CC BY
96
численными выше требованиями, позволит осуществлять мониторинг облачных сервисов с учетом принципов управления ИТ-услугами по методологии ITIL/ITSM. Стоит отметить, что в рамках современного ITSM услуга определяется как способ предоставления ценности клиенту, состоящей из полезности (функционал сервиса) и гарантий, которые часто обеспечивают интеллектуальные средства контроля на базе программных агентов. Следовательно, мощная мультиагентная система, осуществляющая эффективный контроль облачной среды, - это почти половина успеха, которая необходима в образовании ценности предоставляемых облачных услуг. Также немаловажную роль играют методические рекомендации по управлению облачными сервисами в части формирования Каталога услуг и в части формирования и контроля Соглашений об уровне сервиса (SLA) вместе с системой метрик и показателей эффективности работы облачных ИТ-услуг. Все это поможет провайдерам облачных сервисов организовать их предоставление таким образом, чтобы услуги соответствовали ожиданиям заказчиков, были полезны и выгодны для их бизнеса.
Литература:
1. Service Delivery ITIL v2, OGC.
2. Service Strategy ITIL v3, OGC.
3. Service Design ITIL v3, OGC.
4. Брукс П. Метрики для управления ИТ-услугами / Пер. с англ. - М.: Альпина Бизнес Букс, 2008.
5. Фостер Я., Дженнингс Н. Р., Кессельман К. Ум и сила сходятся: почему грид и агенты нужны друг другу / Пер. с англ. Д. А. Корягина. - http://www.gridclub.ru/library/publication.2006-02-28.0712570840/publ_file.
6. Открытые системы, 2007. № 6.
7. Открытые системы, 2010. № 6.
8. O 'Neill P., Hubbert E. The Forrester Wave: Business Service Management. - Forrester Research, March 2007.
9. www.itexpert.ru.
УДК 004
ВАК 05.00.35
ИНФРАСТРУКТУРА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ -ОСНОВА МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЕОСИСТЕМ И БИОРАЗНООБРАЗИЯ БАЙКАЛЬСКОЙ ПРИРОДНОЙ ТЕРРИТОРИИ
И. В. Бычков, член-корреспондент РАН, д. т. н., директор Тел.: (3952) 42-71-00, e-mail: idstu@icc.ru Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории
управления (ИДСТУ) СО РАН
http://idstu. irk. ru В. М. Плюснин, д. г. н., директор Тел.: (3952) 42-69-20, e-mail:plyusnin@irigs. irk.ru Учреждение Российской академии наук Институт географии (ИГ) СО РАН
http://www. irigs. irk. ru В. И. Воронин, д. б. н., заместитель директора Тел.: (3952) 40-56-66, e-mail: voronin@sifibr.irk.ru Учреждение Российской академии наук Сибирский институт физиологии и биохимии растений (СИФИБР) СО РАН http://www.sifibr. irk. ru Г. М. Ружников, к. т. н., заместитель директора Тел.: (3952) 45-30-06, e-mail: rugnikov@icc.ru http://idstu. irk. ru А. Е. Хмельное, к. т. н., заведующий лабораторией Тел.: (3952) 45-30-71, e-mail: hmelnov@icc.ru
Учреждение Российской академии наук Институт динамики систем и теории
управления (ИДСТУ) СО РАН http://idstu. irk. ru
The article deals with the current issues of creation and development of spatial data infrastructure with a focus on interdisciplinary research of biodiversity and geosystems of the Baikal area.
В статье рассмотрены актуальные вопросы создания и развития инфраструктуры пространственных данных, ориентированной на поддержку проведения междисциплинарных научных исследований геосистем и биоразнообразия Байкальской природной территории.
Ключевые слова: пространственные данные, проблемно-ориентированные базы данных, метаданные, портал.
Keywords: spatial data, problem-oriented databases, metadata, portal.
Введение
Исследования, проводимые в течение последних десятилетий институтами Иркутского научного центра (ИНЦ) СО РАН, Иркутским государственным университетом (ИГУ), Иркутской государственной сельскохозяйственной академией (ИрГСХА), позволили сформировать и актуализировать уникальные базы данных и знаний о геосистемах и биоразнообразии флоры и фауны Байкальской природной территории (БПТ).
Особенностью этих информационных ресурсов является их пространственно-временной характер, а также локализация в разных институтах и вузах, отсутствие согласованных стандартов и механизма информационного обмена между учреждениями, что не всегда позволяет эффективно их использовать как в учебном процессе, так и при проведении междисциплинарных фундаментальных и прикладных научных исследований.
Современные системы дистанционного зондирования Земли и глобального позиционирования с использованием спутниковых систем, изменили методы представления, доступа, обработки и визуализации тематических данных и географической информации.
Стали актуальными задачи структуризации и интеграции пространственных данных на исследуемую территорию, обеспечение простого доступа к этой информации и обмена геоинформационными ресурсами между участниками исследования и другими заинтересованными лицами.
Это обусловило необходимость создания инфраструктуры пространственных данных, которая является интегрирующей основой для накопления новых знаний, формализации информационных ресурсов, а также поддержки междисциплинарных научных исследований геосистем и биоразнообразия Байкальской природной территории.
