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Archive for April, 2009

生物多樣性資料 Metadata 在不同尺度的意義

April 24th, 2009 No comments

Metadata 中文的譯法應該還會分歧一段時日,不管是「後設資料」、「詮釋資料」都包含到原文的意思了,而對岸普遍使用的「元資料」筆者認為其實比較適合拿來當作 atomized data 的譯詞。再提 metadata 的原因是,在目前生物多樣性資料的整合工作上,metadata 上已經開始指涉兩種不同類型的資料內容,為免將來的溝通過程因為聽眾有意無意地把 metadata 所指的資料限縮在其中一種,特此為文釐清。

數位典藏計畫啟動時,博物館及標本館的實體標本是數位化的主要對象,通常其成果是影像檔案,同時,計畫執行單位會將該標本的標籤資訊、館藏管理資訊與相關的採集、地理資訊一併著錄,此著錄的資訊即為數位化物件的 metadata。一般當我們要求計畫在結案時要將 metadata 上傳到數位典藏的聯合目錄,指的就是這些著錄資料。各資料生產者必須使用相同的資料規格(或標準)才能達到資料共享、流通的目的,以生物多樣性的標本資料而言,在國內我們建議使用 Darwin Core 紀載之。 Read more…

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2009 e-Biosphere 國際研討會

April 21st, 2009 No comments

在EOL與GBIF等國際主要資料庫所推動生物多樣性資訊學(Biodiversity Informatics)已逐漸發展出具體雛形,因此於英國倫敦自然歷史博物館,於2009年6月1至3日舉辦生物多樣性資訊學之國際研討會(www.e-biosphere09.org)。

三天的會議中將展示資訊的連結、取用技術、資料分析平台等技術面的觀摩示範,提供參加成員之討論及合作機會,同時會議已建立下列主題之討論社群:
• A current landscape and future roadmap for Biodiversity Informatics
• Standards development and management
• Global Names Architecture
• Cybertaxonomy
• Basic biodiversity science research
• Training in biodiversity informatics
• Developing world
• Sustainable economic development
• Ecology and ecosystems, environmental sustainability, climate change
• Conservation and land use
• Agriculture
• Forestry
• Fisheries
• Public Health
• Uses in public, K-12 and higher education
• Citizen science

什麼是生物多樣性資訊學(Biodiversity Informatics)

April 21st, 2009 No comments

生物多樣性資訊學是協助處理生物多樣性資訊,其涵蓋的範疇相當廣泛,從基因、物種到生態系。不但資料之屬性、格式與形式多樣化,且使用之語言不同,時間與空間尺度亦不一。再加上缺失資料及智財權之問題複雜,故其資料之整合相當困難且具挑戰性,相較於以基因序列為主的生物資訊(Bioinformatics)複雜甚多。

生物多樣性資訊學第一次被提出大約1992年 ,主要結合GIS、GPS、資料庫管理、環境管理、博物館分類系統。後續亦有學者提出為利用運用資訊工具與資訊技術於生物多樣性,特別是在生物體方面層級;或將物種的原始資料透過資訊技術協助完成資料管理、分析、運算;或將生物個體和群聚的分類資料、生態及基因資料,透過任何形式資訊分享。生物多樣性資訊學其精神為運用資訊工具與資訊技術協助物種的原始資料,達成資料管理、分析、運算,最後再透過網路或其他媒介完成資訊分享。

TaiBIF 地理分布呈現-2

April 14th, 2009 2 comments

上一篇文章中提到GBIF的地理分布呈現方法,在1度與0.1度地圖中利用JavaScript的方式不同的網格大小,但在1度的網格中,台灣(包含離島澎湖、金門等地方)大約14網格左右,若用於呈現台灣的物種出現紀錄,其解析度稍嫌過大。且GBIF的1度與 0.1度的網格中所使用的地圖為一張靜態地圖,相較於使用google map 而言,少了地圖的精確度。

有鑑於此,TaiBIF將發展利用 google map作為地圖呈現的主要工具,分別設計0.1 度(約10公里)與 0.02度(約2公里)的網格。此系統即將完成,敬請期待。

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TaiBIF 地理分布呈現-1

April 14th, 2009 No comments

GBIF 在新版資料入口網中,更是以地理資訊系統提供資料整合另外一種方式,無論是單一物種、類群,或是特定國家、特定資料提供者,都可以地圖方式呈現其物種分布的概況。為了要保持搜尋速度,呈現方式先以經緯度1度的方格來繪製(圖一),更精細圖層中再以經緯度0.1度的方格(圖二),最後呈現單一物種分布時,在提供最精確的地理位置(圖三),利用簡化的方式,已滿足GBIF大量地理空間(1.7億筆物種出現記錄資料)呈現的問題。

1 度網格地理分布

1 度網格地理分布

0.1 度地理分布

0.1 度地理分布

物種出現記錄,以點的方式呈現

物種出現記錄,以點的方式呈現

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GBIF的挑戰是什麼?

