Проблемы реализации Интернет-банка пространственных данных мониторинга состояния окружающей природной среды Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 004.4:528.9 А.А. Кадочников

ПРОБЛЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИНТЕРНЕТ-БАНКА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Рассмотрены проблемы, возникающие при решении задач, связанных с формированием программных интерфейсов к хранилищу результатов мониторинга состояния окружающей природной среды, предназначен-ного для обеспечения доступа к геопространственным данным, различным службам и веб-сервисам. Ключевые слова: геоинформатика, интернет, спутниковая картографии-ческая информация, wms, экологический мониторинг.

~П настоящей работе рассматриваются проблемы, возни-

-L9 кающие при решении задач, связанных с формированием программных интерфейсов к хранилищу результатов мониторинга состояния окружающей природной среды. Основным элементом этого хранилища является Интернет-банк пространственных данных. Основное назначение программных интерфейсов к банку пространственных данных - обеспечение доступа к этим данным, различным службам и веб-сервисам. Цель его создания -информационное обеспечения задач мониторинга состояния природной среды и ресурсов в региональной ГИС. Разработаны программные средства для анализа пространственных данных в среде геоинформационного веб-портала с использованием технологий WMS и программного обеспечения MapServer и MapGuide Open Source, содержащие средства для хранения цифровых картографических материалов, растровых снимков территории, сервисы для навигации по распределенному банку пространственных данных, сервисы для пространственного анализа и математического моделирования на унифицированных цифровых картах.

При разработке совместных проектов различных институтов Сибирского отделения РАН и различных университетов возникает ряд проблем, связанных с обменом данными и методанными о пространственной информации. Возникла задача разработки распределенного хранилища пространственной информации, для более эффективного взаимодействия различных организаций.

Сегодня существует большое число библиотек с открытым исходным кодом для создания готового пользовательского интерфейса с картографическим интерфейсом, например OpenLayers, GeoExt, MapFish, Fusion и др. Однако функционала существующих библиотек было недостаточно для решения поставленной задачи и было разработано веб-приложение с использованием библиотеки OpenLayers.

Проанализированы два способа представления картографической информации для пользователя. Первый способ - карта отображается с использованием фрагментов (tile). Эту технологию используют такие ресурсы как Google Maps, Яндекс Карты, Virtual Earth и др. Основным преимуществом такого способа является скорость получения визуальной информации пользователем и малая нагрузка на сервер при отображении статической информации. Однако такой способ снижает скорость доступа пользователя к пространственным данным и увеличивает нагрузку на сервер при отображении меняющихся тематических данных. Для решения этой проблемы используется второй способ отображения информации - по запросу пользователя генерируется одно растровое изображение. В зависимости от типа представляемой информации пользователю в программных интерфейсах Интернет-банка пространственных данных используется одни из двух способов.

Для разработки геоинформационного портала используется комплекс программных средств MapGuide Open Source, предназначенных для обеспечения доступа через Интернет к интерактивным картам и программное обеспечение MapServer, которое представляет собой открытую и свободно распространяемую среду разработки Интернет-приложений для работы с электронными картами широко распространенных векторных и растровых форматов. Второй составляющей геоинформационного портала является хранилище метаданных, реализованное на основе СУБД PostgreSQL с расширением PostGIS для поддержки географических объектов.

Для доступа к хранилищу метаданных из программного обеспечения, расположенного на сервере, разработана библиотека с использованием языка PHP.

\ Банк пространственных данных

ПО администрирования и просмотра пространственных данных (WEB 2.0, OpenLayers)

Структурная схема Интернет-банка пространственных данных

Для доступа к метаданным через Интернет, используется технология SOAP (Simple Object Access Protocol). Для администрирования геоинформационного портала разработан веб-интерфейс, который позволяет управлять основными разделами портала и позволяет вносить метаописания пространственных данных в хранилище. При разработке геоинформационного портала предусмотрено разделение прав доступа пользователей системы (администратор, оператор, обычный пользователь и т.п.), позволяя одновременно работать нескольким пользователям с различных мест.

Банк метаданных содержит информацию по доступным слоям и картам. С помощью библиотек GDAL и OGR появляется возможность для загрузки огромного числа различных растровых и век-

торных форматов. Для оформления карт и картографических слоев используется Styled Layer Descriptor - язык описания стилей, используемый для отображения объектов на карте в WMS, WFS и WCS серверах.

Конечное изображение для пользователей формируется с использованием Интернет-банка, физических данных, библио-теки MapServer и передается на клиентское программное обеспечение. Клиентское программное обеспечение в свою очередь позволяет использовать данные, полученные от Интернет-банка пространственных данных, так и на прямую от различных WMS-сервисов и MapGuide сервера (рисунок 1).

Ресурсы и инструменты Интернет-банка пространственных данных внедряются в ряд информационных Интернет-систем:

- Геоинформационный Интерент-портал СО РАН (Красноярский сервер);

- ГИС мониторинга состояния окружающей среды в зоне действия предприятий нефтегазовой отрасли Красноярского края;

- ГИС исследования пространственных аспектов социаль-но-экономического развития Красноярского края;

- Каталог спутниковых данных ИКИТ СФУ.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента РФ для ведущих научных школ НШ-3431.2009.9 и при финансовой поддержке гранта 09-07-98002-р_сибирь_а Методология и технология создания системы управления территориальным развитием с использованием геоинформационного моделирования (на примере Нижнего Прианга-ръя). ШИН

Kadochnikov A. A.

PROBLEMS OF REALIZATION API FOR INTERNET GIS

DATABANK OF MONITORING NATURAL ENVIRONMENT.

In the present work problems arising are considered at the decision of the problems connected with API to monitoring of natural results environment storehouse. A basic purpose of program interfaces to storehouse - providing of access to the geospatial data, various services and web services.

Key words: gis, internet, satellite cartographic information, wms, ecological monitoring

— Коротко об авторе ------------------------------------------------

Кадочников Алексей Анатольевич - кандидат технических наук, младший научный сотрудник ИВМ СО РАН, г. Красноярск, Академгородок,

E-mail: [email protected]