1. Инфраструктура пространственных данных
В развитых странах для эффективной организации и управления ресурсами пространственных данных территории создаются инфраструктуры пространственных данных (ИПД) с целью доступа к традиционным и электронным ресурсам, метаданным, имеющим координатную и/или географическую привязку и к внешним информационным объектам, доступным по стандартным протоколам.
Одной из первых была утверждена программа создания Национальной инфраструктуры пространственных данных США (NSDI, National Spatial Data Infrastructure, распоряжение Президента от 13 апреля 1994 г.). Евросоюз приступил к разработке NSDI (INSPIRE, директива 2007/2/ECOF Европейского парламента и совета Европы от 14 марта 2007 г.). Выполняются мероприятия программ по формированию национальных инфраструктур в Китае (Geospatial Data Infrastructure), в Канаде (Canadian Geospatial Data Infrastructure - CGDI), в Испании (Spanish National Spatial Data Infrastructure - http://www.idee.es), в Индии (Indian National Spatial Data Infrastructure) и других странах.
Распоряжением Правительства РФ от 21 августа 2006 года № 1157-р утверждена «Концепция формирования Российской инфраструктуры пространственных данных (РИПД)». Концепция РИПД ориентирована на органы федеральной, региональной государственной и муниципальной власти, но в ней также определены общие требования создания инфраструктуры пространственных данных [1].
Под ИПД понимается территориально распределенная система сбора, обработки, хранения и предоставления потребителям пространственных данных в целях повышения эффективности их производства и использования.
ИПД объединяет технологии, научно-техническую политику, организационное обеспечение, человеческие и другие ресурсы, необходимые для производства, обработки, хранения, распространения, интеграции и использования пространственных данных.
Концептуальными принципами создания и развития ИПД являются:
- переход к цифровым технологиям получения и использования пространственных данных;
- применение единой системы базовых пространственных данных для географической привязки создаваемых баз данных;
- обеспечение свободного доступа к базовым пространственным данным для всех граждан, субъектов хозяйствования, органов государственной власти и местного самоуправления;
- использование международных стандартов на географическую информацию как основы разработки технических регламентов и
национальных стандартов на представление и обмен пространственными данными;
- максимальное использование созданных и действующих в РФ фондов, баз и банков пространственных данных, каналов информационного обмена;
- использование в качестве основной среды существования ИПД сети Интернет и других глобальных общедоступных телекоммуникационных сетей такого же уровня.
В соответствии с общими концептуальными требованиями, структурными компонентами ИПД являются: информационные ресурсы (базовые пространственные данные, метаданные); организационная структура, нормативные правовые акты и нормативно-технические документы, регулирующие отношения в области создания и развития ИПД, стандарты на пространственные данные и регламентированные требования к производству, хранению и использованию пространственных данных и метаданных; технологическое обеспечение! (технологии и технические средства, обеспечивающие доступ к пространственным данным).
1.1. Базовые пространственные данные (БПД) это координатные описания базовых пространственных объектов (БПО) в заданной системе координат, которые могут использоваться для определения координат близлежащих пространственных объектов и явлений. БПД служат основой координирования (позиционирования) всех пространственных и непространственных (атрибутивных, тематических) данных (см. рис. 1). БПД являются ядром ИПД, обычно они содержат наборы данных общегеографического характера и имеют гарантированное качество и доступность. Актуализация БПД происходит на основе использования результатов координатных описаний БПО, полученных при проведении всех видов геодезических и картографических работ, проводимых на территории. Идентификатор, координатные и адресные описания БПО, выполненные в цифровой форме, составляют БПД об объекте.
1.2. Метаданные (данные о данных), описывающие характеристики (содержание, объем, положение в пространстве, качество и т. д.) пространственных данных, содержат сведения о
Рис. 1. Группы пространственных данных ИПД
составе, статусе (актуальности и обновляемости), происхождении, местонахождении, качестве, форматах представления, условиях доступа, приобретения и использования, авторских правах на данные, применяемых системах координат, позиционной точности, масштабах и других характеристиках. Метаданные создаются в соответствии с установленными стандартами для каждого вида ПД.
Базы пространственных метаданных и их каталоги необходимы для управления процессами создания, хранения, обновления и поиска, оценки качества, пригодности и возможности обработки пространственных данных.
Геопорталы (географические информационные узлы) являются важнейшими элементами внутреннего и внешнего информационного обмена в ИПД. В ИПД должен быть реализован принцип «одного окна», где все операции по публикации и обновлению метаданных, их использование для поиска, оценки, заказа и получения наборов пространственных данных реализуются в единой распределенной среде на основе стандартных протоколов и веб-интерфейса.
1.3. Для пространственных данных и процедур их производства могут использоваться как российские стандарты, так и Международной организации по стандартизации (ISO), Консорциума открытых ГИС (Open Geospatial Consortium, OGC) [2, 3].
1.4. Технологическое обеспечение ИПД - технологии и технические средства, обеспечивающие доступ к пространственным данным и их обработку.
