植物資料標準

目錄
^back一、目的

植物是構成陸域生態系最重要的生物組成,不但提供人類維生的食物來源,也同時提供人類與動物庇護的生態環境,亦能提昇人類的生活品質。此外,不同的生育環境生長特定的植物,因此植物能夠反映其生育環境的變化情形,成為反映環境變化的重要指標。

植物資料的收集與應用起源非常地早,對於植物的觀察與有系統分類,已有幾百年的歷史。植物資料中以植物標本與物種調查資料較為常見,但因其散見於不同單位與不同格式,彼此流通分享相當困難。

為促進植物資料的交流,減少無謂的重複調查,與提供更多植物資料相關資訊,方便植物相關資源的實務管理與學術研究。訂定植物資料標準可具體約制流通植物資料內容及結構,提昇植物資料的共享與直接應用,落實植物資料流通機制。基於各單位可依其業務需求而收集各種植物資料,植物資料標準除需描述植物資料之共同特性外,還必須具有可擴充之彈性,參考國際相關標準,一方面滿足資料開放格式之需求,另一方面也可因應不同種類植物資料之定義及國內外交流需求。

^back二、範圍

植物資料涵蓋範圍甚廣,分為兩個面向:實體資料面向(physical approach)以及應用主題圖資面向(thematic approach)。 實體資料係指存在於真實世界中的植物本體(entities)包括植物基因、物種、及植物社會等。其中植物基因資料由於尚欠缺明確的分類定義, 不納入本標準定義的範圍內。物種與植物社會調查資料幾何特徵為點狀資料,具有已知坐標及識別碼,並可視需要加入選擇之主題屬性(例如外來種)。 應用主題圖資資料基於調查目的及空間精度需求,可由實體資料之一種或多種以上資料,組合或分布狀態成各類主題圖資,如物種分布及植群圖等。

實體資料為在特定地點,進行植物標本採集或植物物種調查,記錄其採集點位或調查點位之空間位置均納入本標準規範。植物社會資料包括分析植物社會所設置的樣區,及其所進行的樣木調查資料,亦納入本標準規範。

另在應用主題圖資面向部份,植群圖是表達植物社會空間分布狀態的呈現方式,透過植群圖可以顯現植物社會的實際分布, 亦可連結環境因子的圖層,提供植物社會的生態特性,係展現植物社會分布的重要資訊,納入本標準規範範圍。

本標準涵蓋範圍外,各業務主管機關可以評估其額外需求,以本標準為基準,另行訂定其領域的植物資料標準。

^back三、應用及適用對象

本標準主要應用於國土資訊系統生態資源資料庫分組植物資料流通交換使用, 適用於國土資訊系統中任何具有空間位置參考之植物標本採集、植物物種調查、植物社會調查設置之樣區與樣木調查紀錄,與依植群分類標準所繪製的植群圖。

^back四、引用標準

植物資料標準之資料架構涵蓋空間資料、時間及屬性,本資料標準之內容,引用以下相關標準或辦法而訂定,包括:

  1. 4.1、國土資訊系統標準制度
    1. 國土資訊系統標準制度制定程序須知
    2. 國土資訊系統資料標準共同規範
    3. 國土資訊系統詮釋資料標準
  2. 4.2、國際地理資訊系統標準
    1. ISO 19103標準-概念綱要語言(Conceptual Schema Language
    2. ISO 19107標準-空間綱要(Spatial Schema
    3. ISO 19108標準-時間綱要(Temporal Schema
    4. ISO 19109標準-應用綱要法則(Rules for Application Schema
    5. ISO 19111標準-坐標空間參考(Spatial Referencing by Coordinates
    6. ISO 19115標準-詮釋資料(Metadata
    7. ISO 19118標準-編碼轉換(Encoding
    8. ISO 19136標準-地理標記語言(Geography Markup Language

