是信息采集、处理与监控标准化平台；技术层是支撑条件，包括3S技术、计算机技术、网络技术、智能技术和可视化技术等，其中3S技术是核心技术；数据层是核心内容，主要是相关数据库存、多维空间数据仓库和空间数据的无缝连接等内容；应用层主要面向不同用户群的需求提供业务服务，例如虚拟环境以及辅助决策支持系统和物种保护过程机械智能化等。
3.2 数字化动物园的信息技术体系
数字化动物园的信息技术体系包括动物园信息管理、地理信息监测、动物管理、智能动物保育和动物园信息服务。
信息的采集、处理、存储和管理是信息化的基础，动物园会积累大量种群谱系资源数据库、科学研究数据库、科普教育数据库、资源利用数据库和日常管理数据库等，要求建立一个专门的、共享式的动物园信息管理平台。
3.3 数字化动物园的基础——虚拟动物标本馆
自20世纪60年代就有基于动物生理生态过程的模拟动物生长研究，随着信息技术的发展，可视化仿真为动物生长研究提供了一种直观、迅速的科学研究方法，它可通过图形方式更有效地观察与分析动物生长中的结构与功能、生长发育、进化和分布等规律。因此，虚拟动物开始用于数字化动物园研究中。虚拟动物就是以当物体为研究对象，通过构造一个简单但是能够反映物理世界中真实动物的数学抽象描述模型，模拟被研究对象的发生、发展过程，为解释现象、揭示机理、发现规律和预测结果提供有用工具。
按建模方法和目的不同可将虚拟动物模型分为两类：静态模型和动态模型。静态模