Факторами, стимулирующими создание ИПД, являются: актуальность использования пространственных данных и единой пространственной основы; увеличение числа задач, требующих использования ПД, созданных и хранящихся в цифровых форматах; рост потребности в оперативном доступе к пространственным данным.
Широкое распространение уже получили региональные и ведомственные ИПД, а также ИПД корпоративного уровня.
Одним из новых направлений развития ИПД является создание систем, ориентированных на использование в научной среде и в образовании. За рубежом такие системы часто создаются как подсистемы государственных ИПД. В России государственная ИПД пока отсутствует, поэтому для задач науки и образования целесообразно создание самостоятельных информационно-телекоммуникационных систем, учитывающих положения концепции РИПД.
В этой связи перспективно создание ИПД как интегрирующей основы поддержки междисциплинарных научных исследований геосистем и биоразнообразия Байкальской природной территории, внедрения современных технологий дистанционного обучения и обмена научными знаниями.
Структуру и специфику инфраструктуры пространственных данных определяют ее основные компоненты.
2. Компоненты инфраструктуры пространственных данных Иркутского научно-образовательного комплекса как интегрирующей основы поддержки междисциплинарных научных исследований Байкальской природной территории
2.1 Пространственные данные Иркутского научно-образовательного комплекса в области геосистем и биоразнообразия Байкальской природной территории.
В настоящее время в институтах Иркутского научного центра СО РАН, Иркутского государственного университета ведутся научные исследования, базирующиеся на уникальных проблемно- и предметно-ориентированных базах пространственных данных в области геоэкологии, природопользования, биоразнообразия Байкальской природной территории.
2.1.1 В Сибирском институте физиологии и биохимии растений (СИФИБР) СО РАН сосредоточен значительный объем информации, характеризующей флористическое и фаунистическое биоразнообразие Прибайкалья и Забайкалья [6, 7, 13]:
• Накоплены сведения о распространении хвоегрызущих насекомых, одной из главнейших групп насекомых - вредителей леса, наносящих значительный ущерб лесному хозяйству Бай-
кальской Сибири. Информация по коллекционным энтомологическим фондам представлена в виде БД «Хвоегрызущие насекомые Иркутской области» и включает сведения о 126 видах грызущих насекомых из отрядов Lepidoptera (Чешуекрылые) и Hymenoptera (Перепончатокрылые), для которых установлены трофические связи с хвойными породами на территории Иркутской области. Для каждого филлофага приведены: ареалогическая характеристика согласно принципам К. Б. Городкова (1984), широта трофического спектра, даты и местонахождения.
• База данных «Гербарий сосудистых растений Центральной Сибири (Иркутская область, Республика Бурятия, Забайкальский край)» содержит более 6000 записей информации о гер-барном листе: порядковый номер в базе, латинское название вида, координаты (по большей части), местонахождение, экологические условия произрастания, дата сбора, коллектор, дата определения и имя автора определения, полевой номер. Подготовлена коллекция фотографий растений как в природе, так и на гербарных листах, которые пока не связаны с БД. Полный объем гербария сосудистых растений СИФИБР СО РАН (IRK) превышает 40 000 листов.
• Для ряда районов Прибайкалья и Забайкалья получены многовековые (до 600 лет) непрерывные древесно-кольцевые хронологии, характеризующие динамику продуктивности основных лесообразующих хвойных пород и зависимость этого процесса от внешних факторов, а также статистические зависимости, описывающие связь этих хронологий с ведущими климатическими факторами. Данные представляют собой цифровые ряды в формате Excel. Приведены данные измерений ширины годичного кольца и динамики стабильных изотопов кислорода и углерода. Всего представлено 43 хронологии и готовы данные еще по 3 хронологиям. Все данные имеют пространственную привязку, сопровождаются кратким описанием местообитания.
• На основе систематизированных экспериментальных данных за 1995-1999 гг. сформирована база данных в формате Excel (более 40 тыс. числовых значений), включающая часовые значения интенсивности фотосинтеза хвойных, доминирующих в составе древостоев Восточной Сибири - сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) и лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) - интенсивности радиации, температуры и влажности воздуха, температуры почвы, запасов влаги и описаний погодных условий. БД предназначена для исследования динамики депонирования углерода в древостоях в зависимости от климатических факторов, для изучения проблемы видоспецифичной регуляции фотосинтеза отдельных видов хвойных и взаимосвязи роста ствола дерева с фотосинтетической активностью кроны, а также для прогнозирования распространения лесных сообществ с участием хвойных в районах Северной Азии.
• Для исследования цикла углерода и его динамического изменения в агроэкосистемах в зависимости от характера и уровня техногенного загрязнения почв лесостепи Иркутской области создана БД данных ежегодного (1992-2009 гг.) мониторинга на стационарах, расположенных в северо-западной и юго-восточной частях территории области. Дана базовая оценка свойств основных типов пахотных почв, включая их техногенное загрязнение. Проведена оценка пулов углерода, основанная на аккумуляции в гумусе, почвенной микробной биомассе и фи-томассе сельскохозяйственных культур, а также эмиссии СО2 в атмосферу, которая позволяет оценивать баланс углерода в агроэкосистемах.
