Концепция разработки геоинформационных веб-проектов и тематические интернет-решения компании «совзонд»

      Комментарии к записи Концепция разработки геоинформационных веб-проектов и тематические интернет-решения компании «совзонд» отключены

Концепция разработки геоинформационных веб-проектов и тематические интернет-решения компании «совзонд»

№2(7)-2010 г.

В. Б. Серебряков

Сейчас во всем мире, в том числе и в России, деятельно развиваются клиент-веб и серверные технологии-сервисы, предназначенные для геоинформационного обеспечения широких групп потребителей картографической, спутниковой, тематической и второй пространственно-протяженной информации. Все более потребность в пространственных данных обусловлена необходимостью проведения аналитических изучений динамики развития территориальных процессов, что, со своей стороны, определяет совокупность требований к доступности геоинформационных веб-приложений и составу пространственных данных для ответа локальных, региональных и глобальных задач управления, развития и планирования территорий.

Под понятием доступности подразумевается обеспечение потенциальных пользователей дружественной геоинформационной средой, имеющей нужный и достаточный функциональный комплект манипулирования пространственными данными, с целью получения желаемого результата. Полнота предоставляемых через эту среду пространственных данных определяет возможность ответа разных территориальных задач с учетом их тематической специфики. Создание универсальной интернет-ГИС, талантливой удовлетворить интересы всех потребителей, нереально, исходя из этого в отечественной компании ведутся разработки геоинформационных веб-приложений с применением разных интернет-разработок, разрешающих охватить самый востребованные целевые направления.

В следствии всестороннего анализа зарубежных и отечественных геоинформационных интернет-сервисов отечественными экспертами было выяснено семь главных направлений, самый востребованных на рынке геоинформационных одолжений, которые связаны с разработкой, использованием и внедрением современных геоинформационных веб-разработок:

  1. Тематические геоинформационные порталы.
  2. Геоинформационные поисковые сервисы.
  3. Сервисы геоинформационного обеспечения разных групп потребителей своевременными, ретроспективными и тематическими пространственными данными.
  4. Мониторинговые геоинформационные сервисы.
  5. Рекламные геоинформационные сервисы.
  6. Комбинированные геоинформационные сервисы, включающие в себя разные сочетания первых пяти направлений.
  7. WMS-сервисы, интегрируемые в классические геоинформационные программные модули, снабжающие доступ к пространственным данным на базе современных геосерверных ответов.

Главной целью реализации этих направлений есть своевременное доведение до конечного потребителя (от несложного пользователя до властей разного уровня) и наглядное представление анализа и результатов обработки пространственных данных, взятых экспертами той либо другой тематической направленности. Совокупность этих направлений всецело разрешает удовлетворить потребности пользователей в современных геоинформационных веб-сервисах, пространственных данных и итогах их обработки. Помимо этого, целевое разделение геоинформационных интернет-проектов на семь направлений разрешает:

  • выбрать потенциальному клиенту первостепенное направление как базисную базу создания геоинформационного сервиса;
  • уменьшить денежные и временные затраты на публикацию и создание в Интернете первой рабочей версии геоинформационного сервиса; обеспечить постепенное функциональное расширение геоинформационного сервиса по мере его развития;
  • обеспечить интуитивно понятный интерфейс клиента, и нужный и достаточный тематический комплект элементов управления веб-сервиса без утраты его функциональности;
  • выбрать самоё подходящее ПО для разработки сервисов с учетом их предпочтений заказчика и тематической направленности.

Тематические геоинформационные порталы предназначены для своевременного представления результатов тематической обработки пространственных данных в сетях Интернет/ Интранет. Главной изюминкой этого направления есть обеспечение своевременной связи между классическими ГИС, в которых происходит обработка, и программным обеспечением для веб-публикаций взятых результатов.

Для решения данной задачи в отечественной компании широко используются программные продукты компаний Bentley Systems, ESRI и Oracle. При разработке более сложных сервисов нами употребляются разработке OGC (Open Geospatial Consortiums).