April 13th, 2009 No comments

在2001年成立的GBIF,是為了要從事一些特別工作,以使全球的政策制定者與決策者、科研人員和一般民眾都能夠以電子方式取得全世界的生物多樣性原始科學資料。

21世紀最大的挑戰,就是在人類的需求以及為了永續管理生物資源而必需採取的行動之間取得平衡;如果我們今天做的決定還是像過去做的決定一樣糟的話,我們的子子孫孫就會蒙受環境惡化的後果,如不純的空氣和水質、供應減少的糧食和突現的疾病等。

生物多樣性在經濟上提供給人類很重要的服務,而大家越來越擔心這些服務正在受到危害,因此越來越迫切需要有優質的科學資料和資訊以能做出管理決策。世界各地有一些政府機構、大學和非政府組織等在領導透過資訊以做的保育工作,而GBIF為了幫助這些機構工作順利,提供它們數位化存取使用生物多樣性原始科學資料。GBIF的工作方案(Work Programme)是與有相輔相成任務的各個組織共同合作發展,而其主要概念是要避免無謂的競爭及不必要的重複工作。

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GBIF之組織如何運作?

April 13th, 2009 No comments

GBIF是由一個理事會(Governing Board)在管理,而此理事會是由每個會員的代表所組成。GBIF希望能建立一個由全世界節點連結起來的系統,而要能成為一個GBIF節點,會員得保證他們會公開和免費分享生物多樣性資料;同時,資料之提供者也會得到對其資料享有控制權的保證。GBIF的工作大都由參與之節點及節點的資料提供者落實。

因為GBIF專注於重點領域,所以可以持續往其目標邁進:
•    資料擷取與資料庫整合(Data Access and Database Interoperability; DADI)- 主要目標為解決不同來源間異質資料的統合,包括建立共通資料交換標準與相關之後設資料(metadata)。
•    生物標本數位化(Digitisation of Natural History Collections; DIGIT)- 主要目標為各參與會員建立一套完善的線上資料(生物多樣性之原始標本與觀測資料)儲存機制。
•    物種電子名錄(Electronic Catalogue of Names of Known Organisms; ECAT) – 主要目標為提供一個完善的線上物種名錄,讓使用者方便在網路上以物種學名為主鍵(primary key)搜尋相關文獻。
•    推廣與能力建設(Outreach and Capacity Building; OCB)- 主要目標在提供相關軟體工具與訓練課程,作為連接全球生物多樣性資訊技術鴻溝的橋樑,並在各地區推動科學性與技術性合作,包括歸還原產國之生物資料與智慧財產權等。
為實現GBIF之目標而共同在努力的各參與節點、機構、個人與組織之間的互動,是由設在丹麥首都哥本哈根的一個小秘書處在進行協調,而此秘書處的工作人員同時也在發展資料提供者的系統,以及促進資料提供者、軟體開發者、資訊科學家和其他參與者對GBIF的參與。

各國對GBIF經費的支持是一項明智的投資,將使生物多樣性資料在當前和未來都可以既方便又容易存取,並對社會能夠達到永續未來這點作出貢獻。

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GBIF之願景為何?

April 13th, 2009 No comments

GBIF在未來5年內之願景是使生物多樣性科學資料成為所有人的共同財產;它的服務目的是為了科學、為了生物多樣性公約和其他國際性公約以及大眾福祉。GBIF將經由其會員和合作夥伴們,共同促進讓生物多樣性與經濟雙方都能受益的創新資訊技術及科學研究。

要能達到GBIF之願景,亦即使任何地方的任何人都可以免費、公開使用生物多樣性資料,則必須:

•    邀請大家參與一個全球性的倡議
•    推動科學原始資料的公開擷取使用
•    建置開放原碼的資訊架構

GBIF在資料方面所做的努力是在生物多樣性的物種層面上,這使得它很自然地成為分子層面和生態系統層面資料集之間的聯繫。因此,GBIF的資訊架構和其資料是主要國際計畫如生命大百科(the Encyclopedia of Life; EOL)和國際生命條碼聯盟(the Consortium for the Barcode of Life; CBOL)等不可或缺的基礎建設。它又是模組形式,可以連結並協助國際長期生態研究(the International Long-Term Ecological Research; ILTER)網路與全球性地球觀測系統(the Global Earth Observing System of Systems; GEOSS)以及基因序列資料庫(GenBank)與其他分子序列資料。

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GBIF的使用者是誰?

April 13th, 2009 No comments

乍看之下,GBIF似乎很奧秘,但它所提供的資料有多種應用。GBIF讓大家使用的資料不僅對科研人員有用,對自然資源管理者、一般愛好自然者、賞鳥人士、小學生等也都有用。在網際網路這方面專業的資訊管理人員如今可以研發搜尋引擎和網路介面,讓各種使用者社群能夠以嶄新、有趣的方式取得這些資訊。這些使用者可能包括:
•    一群正在研究螳螂的小學生,想要了解螳螂的食物和天敵。
•    一個研究機器人的人員,想要從大自然得到靈感以解決某個機械問題。
•    一個遺傳資源儲存處的管理員,需要知道收藏品中某一個生物的組織樣品是否有代表此物種之完整性。
•    一個想要在自己後院種植當地原生植種的園丁。
•    一個在健康部工作的公務員,想要知道自己國家有哪些昆蟲可能會成為一種新疾病的媒介。
•    一個正在研究一種來自熱帶非洲植物的研究生,需要知道此植種的所有學名及俗名,以對其生理方面和是否能夠栽培方面寫論文。
•    一個保育科學家,需要了解某一個瀕危物種之棲地需求和與此物種會同時出現的其他物種。
•    一個分子遺傳學研究員,正在一群高經濟性牧草種類中尋找一個基因;此基因必須和他在合果芋(goosefoot)中找到的基因一樣有耐旱、耐熱、耐鹽分之功能。
•    一個分類學博士生,正開始一項艱鉅任務,即是對包含至少1000個種、大部分是熱帶甲蟲的一個屬寫其專題論文。
•    一個藥廠的化學家,在一個真菌物種中找到了一個大有可為的製藥化合物;需要知道是否有產生類似化合物或是相同化合物但量較大的相關物種。
•    一個農夫,想要知道自己的農田裡是否有一種基因改造作物之野生種。
•    一個政府機構,必須仔細研究許多大型資料集(dataset),以便制訂一個能在最小的面積保護最多物種的生物多樣性保留區,同時區內還要能提供生態旅遊和永續性開採野生產品的機會。
•    一個自然資源管理者,需要防患入侵種的蔓延或減少入侵種的破壞。
•    一個分類學者,需要鑑定新採集的一個物種標本,決定其是否為新種。
•    一個生態旅客,想要知道去某個國家會看到什麼樣的生物。
GBIF資料的使用和實利,其例子不勝枚舉、價值無限。由於同樣的資料來源,可以被為了不同使用者而開發的各種介面存取,所以GBIF專注於提供生物多樣性原始資料的努力已經在各方面做出貢獻,且其影響將深遠長久。

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為什麼需要GBIF?

April 13th, 2009 No comments

好的自然資源管理者和决策者都知道,要能做出最佳的决定,就需要有最正確的科學分析結果;而要有最正確的分析,就需要有來自對大自然直接觀察的、既完整又可建檔的資料。此種紀錄被稱為原始資料(primary data)。

生物多樣性(Biodiversity)是包括地球上所有物種、物種遺傳多樣性及物種所在生態系統的一個統稱,即是自然資源中的活資源(living resources)部分。生物多樣性原始資料有一大部分是收藏於各自然歷史館中為數15 – 20億的標本,還有許多由各種方式記錄、以各種媒體儲存的地理與生態觀測資料。

在做生物資源的政策和管理決定時,決策者往往被迫採用非根據原始資料的分析結果,這是因為目前要擷取使用世界各地儲存的生物多樣性原始資料還是很不方便。

未來的每一代人都要靠我們這一代人所作的努力,他們才能夠開發永續使用生物多樣性的方法。解決方法中很重要的一點,就是必須利用數位化技術來迅速、公開和免費提供生物多樣性原始資料給全球社群的每一個人,另一點很重要的則是確保在今天收集的原始資料全是被後代都能擷取的方式儲存。

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