2.1.2 Институт географии (ИГ) СО РАН разрабатывает комплексные региональные электронные атласы и карты природопользования и ландшафтного разнообразия [8, 9, 11, 12].
• В качестве важного информационного ресурса разработан электронный вариант атласа «Иркутская область: экологические условия развития», который содержит 175 карт, дополненных диаграммами, графиками, схемами, таблицами, фотокартами и текстовым материалом. Большинство карт атласа Иркутской области и Усть-Ордынского Бурятского автономного округа, составлены на основе новых теоретических и методических разработок с привлечением новейших данных полевых стационарных и маршрутных наблюдений и съемок, обширного статистического и цифрового картографического материала научных коллективов Иркутского научного центра СО РАН, научных учреждений и вузов Иркутска.
• Разработана серия цифровых карт «Геосистемы и экологические условия развития Прибайкалья и Забайкалья», включающая фрагменты и слои цифровых карт: геосистемы Байкальской природной территории; районирование современных экзогенных процессов рельефообра-зования Байкальской природной территории; нарушенность растительности Байкальской природной территории; экологические предпосылки распространения зооантропонозов на Бай-
кальской природной территории; экологическое зонирование Байкальской природной территории.
• Создана база данных «Ландшафтная структура и компоненты геосистем Байкальской природной территории», основанная на количественном анализе элементов геосистем методом регулярных сетей. По результатам геоинформационного анализа по БПТ и в рамках выделенных геомов создана БД (в формате Excel), отражающая особенности различных показателей -высоты местности, экспозиции склонов, суммы температур воздуха, суммы осадков, мерзлотных условий, ландшафтной структуры.
2.1.3 Лимнологический институт СО РАН ведет научные исследования по выявлению закономерностей функционирования экосистемы озера Байкал.
•Изучаются: осадки озера Байкал как непрерывная высокоразрешающая летопись палео-климатов Восточной Сибири, механизмы вертикального водообмена и влияние гидрофизических факторов на биологические процессы, в том числе на экологию эндемичных видов; биоразнообразие эндемичной фауны и флоры; филогенетические связи внутри различных групп байкальских организмов и их взаимоотношения с внебайкальскими формами; молекулярная филогения байкальских и внебайкальских организмов; химический состав байкальских вод, донных осадков, биологических объектов; пути миграции экотоксикантов по трофическим цепям; состав аэрозолей в атмосфере над Байкалом.
• Создана комплексная автоматизированная информационно-поисковая система знаний о Байкале «Банк знаний о Байкале», включающая данные по различным областям знаний: гидрохимии, гидрологии, метеорологии, гидробиологии, маммологии, палеоклиматам.
2.1.4 В Научно-исследовательском институте биологии при Иркутском государственном университете формируются научные данные и результаты исследований по:
• Экологии Байкала и Байкальского региона, мониторинга крупных водных объектов (озера Байкал, рек: Ангары, Селенги и Верхней Ангары, ангарских водохранилищ) и их населения.
• Видовому составу (биологическому разнообразию) уникальной, преимущественно эндемичной фауны и флоры Байкала, сопряженных с ним водоемов и околоводных экосистем и связанные с этим вопросам эволюционного развития биологических систем.
• Сезонной и пространственной динамики фито- и зоопланктона Байкала, начатые институтом еще в 40-х годах.
• Структуре и динамики жизнедеятельности микробиальных биоценозов водной толщи и донных отложений Байкала.
• Состоянию и прогнозу на будущее для отдельных видов рыб и ихтиоценоза в целом экосистемы Байкала и ангарских водохранилищ.
• Генетике популяций видов рыб.
Таким образом, особенностями существующих в институтах Иркутского научно-образовательного комплекса (ИРНОК) проблемно- и предметно-ориентированных баз данных в области геосистем и биоразнообразия Прибайкалья и Забайкалья являются: пространственно-временной характер, разноформатность данных и их локализация в институтах; разнообразие используемых технологий обработки данных.
2.2 Технологическое обеспечение и сервисы
Характер пространственных данных геосистем и биоразнообразия Байкальской природной территории и обуславливает использование и развитие геоинформационных и интернет-технологий, а также технологии метаописаний баз знаний и данных, которая обеспечит эффективную обработку, многомерный анализ разноформатных пространственных данных, интеллектуальный интерфейс и поддержку моделирования пространственно-временных процессов. При этом решается задача не только создания новых ресурсов, но и разработки технологии комплексирования уже имеющихся данных и информационных ресурсов.
Локализация геоданных на серверах институтов ИРНОК является серьезным сдерживающим фактором при проведении комплексных междисциплинарных исследований. Одним из подходов к решению данной проблемы является создание системы централизованного хранения данных (СХД). Однако не всегда необходимо хранение данных в СХД. В ряде случаев с данными связаны программно-аппаратные системы, производящие регулярное изменение, пополнение данных и т. д. В этих системах обычно существуют специализированные сервисы доступа, с помощью которых пользователь может работать с данными. Эффективным является хранение метаинформации о ресурсе в СХД, причем не только описывающей данные, но и со-
держащей все атрибуты, необходимые для организации доступа (адрес ресурса, пароль, логин и т. д.). Для организации совместной работы необходима реализация обоих подходов.