Мировая опыт говорит, что на современном этапе самый востребованными являются совокупности, которые связаны с своевременным и полноценным геоинформационным обеспечением, предназначенным для действенного ответа задач, которые связаны с изучением, мониторингом и анализом разных территориальных процессов. Главной задачей аналогичных веб-совокупностей есть предоставление конечному потребителю комплекса одолжений по геоинформационной помощи реализации его территориальных проектов на базе своевременных и архивных картографических, космических и тематических пространственно-протяженных данных.

В компании «Совзонд», с учетом ее деятельности на рынке информационных одолжений, разработка аналогичных веб-ответов взяла широкое развитие. Одним из таких ответов есть геоинформационный комплекс «ГЕОСЕРВЕР СОВЗОНД», складывающийся из двух частей — серверной и клиентской. Базой клиент-серверного ответа помогает аппаратно-программный комплекс (АПК), созданный на базе передовых геоинформационных веб-разработок.

Основной изюминкой АПК есть использование современных программных средств, реализованных на базе вольно распространяемого ПО (ПО) OGC, не требующего лицензирования, что существенно уменьшает затраты на разработку аналогичных проектов не в ущерб качеству конечного продукта. Созданные с применением данного ПО веб-приложения являются мультибраузеными, что снабжает их надежную работу с разными популярными веб-корреспондентами.

В состав серверной части АПК (рис. 1) входит четыре главных модуля — сервер приложений, сервер баз данных, геосервер и файл-сервер. Сервер приложений помогает для размещения клиентского кода веб-приложений, и управления аппаратно-программным комплексом в целом и реализован на программном обеспечении Apache HTTP-сервер.

Apache есть кроссплатформенным ПО и поддерживает разные операционные совокупности GNU/Linux, BSD, Mac OS, Микрософт Windows, Novell NetWare, BeOS. Главными преимуществами Apache считаются гибкость и надёжность конфигурации. Он разрешает подключать внешние модули для предоставления данных, применять различные совокупности управления базами данных (СУБД), модифицировать сообщения об неточностях и т. д.

Рис. 1. Структурная схема аппаратно-программного комплекса

Сервер баз данных рекомендован для сбора, передачи и хранения по запросам от сервера приложений служебной, атрибутивной и геопространственной информации. Базой ПО для этого сервера помогает СУБД PostgreSQL — свободная объектно-реляционная совокупность управления базами данных с геопространственным модулем расширения PostGIS, предназначенным для работы с географическими объектами PostgreSQL.

Геосервер — это перспективный, деятельно развивающийся открытый картографический веб-сервер, предназначенный для структурирования пространственных данных, обеспечения администрируемого доступа к ним и публикации в среде Интернет растровой и векторной геоинформации, хранимой в форматах, поддерживаемых популярными геоинформационными совокупностями. Геосервер трудится на базе стандартов Web Feature Service (WFS), Web Coverage Service (WCS) и Web Map Service (WMS), через каковые возможно запрашивать и загружать геопространственные эти не только для геоинформационного комплекса, но и для современных коммерческих ГИС.

Файл-сервер — это выделенный сервер, оптимизированный по скорости для исполнения файловых операций ввода-вывода. Он рекомендован для хранения файлов любого типа и владеет громадным количеством дискового пространства.

Размещаемые на сервере приложений коды клиента, по сути, являются программную реализацию интерфейсов пользователей, созданных на HTML и объектно-ориентированном скриптовом языке программирования JavaScript с применением специальных библиотек OpenLayers, ExtJS, jQuery и т. п. На базе этих языков выполнена клиентская часть геоинформационного комплекса «ГЕОСЕРВЕР СОВЗОНД», воображающая собой достаточно эргономичный, интуитивно понятный интерфейс, предназначенный для обеспечения доступа пользователя ко всему функционалу веб-приложения. Этот функционал имеет следующее назначение:

