昆虫学科普及昆虫数字化博物馆的创建

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当前,全球已经步入知识经济时代,科普的重要性也越来越被人们所认识。昆虫是动物界种类和数量最多的一个类群,它与农业生产和人类的生活息息相关。因此,昆虫学科普的作用也应该引起足够的重视。 本文首次对昆虫学科普进行了系统的整理和研究,对昆虫学科普的模式、功能、载体、发展历史等方面进行了探讨和分析,并对21世纪的我国昆虫学科普进行了展望。 基于北京自然博物馆昆虫数字化博物馆的建设,本文研究了昆虫数字化博物馆及昆虫远程鉴定科普服务系统的开发应用,并对昆虫数字化博物馆的浏览情况进行了调查和分析。 昆虫数字化博物馆的科普对象定位为中小学生及昆虫知识为中小学水平的大多数观众。昆虫数字化博物馆网站在技术上采用具有良好的跨平台性的J2EE三层体系结构,和动态网站内容管理与发布系统构建的后台管理系统,将昆虫数字化博物馆分成后台管理和前台展示与交互两部分,从而实现了网站内容与表现形式的分离。应用该系统,网站维护人员可以随时方便地更新网站内容,调整网站版式和风格,有效地减轻了工作量,加快了网页更新的速度。 昆虫数字化博物馆的内容包括昆虫展厅、临时展览和昆虫标本厅。它首次将只有在实地才能看到的昆虫展览变成了观众足不出户即可随时浏览、邀游的昆虫乐园,使实体博物馆的服务对象空前扩大。除文字、图片外,昆虫数字化博物馆还运用了flash、音频、视频、流媒体等多媒体手段,使网站的内容多样化。 昆虫远程鉴定科普服务系统是昆虫数字化博物馆的一项内容,用于系统设计试验的昆虫标本共有16种,每种20个样本,10个用来作为模式训练,10个用于识别准确率的测试。 昆虫的自动识别由以下几个步骤组成:首先是昆虫样本图像的收集,对样本图像进行特征提取并保存其特征矩阵值,然后设计一个神经网络的分类器,并利用得到的特征值矩阵对分类器进行训练,最后利用此分类器对昆虫识别请求进行自动鉴定。 昆虫远程自动识别要求客户端向服务器发送数据,服务器端依据发来的数据进行自动识别,并将识别的结果发送给客户端。为了让用户方便地进行远程识别,选择通用的网页浏览器做为客户端界面。服务器端接收图像上传与进行自动识别是两个不同的模块。用户在上传昆虫图像时不需要下载安装任何控件。由于昆虫特征的提取与自动识别有着复杂的运算,依靠动态网页脚本语言难以实现,因而采用C++来实现。网页脚本语言与C++实现的昆虫自动识别功能通过建立socket实现数据信息交换。 试验结果表明:该方法能够在没有专家的情况下对昆虫进行远程自动鉴定,有一定的实用性,不仅解决了寄送标本和对分类专家的需求等方面的困难,方便了使用者,而且还满足了他们的求知欲和探索欲,极大地增加了昆虫学科普的受众范围。
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