В ИДСТУ СО РАН функционирует система централизованного хранения, использующая аппаратно-программный комплекс SAN ReadyStorage 3994 с общей стартовой дисковой емкостью 62 Тбайт, которая гарантирует надежное хранение данных, бесперебойную работу и достаточно высокую скорость чтения/записи данных. На программном уровне СХД представляет собой файловую систему со структурой, изображенной на рис. 2.
На верхнем уровне производится деление дискового пространства на директории пользователей и служебные директории. Геоданные пользователя разделяются на слои (классы, темы). Учитывая то, что слой геоданных в разных геоинформационных системах хранится в собственном наборе файлов, для каждого слоя создана отдельная директория. Это позволяет логически разделить файлы различных слоев и управлять доступом к слоям на уровне директорий. Директория пользователя разбивается на директории для хранения слоев и других данных. Чтение и запись данных СХД по сети Интернет производится для небольших по объему данных по протоколу HTTP, а для больших - на основе других сетевых протоколов, например FTP.
Для поддержки выбранной структуры СХД и организации совместной распределенной работы пользователей с геоданными создан геопортал с архитектурой, представленной на рис. 3, причем работа с СХД производится под управлением WWW-сервера.
Основные функции геопортала: формирование готовых наборов карт; загрузка и выгрузка данных; регламентация доступа к данным; создание собственных страниц; поиск ГИС-ресурсов по каталогу метаданных геопортала; встроенный картографический веб-клиент для просмотра картографических веб-служб; перечень аналитических функций; широкий набор возможностей по администрированию геопортала и распределению доступа к нему через веб-интерфейс; возможность подключения к геопорталу из «настольных» ГИС; регистрация пользователя; управление выкопировкой геоданных и т. д.
При регистрации пользователя запрашивается следующая информация: ФИО, должность, место работы, область интересов и т. д. Для пользователя в СХД автоматически создается директория, создается пользователь в PostrgeSQL и схема данных. Эту информацию пользователь может получить на сайте.
Пользователь может зарегистрировать слой геоданных. При этом указывает следующее: название слоя, описание, проекция, права доступа и т. д. Геоданные разделяются на хранящиеся в СХД и удаленные. При регистрации пользователем геоданнных, хранящихся в СХД, на сервере автоматически создается директория для хранения данных слоя. Загрузка и выгрузка данных производится в виде архива ZIP. При этом в архиве может находиться несколько слоев ГИС. Данные поступают на сервер и разархивируются в директорию, созданную на этапе регистрации слоя. Для векторных слоев создаются таблицы и производится их конвертация в базу данных PostgreSQL. PostgreSQL поддерживает стандарт OGC Simple Features Implementation Specification for SQL (SFA) при установке расширения PostGIS. Поэтому данные являются доступными из многих систем, реализующих этот стандарт.
Рис. 2. Структура хранилища данных
Рис. 3. Архитектура геопортала
При регистрации удаленного слоя геоданных сохраняется метаинформация, описывающая поддерживаемые протоколы доступа и все соответствующие атрибуты доступа. В данный момент можно хранить информацию о ресурсах, поддерживающих протоколы WMS, SFA и ресурсы, доступные через браузеры (протокол HTTP).
В соответствии с проведенным анализом геоинформационных систем для организации удаленной работы с геоданными, хранящимися в СХД, необходимы: поддержка существующих стандартов организации удаленной работы с геоданными; организация работы с геоданными через браузер; организация копирования файлов геоданных с СХД на локальную машину и обратно для программных систем, не поддерживающих стандарты удаленной работы; предоставление интегрированного инструмента работы с геоданными.
Поддержка существующих стандартов организации удаленной работы с геоданными необходима, так как многие ГИС уже сейчас реализуют некоторые стандарты, что позволяет более тесно интегрировать распределенные ресурсы. Анализ существующих стандартов удаленной работы с геоданными показал востребованность открытых стандартов Консорциумома Open GIS Consortium (OGC - http://www.opengis.org) для организации веб-публикации картографической информации и картографических сервисов, которые применяются в продуктах таких фирм, как ESRI, MapInfo и т. д. Наиболее развитой системой хранения геоданных является PostgreSQL/PostGIS. C данными PostGIS умеет работать большинство картографических приложений, причем как коммерческих, так и бесплатных. Среди свободного программного обеспечения можно выделить: MapServer, GRASS, uDig, QGIS, GDAL/OGR, FeatureServer, GeoServer, SharpMap, gvSIG. Отметим, что ArcGIS компании ESRI с версии 9.2 также работает с геоданными в PostGIS. При сохранении данных через WWW-сервер производится конвертация данных в PostgreSQL. Данные автоматически становятся доступными для просмотра и редактирования в соответствии с правами доступа, определенными владельцем, в системах, поддержи-
Организация работы с геоданными через Интернет. Разработан механизм публикации картографической информации, который позволяет удаленным пользователям работать с электронными картами без использования какого-либо программного обеспечения, помимо веб-браузеров. Пользователь, сохранив данные в СХД, может автоматически опубликовать векторные данные с удобным пользовательским интерфейсом в растровом формате. Учитывая большой размер файлов векторных геоданных, был разработан эффективный способ представления неизменяемых данных, позволяющий сократить расход оперативной памяти и минимизировать время загрузки информации из файла. С использованием предложенного подхода разработан векторный формат SMD. Реализован модуль расширения веб-сервера IIS для публикации в Internet/Intranet электронных карт в формате SMD. Реализованы конвертеры в формат SMD из форматов ГИС Панорама, ArcView и MapInfo. Разработанные конвертеры поддерживают импорт не только семантической и метрической информации, но и информации о способе отображения объектов. Таким образом, для публикации в Internet/Intranet подготовленной в одном из вышеупомянутых форматов карты ее достаточно конвертировать в формат SMD, при этом конвертация информации о способе отображения позволяет получить внешний вид карты, близкий к оригиналу. Разработанный модуль расширения IIS благодаря представлению данных в SMD-формате способен очень быстро отображать векторные карты большого объема. При сохранении геоданных в СХД через WWW-сервер производится конвертация в SMD-формат.