  • геоинформационное обеспечение исполнения разных территориальных проектов через web-интерфейс геоинформационного комплекса либо WMS-сервер компании «Cовзонд»;
  • неспециализированное управление совокупностью пространственных данных;
  • управление многослойными моделями пространственных данных с целью увеличения эффективности пространственного анализа и их наглядного отображения;
  • обеспечение информационно-поисковых запросов по географическим объектам;
  • обеспечение доступа к архивам космических данных ведущих спутниковых операторов;
  • обеспечение доступа к архивам картографических и космических данных компании «Совзонд» через формы пространственных запросов;
  • обеспечение прямого доступа к архивам картографических и космических данных через WMS-сервер компании «Совзонд»;
  • обеспечение своевременной публикации актуальной информации и ее срочное доведение до конечного потребителя;
  • обеспечение возможности прямого контроля реализации территориальных проектов и наглядное представление результатов, приобретаемых в ходе их исполнения.

Интерфейс геоинформационного комплекса «ГЕОСЕРВЕР СОВЗОНД» складывается из трех главных частей — информационной, инструментальной и тематической (рис. 2).

Рис. 2. Интерфейс геоинформационного комплекса «ГЕОСЕРВЕР СОВЗОНД»

Информационная часть включает в себя окно карты и строчок состояния. В окне карты визуализируется пространственная информация, которая представляет собой многослойную модель разнотипных пространственных данных, отображаемых в определенной последовательности, соответствующей порядку их загрузки. Строка состояния, расположенная в нижней части интерфейса, предназначена для вывода текущей информации о масштабе окна карты, положении курсора мыши в географических и экранных координатах, активном слое и ходе загрузки пространственных данных, запрашиваемых пользователем через тематическое меню управления данными.

К инструментальной части относится меню управления картой, предназначенное для управления режимами отображения (масштабирование, позиционирование, перемещение) и площадей и измерений расстояний. Это меню содержит нужный и достаточный инструментарий элементов управления, снабжающих наглядное представление выводимой в окно карты геоинформации, и имеет следующий функциональный состав:

 Элементы управления инструментальной и информационной частей функционально снабжают возможность отображения загруженной в окно карты пространственной информации. Конкретно сама загрузка данных с серверов осуществляется через тематическую часть интерфейса, складывающуюся из многоуровневого тематического меню управления данными (рис. 3). Это меню есть динамическим, т. е. при нажатии на кнопку оно машинально сворачивается в правую часть экрана, максимизируя окно карты.

На данный момент в состав тематического меню геоинформационного комплекса входит семь панелей, содержащих управляющие элементы загрузки пространственных данных.

Рис. 3. Тематическое меню управления данными

Панель «Управление слоями» предназначена для управления многослойной моделью пространственных данных, загружаемых с геосервера на протяжении сессии. Она содержит инструментальную панель манипулирования слоями и древовидную структуру представления слоев (рис. 4).

Структура формируется машинально в ходе загрузки данных и складывается из тематических категорий, субкатегорий и конкретно слоев с пространственными данными. Любая категория и субкатегория имеет собственный неповторимое имя, характеризующее определенную тематическую направленность входящих в нее данных. Все слои распределяются по категориям, наименование слоя соответствует тематике данных, загруженных в данный слой.

Любой слой имеет собственный личный элемент управления для включения либо отключения его визуализации в окне карты.

Рис. 4. Управление слоями

Панель инструментов манипулирования слоями содержит функциональный комплект для обеспечения возможности проведения информативности и повышения отображения тематического визуального анализа по совокупности информации многослойной модели данных.

Панель «Съемка DigitalGlobe» содержит элементы управления для обеспечения доступа к данным съемки с природоресурсного спутника большого разрешения QuickBird. DigitalGlobe предлагает четыре типа доступа к космическим данным — два вида мозаичного покрытия, загружаемого через WMS-сервер в режиме online, авторизованный доступ к архивной информации и загрузку фотоплана в значимую область окна карты. Элементы интерфейса, снабжающие доступ к данным, продемонстрированы на рис. 5.

