Трирівнева архітектура геоінформаційних ситем

З розвитком ГІС і накопиченням в них великих об'ємів картографічних та предметних даних виникає необхідність в обміні інформацією між системами, які створювались на різних ГІС-платформах. Традиційні ГІС мали гібридну архітектуру за ознакою уніфікації обробки картографічних і атрибутних даних [1,2,3]. Для картографічних даних використовувались специфічні для кожної платформи моделі та формати, для атрибутних даних - реляційні СУБД загального призначення. Обмін картографічними даними в таких ГІС виконувався за допомогою конвертації уніфікованих (де-факто або де-юре) форматів експорту/імпорту даних і з часом архітектура традиційних ГІС вступила в протиріччя з магістральним шляхом розвитку глобальних інформаційних мереж та технологій клієнт/сервер. Специфічність картографічної компоненти була також основною причиною значної залежності від платформи програмних засобів просторового аналізу і спеціалізованих мов програмування, використовуваних для розвитку систем.

В 1996-1997 роках в арсеналі ГІС-засобів з'явились перші інструментальні рішення для побудови відкритих геоінформаційних систем (OpenGIS), які забезпечують:

• інтеграцію з сучасними об'єктно-орієнтованими візуальними засобами розробки програмного забезпечення та інтерфейсу користувача універсального призначення (Visual Basic, C++, Delphi, PowerBuilder тощо);

• динамічну інтеграцію даних з різних джерел;

• інтеграцію з системами автоматизації офісів;

• підтримку обробки геоданих з використанням технології мережі Internet.

Сьогодні компоненти відкритих ГІС є в арсеналі всіх провідних розробників ГІС-технологій. Вони розраховані на платформу Windows з використанням її основних механізмів інтеграції застосувань: об'єктних моделей (COM, DCOM, CORBA), методів інтеграції (OLE і OLE4D&M) і розробки (QLE Automation), інтерфейсу користувача (Windows), методів доступу до баз даних (ODBC), технології візуалізації (OpenGL, GDI), електронної пошти (МАРІ) та доступ до Internet і Web (Internet Services).

Від корпорації Intergraph до відкритих ГІС відносяться компоненти технології Jupiter [3,4] з її першими представниками GeoMedia та GeoMedia Web Map, від інституту ESRI - MapObjects, Spatial Database Engine (St)t) та Arc View Map Server, від Autpdesk - MapGuide та Autodesk World.

Характерними ознаками продуктів цього класу є:

• підтримка візуалізації не тільки власних графічних форматів, а й форматів конкурентів;

• можливість використання універсальних мов програмування для розробки прикладних програм;

• підтримка роботи з Oracle Spatial Data Option (SDO);

• можливість створення та редагування графічних даних (але знову ж таки в специфічних для кожної фірми форматах).

Поява цих продуктів приводить до перекривання монопольних секторів фірм-виробників ГІС технологій і в значній мірі зменшує ризик інвестицій кінцевих користувачів, але ринок важливих продуктів просторового аналізу залишається залежним від ГІС платформ виробників.

Найбільш перспективними та адекватними концепції відкритих ПС є технології ГІС з застосуванням концепції SDO, яка дозволяє застосувати єдиний підхід до накопичення та обробки як атрибутних, так і графічних даних на основі єдиної реляційної СУБД, аж до застосування розширень SQL для формування просторових запитів. Застосування технології класу SDO дозволить звести до спільного базису найбільш науковомісткі компоненти ПС: просторовий аналіз, аналіз мереж, обмін картографічними даними тощо.

Незважаючи на різноманіття функціональних можливостей та механізмів інтеграції відкритих ГІС, проблема забезпечення незалежності прикладних програм від конкретних ГІС-платформ і форматів геоданих залишається актуальною. Одним із шляхів її подолання є введення в архітектуру застосувань додаткового елементу - уніфікованого ГІС-серверу застосувань (далі ГІС-сервер) як логічного програмного процесу, що слугує посередником між прикладною програмою-клієнтом (1Ш) та інструментальними ГІС конкретних виробників (ІГІС). Мова йде про використання трирівневої архітектури ГІС: застосування, ГІС-сервер застосувань, ІГІС як сервери геоданих (див. рисунок). Для взаємодії між окремими рівнями та елементами такої архітектури можуть бути використані відповідні інтерфейси прикладного програмування (АРІ) та різноманітні механізми інтеграції застосувань. Ключовими питаннями є уніфікація (в ідеалі - стандартизація) функцій ГІС-серверу та потенційна можливість його параметризації з метою спрощення налагодження на характеристики конкретних інструментальних ГІС.

Цікаві статті з розділу

Екологічна мережа Донецької області
Природно-заповідна справа в нашій країні на нинішньому етапі свого розвитку задекларована на найвищому рівні як сучасний пріоритет довгострокової державної політики. Це, безумовно, є свідче ...

Геоінформаційні системи як системи вивчення, аналізу та оцінки впливу екологічних факторів на навколишнє середовище
Розвиток сучасних технологій передбачає комп`ютеризацію практично всіх систем аналізу та спостереження. Новий вік технічного розвитку характеризується появою геоінформаційних ситем (ГІС). Г ...

Аерокосмічний моніторинг як система оцінювання і прогнозування майбутнього стану довкілля
Космічні знімки разом з матеріалами традиційних методів вивчення Землі дають надійні дані для будови еколого-геологічних моделей територій, що досліджуються. Довгострокова стратегія охорони та збереж ...