Модуль расширения IIS реализовывает интерфейс Web Map Service (WMS) консорциума OGC в серверной части средства публикации электронных карт в Интернете/интранете. В результате поддержана возможность просмотра электронных карт, размещаемых на сервисе геоданных ИНЦ СО РАН с использованием любых клиентских приложений WMS, которые совместимы по требованиям к версии интерфейса и используемой системе координат.
Организация копирования файлов геоданных с СХД на локальную машину и обратно необходима пользователям, использующим программные системы, не поддерживающие стандарты удаленной работы. Кроме того, большинство программных средств ГИС не способно эффективно работать с большими объемами информации. Так ГИС ArcView стабильно работает лишь на картах, содержащих не более нескольких сотен тысяч объектов (например, открывает карту Иркутской области М 1:1000 000, но на карте М 1:200 000 позволяет одновременно работать
вающих стандарты OGC.
у ¡и 11к^?чвдйй8яиви88иаиашя
Рис. 4. Публикация векторных данных
лишь в пределах одной трапеции масштаба 1:1000 000). Разработанный механизм выкопировки геопортала способен решить эту проблему: по запросу пользователя сервис геоданных, содержащий большие объемы картографической информации, должен предоставлять затребованный пользователем фрагмент карты, с которым можно работать на персональном компьютере. В своем запросе пользователь может определить необходимый формат данных и проекцию. Механизм выкопировки содержит ряд разработанных конверторов, которые позволяют получить данные во многих популярных форматах. Так как при конвертации данных в другие форматы возможна частичная потеря информации (например, в точности представления метрики (отображения) объектов слоя), то предусматривается предоставление данных с наименьшим количеством промежуточных конвертаций из формата в формат, а также хранение геоданных в исходных форматах пользователей.
Предоставление интегрированного инструмента работы с геоданными необходимо для пользователей, работающих одновременно с картой и с нетривиальной базой данных. В результате анализа выявлено, что большинство ГИС работают с семантикой объектов, представленной в линейном виде, т. е. к каждому объекту карты соответствует строка в реляционной таблице. Работа с более сложными структурами данных обычно не поддерживается. С другой стороны, существуют готовые базы данных, имеющие атрибутивную информацию о пространственной привязке (например, адрес). В обоих случаях требуется организация одновременной работы с картой и базой данных, а это требует обычно процедурного программирования. В ИДСТУ СО РАН разработан подход, позволяющий связывать существующие базы данных с геоинформационными системами. В основе подхода лежит технология декларативных спецификаций БД. Вместо процедурного программирования предлагается создавать описание БД (описания таблиц и представлений). В описании таблицы указывается, какие поля таблицы БД используются в системе (некоторые существующие поля могут быть исключены из описания, тогда они игнорируются системой), какими свойствами с точки зрения системы они обладают и какие связи существуют между данной таблицей и другими таблицами. Спецификация поступает на вход разработанной программной системы ГеоАРМ (рис. 5). На основе этой спецификации система генерирует пользовательский интерфейс, позволяющий работать как с картой, так и со сложной семантикой.
Рис. 5. Окна ГеоАРМ для работы с семантикой и картой
Файлы описания структуры БД являются текстовыми /Ж-файлами, которые могут быть созданы и изменены в любом текстовом редакторе. Разработка описания для работы с конкретной БД может быть выполнена специалистами предметной области в достаточно сжатые сроки.
Геоданные СХД разделены на две части - это цифровые топоосновы и тематические карты. В СХД имеются цифровые топоосновы для создания тематических карт: Иркутской области (М 1:1000 000 и М 1:200 000), Сибирского федерального округа (М 1:100 000), Республика Бурятия (М 1:50 000), на часть территории.
Иркутская область:
— экологические условия развития;
— ландшафтная структура и компоненты геосистем Байкальской природной территории;
— геосистемы (ландшафты) Прибайкалья и Забайкалья;
— хвоегрызущие насекомые Иркутской области;
— гербарий сосудистых растений Центральной Сибири (Иркутская область, Республика Бурятия, Забайкальский край);
— многовековые (до 600 лет) непрерывные древесно-кольцевые хронологии, характеризующие динамику продуктивности основных лесообразующих хвойных пород и зависимость этого процесса от внешних факторов;
— фотосинтез хвойных.
Каталог тематических карт по геосистемам и биоразнообразию Прибайкалья и Забайкалья проанализирован и выделена совокупность следующих общих характеристик: авторы геоданных; организация-владелец; пространственная привязка; экстент, определяющий прямоугольник, ограничивающий набор данных; частота обновления данных; дата последнего изменения; условия распространения данных; ключевые слова; краткое описание данных. Все остальные характеристики являются специфичными для данных.
2.3 Метаданные
Для организации эффективного поиска геоданных, находящихся в СХД, необходима их метаинформация. Набор перечисленных выше характеристик должен входить в состав метаин-формации. По результатам проведенного анализа, одним из наиболее предпочтительных стандартов метаданных является FGDC-STD-001-1998 - американский прототип ISO 19115, который разрабатывался с начала 1990-х годов Федеральным комитетом по географическим данным США (FGDC) и принят в качестве национального стандарта содержания цифровых пространственных метаданных (Content Standards for Digital Geographical Metadata CSDGM). Стандарт метаданных FGDC содержит 334 различных элемента, более 100 из которых служат для описания связей между другими элементами, и включает описательные, структурные метаданные (информация о форматах и структурах), а также административные метаданные (права, разрешения и другая информация для управления доступом) и т. д. Данный стандарт поддерживается на программном уровне многими ГИС, что является одним из основных критериев выбора. В соответствии с этим стандартом метаинформация представляется и хранится в формате XML. При сохранении геоданных в хранилище через WWW-сервер пользователь кроме файлов геоданных вносит необходимую информацию, которая хранится в базе данных и при запросе метаданных автоматически формируется XML-файл. Геопортал является эффективным инструментом мониторинга и контроля большого количества территориально-распределенных или удаленных базовых пространственных объектов.
Разработанный в проекте инфраструктурный подход, методы и технологии в дальнейшем могут быть использованы для изучения различных геосистем Сибири, а также в других междисциплинарных исследованиях.
2.4. Телекоммуникационная компонента
В качестве телекоммуникационной компоненты ИПД используется телекоммуникационная инфраструктура Интегрированной информационно-вычислительной сети (ИИВС)
ИРНОК, объединяющая корпоративные информационно-вычислительных ресурсы научных и образовательных учреждений Байкальского региона высокоскоростными каналами связи, а также осуществляющая поддержку доступа в Интернет.
ИИВС работает на базе оптоволоконной структуры, интегрированной в гигабитное кольцо города Иркутска, и объединяет локальные вычислительные сети институтов ИНЦ СО РАН, Восточносибирского научного центра СО РАМН, Бурятского научного центра СО РАН, высших государственных учебных заведений города Иркутска (18 участников)
[14].
Связность с российскими и зарубежными глобальными сетями обеспечивается тремя внешними каналами связи с общей пропускной способностью 91 Мбит/с, из них 81 Мбит/с в
Рис. 6. Канальная инфраструктура ИИВС
публичный Интернет и 10Мбит\с в Сеть передачи данных (СПД) СО РАН.
ИИВС стал также региональным узлом, подключив к себе корпоративную сеть Бурятского научного центра (г. Удан-Удэ) и обеспечив ей транзит через свою инфраструктуру в СПД СО РАН и далее в мировые сети.
Построенная по «корпоративному» принципу сеть передачи данных СО РАН с примкнувшей к ней в 2002 г. ИИВС обеспечивают телефонную, а также видеоконференцсвязь между организациями-участниками.
С помощью системы видеоконференцсвязи проводятся прямые трансляции выступлений с конференций в сеть Интернет, научные семинары с участием представителей нескольких городов, совместные заседания научных советов, чтение лекций, виртуальные экскурсии по Байкальскому музею.
Проводится глубокая модернизация всей кабельной инфраструктуры ИИВС:
- изменена топология сети с традиционной звездообразной структуры на более надежную кольцевую;
- многомодовые оптические линии связи заменяются одномодовыми;
- устанавливается магистральное оборудование для увеличения пропускной способности до
1 Гбит/с.
Введен в эксплуатацию специализированный ресурсный центр хранения данных на базе ReadyStorage 3994 класса SAN со стартовым объемом 64 Тб с возможностью дальнейшего расширения до 128 Тб.
В настоящее время ИИВС Иркутского научно-образовательного комплекса выполняет функции:
- информационно-телекоммуникационного обеспечения;
- обеспечения IP--телефонии и проведения видеоконференций;
- концентрации аппаратных средств и программного обеспечения с целью одновременного использования дорогостоящих вычислительных, дисковых, коммуникационных и других ресурсов;
- обеспечения возможности коллективного доступа к системе хранения данных, вычислительным кластерам, электронным библиотекам;
- обеспечения организаций ИРНОК традиционными телематическими службами (e-mail, DNS, WEB-hosting, FTP-hosting, СУБД и др.).
Выводы
Таким образом, создан макет инфраструктуры пространственных данных Иркутского научно-образовательного комплекса для поддержки междисциплинарных исследований геосистем и биоразнообразия Байкальской природной территории, основанной на базовых пространственных данных, метаданных, сервисах, включающий систему хранения данных, геопортал, развитую телекоммуникационную инфраструктуру ИИВС ИРНОК и ресурсы Суперкомпьютерного центра коллективного пользования ИНЦ СО РАН и сеть передачи данных СО РАН.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ проект 11-07-00426-а, междисциплинарного интеграционного проекта № 121 СО РАН, ОНИТ РАН (проект № 3.1).
Литература
1. Концепция создания и развития инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации. Одобрена распоряжением Правительства РФ от 21.08.2006 г. № 1157-р.
2. ГОСТ Р 52573-2006 Географическая информация. Метаданные.
3. Байкал: природа и люди: Энциклопедический справочник. - Улан-Удэ: Экос, 2009. - 608 с.
4. Бычков И. В., Воронин В. И., Плюснин В. М. Информационно-телекоммуникационные технологии и ресурсы фундаментальных междисциплинарных исследований геосистем и биоразнообразия Прибайкалья и Забайкалья, основанные на комплексировании тематических знаний и пространственных данных // Современные проблемы информатизации в системах моделирования, программирования и телекоммуникациях: Материалы I Международной научной конференции. - М., 2009. С. 1-3. -http://www.econf.rae.ru/pdf/2009/11/6a10bbd480.pdf.
5. Бычков И. В. и др. Использование направляемых метаописаниями алгоритмов обработки и анализа информации в базах данных в региональных проектов // Вычислительные и информационные технологии. - Алматы: Казак университет^ 2009. Спец. вып. С. 135-140.
6. Suvorova G., Yankova L., Kopytova L. Photosynthetic Productivity of Three Coniferous Species in Baikal Siberia, Eastern Russia // Eurasian J. For. Res., 2009. Vol. 12. No. 1. P. 47-56.
7. Бардунов Л. В., Черданцева В. Я., Казановский С. Г. Флористические находки // Ботанический журнал, 2009. № 1. С. 101-106.
8. Белов А. В., Соколова Л. П. Функциональная организация растительности в системе картографического прогнозирования // География и природные ресурсы, 2009. № 1. С. 11-18.
Проблемы образования
9. Бешенцев А. Н. Технологии картографического метода исследования // Международная конференция ИнтерКарто/ИнтерГИС 15: Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт. - Пермь - Гент, 2009. С. 279-284.
10.Выркин В. Б., Кобылкин Д. В., Рыжов Ю. В. Развитие эоловых процессов Тункинской ветви котловин в XX веке // Региональная политика России в современных социально-экономических условиях: географические аспекты. - Иркутск: ИГ СО РАН, 2009. С. 122-124.
11.Плюснин В. М. Разработка схемы территориального планирования центральной экологической зоны Байкальской природной территории // Региональная политика России в современных социально-экономических условиях: географические аспекты. - Иркутск: ИГ СО РАН, 2009. С. 156-159.
12.Помазкина Л. В., Семенова Ю. В., Стеренчук А. В. Вклад агроэкосистем в формирование бюджета углерода на территории Иркутской области // Изв. Самарского научного центра РАН, 2009. Т. 11. № 1. С. 212-216.
13.Бычков И. В., Маджара Т. И., Ружников Г. М., Хмельнов А. Е. Интегрированная информационно-телекоммуникационная инфраструктура Иркутского научно-образовательного комплекса // Открытое образование, 2010. № 3. С. 68-76.
УДК 339.138 ВАК 08.00.05 РИНЦ 20.51.15, 20.15.05
СТРАТЕГИИ СОЗДАНИЯ СООБЩЕСТВ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ
Л. А. Данченок, д. э. н., проф., зав. кафедрой маркетинга и коммерции
Тел.: (495) 442-74-22, e-mail: ldanchenok@mesi.ru П. Ю. Невоструев, к. э. н., доцент кафедры маркетинга и коммерции Тел.: (495) 442-23-98, e-mail:pnevostruev@mesi.ru Московский государственный университет экономики, статистики и информатики
(МЭСИ)
The most actual medium for communication between consumers and manufacturers are social networks, and the most popular tool in social media is communities. The choice of social networks and strategies for creating the community is stipulated by the company and its objectives.
Наиболее актуальной средой для общения между потребителями и производителями являются социальные сети, а самым востребованным инструментом в социальных медиа - сообщества. Выбор социальной сети и стратегии создания сообщества обуславливается возможностями компании и стоящими перед ней задачами.
Ключевые слова: социальные сети, сообщества, стратегии. Keywords: social networks, communities, strategies.
Информационное общество обуслов-ливает качественные изменения взаимоотношений между субъектами быстрорастущей новой экономики, которой присущи процессы глобализации и интеграции, затронувшие все сферы жизни.
Процессы виртуальной интеграции в межнациональное, межрегиональное и другое социальное пространство, включая сообщества по интересам, обеспечивает Интернет, существенной характеристикой которого является снижение пространственных, финансовых, временных затрат на распространение и получение информации, широкие возможности использования сервисов, мгновенное обновление больших объемов информации и другое. Снижение изолированности социальных групп и со-