Рис. 5. Загрузка данных DigitalGlobe

Для загрузки мозаичного покрытия направляться включить соответствующий слой в субкатегории DigitalGlobe категории «Эти спутниковых операторов». Загрузка данных происходит машинально в активную область карты в соответствии с текущим масштабом. До масштаба 1:50 000 загружается мозаика, соответствующая региональному уровню и организованная из данных с космического аппарата (КА) Landsat.

При масштабе менее 1:50 000 в текущее окно карты загружается мозаика, формируемая из данных большого разрешения с КА QuickBird. Для любого масштаба менее 1:50 000, в панели «Архивные эти» генерируется таблица ссылок на архивные снимки данной территории за целый период функционирования КА (рис. 6).

Рис. 6. Архивные эти DigitalGlobe

При активизации ссылки в новую вкладку браузера загружается соответствующий снимок, попадающий в рабочую область карты, либо коллекция снимков за определенный период времени в виде несбалансированной мозаики.

В форме «Запрос снимка на область окна» формируется таблица параметров запроса чтобы получить фотоплан на территорию, ограниченную географическими размерами окна карты. При исполнении запроса сервер DigitalGlobe генерирует фотоплан в соответствии с параметрами запроса и возвращает изображение, загружаемое в слой «снимок окна», что машинально добавляется в субкатегорию DigitalGlobe панели «Управление слоями».

Панель «Картография и геопоиск» включает в себя комплект элементов для загрузки картографической информации с геосервера компании «Совзонд», и позиционирования и поиска географических объектов в окне карты (рис. 7).

Рис. 7. Загрузка картографических данных и поиск географических объектов

Загрузка картографических данных происходит по окончании выбора конкретной страны либо города в соответствующем элементе управления. Наряду с этим в панели «Управление слоями» машинально формируется древовидная структура слоёв и категорий в соответствии со служебной информацией, приобретаемой с сервера базы данных. позиционирование и Геопространственный поиск географических объектов кроме этого осуществляются по итогам запроса к БД при выборе соответствующих параметров поиска в элементе «Страны-Регионы-Города» либо «Города-Улицы-Дома».

Панель «Архивная съемка» с входящим в нее функционалом предназначена для поиска данных в архивах компании «Совзонд» (рис. 8) по разным территориям, типам космических их сенсоров и аппаратов, и загрузки с геосервера компании «Совзонд» и позиционирования в окне карты отысканной информации. Критерии поиска задаются в элементах управления форм «Поиск данных по регионам» и «Поиск данных по космическим аппаратам».

Передача значений параметров на сервер БД осуществляется через параметрический запрос, в следствии чего на основании приобретаемой от сервера служебной информации генерируется соответствующая структура слоев, содержащих отысканные эти.

Рис. 8. Загрузка данных из архива компании «Совзонд»

В ходе поиска архивных данных по космическим аппаратам пользователю дешева дополнительная информация по главным чертям сенсора, которым проводилась съемка, и особенностям архивных данных. Данные о параметрах КА и сенсора возможно взять по ссылке в поле «Спутник» таблицы «Космоснимки (архив)», входящей в состав элементов управления головной панели. Кроме этого по ссылке в поле «Продукт» возможно получить данные по уровню фотограмметрической обработки архивных данных.

Функционал панели «Своевременная съемка» снабжает позиционирование и загрузку своевременных данных, размещаемых на геосервере компании «Совзонд» (рис. 9). В качестве критерия отбора целевой информации употребляется территориальный показатель происходящего либо случившегося на Земле события, по которому требуется совершить срочный пространственный анализ динамики процесса его оценки и развития вероятных последствий.

В соответствии с выбранным критерием в форме «Космоснимки (своевременные эти)» будет создана таблица, содержащая перечень дешёвой на данный момент своевременной информации. При загрузке и выборе соответствующих данных в совокупности будет организована несколько слоёв и категорий в соответствии с принятой структурой.