^back五、特性分析
  • 5.1、涵蓋範圍
    植物個體與植物社會樣區資料均為點狀資料,其空間範圍涵蓋全國,在資料供應時可配合行政區域、特定空間範圍或近似範圍來提供資料。植群圖資料則依其調查範圍為空間涵蓋範圍。
    植群圖為針對植群現況依植群分類標準所繪製之圖層,以面狀之區域表示。為便利流通管理,生產單位常依空間條件將區域分割為不同之檔案,並以檔案為基本流通單元。空間分割方式包括規則及不規則分割兩類情形,前者以固定之縱橫坐標差距決定檔案之涵蓋範圍,後者則參考特定之業務管轄範圍(例如行政區域、河川流域、國有林事業區等),其範圍形狀以面狀資料表述。
  • 5.2、識別性
    植物個體資料方面,標本館以館號為標本內部識別碼,因此直接以館號做為標本資料識別使用。至於物種調查資料方面,以流水號之方式做為識別使用。
    植物社會資料部分,樣區資料以樣區編號加上計畫名稱與調查時間做為唯一識別。樣木資料記錄時對照樣區資訊,以樣區編號來表示其資料歸屬之樣區,並另以樣木編號或流水編號做為樣區內樣木識別使用。
    植群圖資料主要包括以檔案記錄之區域植群圖與單一植群型區塊,檔案為基本流通單元,檔案識別性由作業單位決定,需考量唯一識別之基本要求,可由涵蓋範圍及名稱組成。單一植群型區塊通常無需設計特定之識別機制,可以流水號之方式記錄。
  • 5.3、空間資料型別
    標本資料、物種調查與樣區資料皆為定點調查,記錄其採集點、調查點、或樣區參考坐標,在資料流通供應時,需提供其點位空間資料。
    植群圖為針對植群型之現況進行調查後所建置之資料,記錄之基本單元為單一之植群型,以面狀區域之方式表示具有相同之植群型,屬於面狀資料。
    本標準適用植物資料空間型態表示方式及說明:
    資料名稱 型態 說明
    植物個體 植物個體含標本與物種調查資料,每一個體有其採集或調查點位資料。
    樣區 樣區為具有一定面積之範圍,但為方便於植物資料中表示其所在位置,故以樣區中心點或其他起點為其代表點位。
    樣木 位於樣區之內的植物物種,除樣區代表點位外,可能另有表示立木植物位置的點位資料。
    植群型 以植群形相外觀為主,作為區分各種植物社會之範圍,可能為單一物種亦可能為多種物種共同組成。
  • 5.4、聚合性
    樣區資料記錄一般性描述及絕對空間坐標;在樣區內紀錄之樣木資料,僅記錄其相對於樣區坐標之相對位置及屬性資料,其絕對空間坐標須參考該樣區坐標使用。
  • 5.5、比例尺
    植群圖資料在繪製過程,會定義其製圖比例尺,作為後續應用參考。
  • 5.6、資料來源
    植物點狀資料因調查機關的不同,可能調查的空間精度及物種分類方式有所不同,應遵循TWSMP說明資料來源,方便使用者瞭解其資料特性。
  • 5.7、資料品質
    植物資料之空間精度資料來源差異甚大,尤其是過去標本採集時並無精確的位置記錄,本標準於標本資料及物種調查類別中增加空間精度屬性,方便使用者瞭解其資料特性。因各資料庫空間精度紀錄方式不同,需提供其分級標準,以便使用者瞭解其資料特性。
    植物學名方面因為有些物種或樣區調查,並未真正記錄其植物學名,而是以統稱類別的方式,例如林務局第三次森林資源調查地面樣區調查資料,以楠木類或其他等方式來記錄物種資料,也應提供樣木代碼告知使用者。
  • 5.8、資料時間
    植物資料時間性分為調查時間、資料鍵入資料庫時間與資料檢核(修正)時間等,因資料性質之差異而需提供不同的時間點, 物種調查及樣區資料以調查時間為準,標本資料必須確認標本正確之後方能屬於正確標本,因此要求提供最後修正日期資訊。
  • 5.9、坐標參考系統
    本標準坐標系統之識別碼一律採用OGP探勘及定位委員會 (The OGP Surveying and Positioning Committee)所維護國際通用之坐標系統EPSGEuropean Petroleum Survey Group)編碼。
  • 5.10、屬性資料
    1. 5.10.1、標本資料屬性分析
      標本資料屬性在TaiBIF架構下依Dwc六個必要欄位,為最後修正日期、機構代碼、館藏代碼、資料基底、館號(編目號)與植物學名等。
    2. 5.10.2、物種調查資料屬性分析
      物種調查資料包括植物學名、調查日期與空間位置資料。植物學名應有據以區分物種分類標準的植物名錄,或植物代碼做為調查時植物分類的依據。
    3. 5.10.3、樣區資料屬性分析
      樣區調查時記錄之資料因不同調查目的與機關而有所差異,惟樣區基本資料應包括計畫名稱、樣區編號、樣區面積、調查日期及樣區空間位置等項目。
    4. 5.10.4、樣木資料屬性分析
      樣木調查資料因不同調查目的與機關而有所差異,記錄項目可區分為樣木基本資料與量測項目兩大類: 樣木基本資料記錄樣木編號、植物學名與樣區相對位置等樣木基本屬性;量測項目則視調查目的而有所不同, 包括木本植物量測地徑、胸徑、胸圍或樹高等,草本植物則量測覆蓋度。
    5. 5.10.5、植群圖屬性分析
      植群圖係依據特定植群分類標準所繪製的圖層,有定義完整之植群分類標準,來區分植群繪圖單元的植群類型,稱為植群型。每一繪圖單元的植群型,應有完整的定義與代碼來表示其屬性。
      植群圖資料之主要目的為顯示植群分布之實際情形,其記錄成果必須基礎於選定之植群分類系統。植群分類系統針對必須區隔之植群種類加以規定,並針對每個種類給予合適代碼,以方便植群圖調查作業之推動。
      不同植群圖之繪製係遵循各自植群分類系統,植群分類系統具有階層及互斥之特性,且每一植群分類須制訂明確分類原則。基於實務推動之必要,植群分類系統可依需求加以修訂而具有不同之版本,植群圖檔案須指定其生產時所參考之植群分類系統,並視需要指定版本。
^back六、應用綱要之UML圖形

圖為本標準應用綱要UML圖,定義如下:

  • 6.1、PLANT_標本資料
    記錄植物標本資料,包括機構代號、館藏代號、館號、植物學名、資料基底、最後修正日期、坐標、空間精度等屬性。 「館號」屬性之內容具備標本唯一識別的特性,以單一字串記錄完整之標本編號。「資料基底」為資料標本類型的選擇方式,以代碼型別表示。
  • 6.2、PLANT_物種調查
    記錄植物物種調查資料,包括植物學名、調查日期、坐標、空間精度等屬性。「植物學名」以單一字串記錄完整之植物學名。
  • 6.3、PLANT_樣區資料
    記錄樣區資料,包括計畫名稱、樣區編號、樣區面積、調查日期、坐標等屬性。以「計畫名稱」、「調查日期」及「樣區編號」做為樣區識別使用。
  • 6.4、PLANT_樣木資料
    記錄樣木資料,與「PLANT_樣區資料」有聚合性關係,包括樣木編號、植物學名、相對坐標以及樣木調查項目等屬性。以「樣木編號」或流水號做為唯一識別,以單一字串記錄完整之樣木編號。
  • 6.5、PLANT_樣木調查項目
    記錄樣木調查項目包括調查項目以及調查值等屬性。
  • 6.6、PLANT_植群圖
    記錄植群圖基本資料,包括名稱、範圍以及植群分類系統等屬性。以「名稱」及「範圍」做為識別,名稱以單一字串記錄完整之名稱。
  • 6.7、PLANT_植群單元
    記錄植群單元資料,與「PLANT_植群圖」有聚合性關係,包括植群型代碼及單一植群範圍等屬性。「植群型代碼」屬性之內容具備植群單元唯一識別的特性,以代碼型別表示。
植物資料標準UML圖

圖1:植物資料標準UML圖

^back七、資料典

UML_ 圖所展示之應用綱要僅表達資料中各類別及其約制關係, 因此撰寫資料標準時必須以資料典(Data Dictionary_)形式提供UML Diagram_ 中各類別之詳細定義及必要說明,以方便使用者解讀取得之資料內容。

表1:資料典定義說明

項目 說明
項次 資料典之項次,供參照使用。由1開始編號。
屬性或關係 本欄位列舉類別之特定屬性及該類別與其他類別間存在之特定關係,其名稱可由多個字元組成,中英文不拘。名稱之訂定最好可直接解讀,避免爭議及誤解,且提供嚴謹及完整之定義。
說明 提供該屬性之意義,以協助使用者了解屬性之內容,避免錯誤之解讀,若該屬性值之決定具有法源或理論基礎,建議應於定義中明確加以說明或提供參考資料來源。
選填條件 說明該屬性對於描述現象之必要性及適用性, 可區分為「必要屬性」(MandatoryM)、 「條件屬性」(ConditionalC) 及「選擇屬性」(OptionalO)等三種情況。
最多發生次數 屬性允許出現之次數應依該資料屬性之特色,明確指定該屬性於實際編碼中可出現之次數,以下列三種方式代表:
1:僅可出現一次。
特定次數:最多可發生特定次數。
N:最多可發生多次,但數目不定
資料型別 說明該屬性型別或關係之種類,須列舉完整之型別名稱。
值域 說明屬性之值域範圍,部份屬性具有特定之值域範圍,須於此項目加以規定,如無特定值域範圍,可填寫「無限制」。
附註 本項目針對屬性或關係提供前述項目無法提供之額外說明,建議描述格式如下:
類別總表列舉應用綱要中之類別,每一個類別均以總表中一筆記錄表示,每一類別須分別建立獨立之描述表格。

表2:資料典內容 [ 另頁檢視 ]

^back八、編碼規則

本資料標準依國土資訊系統地理資料標準共同規範中編碼轉換基本架構之建議,以GML作為編碼格式。 編碼轉換之基本策略為使用GML支援之資料型別,未納入規定之部分,再以符合GML規定之擴充方式納入編碼之綱要中。 擴充之方式亦須依循ISO/TC211 19118 Encoding標準之相關原則。

本資料標準之XML綱要有以下宣告:

  1. targetNamespace為「http://standards.moi.gov.tw/schema/plant」。
  2. 本規範之設計內容參考引用之版本為GML Schema 3.1.1。

^back九、詮釋資料

植物資料供應流通時,須一併提供描述供應內容之詮釋資料, 其記錄內容及格式須遵循TWSMP之規定而建置。未納入本標準應用綱要而須以詮釋資料記錄之特性均可由TWSMP之規劃項目描述,毋須另行擴充。

^back十、標準制定單位及維護權責

本標準由行政院農業委員會林務局研擬,並經「國土資訊系統標準制度制定須知」之規定程序進行審查後,發布為國土資訊系統標準制度之正式資料標準。本標準之維護及更新由行政院農業委員會林務局負責,其聯絡資訊如下:

  • 聯絡單位:行政院農業委員會林務局
  • 地址:台北市杭州南路1段2號
  • 電話:02-23515441
  • 電子郵件信箱:mapapply@forest.gov.tw

^back十一、植物資料標準 XML Schema

下載 XML Schema

^back十二、植物資料標準資料編碼範例
  1. 下載 物種調查範例檔案
  2. 下載 標本資料範例檔案
  3. 下載 樣區樣木範例檔案