Рис. 9. Загрузка своевременной информации

Реализованные в компании «Совзонд» веб-разработки разрешают решать задачи удаленного управления территориальными проектами и проведения тематических изучений через наглядное представление информации о ходе реализации проекта. Сущность данных ответов сводится к следующему — на начальной стадии формируется структура проекта, в соответствии с которой на серверах компании размещается исходная пространственная информация, нужная для начала проведения работ.

К данной информации приобретают авторизованный доступ участники проекта, каковые выполняют тематические изучения и кроме этого выкладывают на серверы полученные результаты в соответствии с утвержденной структурой проекта. Структурированная исходная и результирующая информация через геоинформационный комплекс делается дешёвой для всех участников проекта в соответствии с их полномочиями. Таковой подход разрешает оперативно и коллегиально решать вопросы, появляющиеся на протяжении реализации проекта, с учетом точек зрения всех заинтересованных лиц.

Для решения аналогичных задач создана первая очередь функционала, входящего в состав панели «Тематические эти». Этот функционал (рис. 10) снабжает разрешённый доступ исполнителей проекта к любой проектной информации и ее наглядное представление в картографическом и текстовом виде в едином пользовательском геоинформационном интерфейсе.

Рис. 10. Тематические эти

Панель «Виртуальный прием» с входящим в нее функционалом предназначена для предоставления на конкретную территорию данных космической съемки по заблаговременно плану (рис. 11). Планирование съемки осуществляется авторизованным пользователем, что оформляет соответствующую заявку с указанием главных параметров съемки, таких, как тип космического аппарата, сенсор, период съемки, площадь покрытия, уровень качества, комплектность спектральных каналов и т. п.

Рис. 11. Виртуальный прием

По окончании проведения заказанной съемки полученная информация выкладывается на сервере компании «Совзонд» с учетом всех нужных мер обеспечения безопасности доступа к авторизованной информации и предоставляется конкретному клиенту по согласованным каналам.

Одной из основных задач полноценного функционирования геоинформационного комплекса есть обеспечение информационной безопасности его работы. Вследствие этого на серверах комплекса внедряется совокупность информационной безопасности, которая снабжает:

  • конфиденциальность: администрируемый доступ к информации лишь авторизованных пользователей;
  • целостность: достоверность и полноту методов и информации ее обработки;
  • доступность: разрешённый доступ к информации и связанным с ней активам авторизованных пользователей.

Совокупность снабжает надёжный доступ удаленных пользователей по публичным каналам связи благодаря применению шифрования в протоколах передачи данных.

Одним из самые важных правил, на базе которых строится совокупность безопасности, есть функциональная интеграция специальных программных комплексов защиты с программными комплексами обработки и передачи информации, имеющими личные встроенные средства защиты с замечательной функциональностью, в частности операционные совокупности серверов и рабочих станций. Функциональная интеграция разрешает достигать большого уровня защищенности при минимизации затрат на внедрение.

Разработка совокупности обеспечения информационной безопасности осуществляется с учетом действующего законодательства РФ (ФЗ «О персональных данных», ГОСТ 51275-99, ГОСТ Р 51624- 2000, ГОСТ Р 51583-2000 и др.), а также нормативных актов, гармонизированных с западными стандартами (к примеру, ИСО/МЭК 15408 — 2002, ГОСТ Р ИСО/МЭК 17799-2005 и др.), и нормативных актов ФСТЭК и ФСБ России.

На базе внедренных разработок экспертами компании «Совзонд» были созданы и введены в умелую эксплуатацию тематические веб-приложения для информационно-поисковой совокупности анализа покрытия территорий космическими данными и автоматизированной совокупности мониторинга транспорта. Исходя из опыта, взятого на протяжении совершённых работ, возможно с уверенностью заявить, что внедренные в компании «Совзонд» современные веб-разработки продемонстрировали высокую экономическую и целевую эффективность при реализации геоинформационных проектов фактически любого уровня сложности и разной тематической направленности.

ИНФРАСТРУКТУРА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПОЧВЕННЫХ ДАННЫХ


Подобранные по важим запросам, статьи по теме: