Он позволяет публиковать без дополнительной доработки данные ГИС Панорама, ArcGIS, ГИС ИнГео, MapInfo. Основные выводы и результаты работы.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
На правах рукописи
Зраенко Юлия Дмитриевна
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗАЦИИ
ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ В РЕГИОНАЛЬНОМ УЗЛЕ
РОССИЙСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ
ДАННЫХ
Специальность
25.00.35
«Геоинформатика»
Автореферат диссе
ртации на соискание ученой степени кандидата
технических наук
Москва
2010
Работа выполнена в
ГОУ ВПО
Московск
государственн
университет геодезии и картографии (МИИГАиК)
ФГУП Уральский
региональный информационно
аналитический центр «Уралгеоин
форм»
Научный руководитель
доктор технических наук, профессор
Журкин Игорь Георгиевич
Официальные оппоненты:
доктор технических наук
, профессор
Цветков
Виктор Яковлевич
кандидат технических наук Никишин
Александр Николаевич
Ведущая организация
ФГУП «Сибирский научно
исследовательский
и производственный центр геоинформации и
прикладной геодезии»
Защита диссертации состоится
декабря
2010 г. в
час.
мин.
на заседании диссертационного совета
Д 212.143.0
Московском
государственном у
ниверситете геодезии и картографии (МИИГАиК) по
адресу: 105064, Москва, Гороховский пер., д. 4, зал заседаний Ученого
совета.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИГАиК.
Автореферат разослан
***
октября
2010 г
Ученый секретарь
диссертационного совета


Климков
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы.
В настоящее время особенно острыми являются
вопросы оперативного предоставления актуальной пространственной
информации потребителя
м
(органам государственной власти, местного
самоуправления, организациям и гражданам)
и создания
условий для
межведомственного и межуровневого информационного обмена
Однако большой объем данных, накопленный в результате
производственной деятельности пред
приятиями Роскартографии, а также
разнообразие форматов
, систем координат
и технологий затрудняют, а
иногда и вовсе препятствуют процессам обмена информацией. Новые
требования рынка, предъявляемые к информации о местности
и развитие
информационных техноло
гий
обуславливают необходимость поиска
новы
решений
Выход из сложившейся ситуации видится в создании
условий,
обеспечивающих доступ
потребителей
к пространственным данным
электронном виде
и их эффективное использование
. За
рубежом подобного
рода систе
мы получили название
инфраструктуры пространственных
данных
. Для
Российской Федерации
эта
задача сформулирована в
«Концепции
создания
и развития
российской инфраструктуры
пространственных данных
(РИПД), в которой
РИПД
определена как
территориально распр
еделенная система сбора, обработки, хранения и
предоставления потребителям пространственных данных.
оздание и
развитие РИПД
является приоритетной задачей для Российской Федерации
на ближайшие годы
, решение которой возможно только при
создани
сети
локаль
ных узлов РИПД
для
каждого
регион
оссии
по
новым единым
правилам и стандартам
Это
позволит обеспечить эффективное управление
территорией при решении таких задач как обеспечение градостроительной
деятельности,
создание схем территориального планирования
развитие
коммуникационных сетей и других
значально цифровая геоинформация подготавливалась
в основном
для использования в виде
цифровых
топографических карт
(ЦТК)
, со
всей
сложившейся
сложной
системой классификации, системой символизации
компоновки
усл
овных знаков
с полным дублированием атрибутов в
подписях
И к
ак следствие
созданные
карт
перегружен
цифровыми
объектами, часто не имеющими
никакого отношения
к пространственным
данным, а присутствующими на ней только для оформления и печати
(подписи,
рамки, легенда и т.
п.).
Кроме того,
пространственные данные
созданных
ЦТК не обеспечивают единого покрытия территории РФ.
Для
обеспечения покрытия без разрывов на стыках номенклатурных листов
необходимы
их
сводка и сшивка, что в условиях создания РИПД и
переходу
к использованию наборов
базовых пространственных данных
является
недопустимым.
Данные в
таком
виде не пригодны не только для обмена, но и для
хранения в объ
ектных базах данных,
получивших в последнее время
широкое распространение
и последующего
создания на их основе новых
пространственных данных
Соответственно кроме разработки программных
компонент
для
каждого регионального
узла РИПД необходим пересмотр
существующих технологических процессов по производству и актуализации
пространственных данны
Также
необходим
переход на новые
модел
данных,
формат
обмена и
Цель
задачи
исследования.
Целью данной работы является
разработка концепции регионального узла РИПД, а также технологии
обработки пространственных данных для решения производственны
х задач в
узле
РИПД
с использованием новой модели представления
пространственных объектов
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
выполнить анализ
информационных технологий по проектированию

описать требования, предъявля
емые к региональному узлу РИПД и
используемым в нем моделям геоданных;
разработать архитектуру регионального узла РИПД
и новую модель
пространственных данных, обеспечивающую эффективность его
функционирования

разработать состав объектных метаданных и уров
ни их организации;
разработать
критерии оценки эффективности функционирования
РИПД
выполнить тестирование разработанных компонентов
РИПД
Объект и предмет исследования.
Объектом исследований является
технология организации пространственных данных в услов
иях работы
регионального узла РИПД, а предметом исследований являются модели
геоданных и принципы работы с ними.
Методы исследования.
Теоретические и практические исследования
полнялись на основе последних достижений в областях геоинформатики
цифровых
методов составления топографических карт. При выполнении
исследований были и
пользованы цифровые модели,
геоинформационные
системы
, СУБД
Oracle
, производственные материалы ФГУП
«Уралгеоинформ»
. Для разработки моделей предметной области применялся
метод об
ъектно
ориентированного моделирования с использованием
нотации
UML
. Для проектирования баз данных использовались реляционные
методы, в том числе теория нормальных форм.
Научная новизна работы
заключается
разработке концепции
и построении архитектуры
гионального
узла РИПД, комплексно охватывающей вопросы унификации, мониторинга
и предоставления пользователям базовых пространственных данных;
разработке
структуры
основной
базы
данных регионального узла
РИПД
, не зависящей от принятого каталога, и позволяю
щей управлять
различными версиями
пространственного
объекта, его метрикой,
семантикой, поддерживать различные уровни метаданных;
разработке модели
и структуры
пространственных данных,
объединяющей достоинства цепочно
узловой и объектной моделей,
специально
ориентированной под перевод данных с цифровых
топографических карт в форматы пространственной базы данных;
разработке новой схемы мониторинга пространственной
информации;
Практическое значение работы.
Работа
выполнена в рамках
государственного контракта п
о созданию «Банка геопространственных
данных на территорию УрФО»
Предложенная
в работе
концепция легла в
основу архитектуры Банка, а разработанные технологии используются в
процессах создания, мониторинга
обработки геоданных в Банке
геопространственных
данных УрФО
, функционирующем на базе ФГУП
«Уралгеоинформ»
Апробация работы.
Основные
положения
диссертационной работы и
результаты исследований представлены и одобрен
на
следующих
учно
технических конференциях
и с
минарах
Региональной научно
техниче
ской конференции «Информационное
обеспечение экологической безопасности территорий»
(г.
Екатеринбург
2008 г
Международных научно
технических конгрессах «ГЕО
Сибирь» (
г.
Нов
сибирск, 2009,
2010
г.);
Международн
ом научно
техническом
гресс
«INTERGE
O» (
г.
Karlsruhe
.).
Публикации
Основные результаты диссертационной работы
опубликованы в 7 статьях и тезисов докладов, из них 3 из списка ВАК.
Структура и объем работы.
Диссертация изложена на
страницах,
держит
рисун
таблиц
, состои
т из введения, четырех разделов,
заключ
ния, списка использованных источников из
наименований,
перечня сокращений, списка иллюстраций,
а также включает
прилож
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении
обосновывается актуальность темы диссертационн
ой
раб
ты, формулируются цели и решаемые задачи, научная новизна и
практическая зн
чимость полученных результатов.
В перво
й глав
иссертационной работы
проведен
анализ форм
организации данных в инфраструктурах пространственных данных (ИПД) и
определены ме
ханизмы доступа к пространственной информации. Также для
последующего проектирования внутренних подсистем обработки и хранения
пространственных данных в региональном узле РИПД проведен анализ
технологий и моделей организации геопространственных данных в ГИ
Выявлены
их достоинства и недостатки.
Относительно организации пространственных данных в ИПД
установлено, что пространственная информация организуется в базовые
наборы пространственных данных
(ПД)
, которые в свою очередь состоят из
базовых пространствен
ных объектов. Состав базовых наборов
регламентируется законодательно.
В состав базовых ПД
попадают
разрешенные к открытому опубликованию цифровые данные о наиболее
используемых пространственных объектах, отличающихся устойчивостью
пространственного поло
жения во времени и служащих основой
позиционирования других пространственных объектов
Обмен и обновление
ПД осуществляется на основе использования уникальных идентификаторов.
Для поиска и оценки пригодности ПД используются базы метаданных. Для
доступа и п
олучения наборов объектов может быть использован как
пофайловый обмен, так и сетевой доступ на основе использования
Геопортала.
Также в первой главе проведен анализ основных моделей организации
пространственных данных.
Вторая глава
посвящен
разработке
щей
концепции и архитектуры
регионального узла РИПД
, которая в работе рассматривается как
информационная система
Сформулированы цели и задачи, технология
создания, состав подсистем, их назначение и принципы создания.
На основании выбранного в диссертации
подхода и сформулированных
целей
РИПД должна обеспечивать:
свободный и простой доступ к пространственным данным со стороны
органов государственной власти, местного самоуправления
организаций и граждан;
оперативную актуализацию пространственных данных и ме
таданных;
интеграцию национальных
и региональных
информационных
ресурсов;
межведомственное
и межуровневое
взаимодействие
Анализ показал, что
общенациональная инфраструкт
ра
пространственных данных
, как правило,
реализуется как
интегрируемая
система инфрас
труктур
отельных территориальных образований
(региональных узлов).
Региональный узел РИПД
это банк данных,
содержащий цифровую пространственную информацию на территорию
субъекта Российской Федерации, входящий в состав государственного банка
пространствен
ных данных, имеющий совокупность предметно
ориентированных баз данных (возможно, территориально
распределенных),
центральное хранилище базовых
пространственных
данных, средства
ведения метаданных, комплекс прикладных программ, систему
распределенно
го досту
па через сеть Интернет
и выполняющий функции
унификации, обеспечения доступа и мониторинга данных.
В связи с тем, что
не вся пространственная информация может быть
открыто
опубликована
в с
ти Интернет, создающийся региональный узел
РИПД
должен с
держать д
ва сектора
открытый и закрытый. Обмен
информацией между секторами узла должен выполняться только через
вне
ние носители.
Основные подсистемы узла: подсистема, отвечающая за накопление и
описание готовой картографической продукции
«Архивная база данны
х»;
подсистема унификации, хранения и мониторинга пространственных данных
«Хранилище»; подсистема, отвечающая за предоставление
пространственной информации и метаданных потребителям
«Геопортал»
(рисунок 1)
Рассмотрим
их подробнее:
1.
Подсистема «Архив
ная база данных»
это оперативная система,
электронный архив регионального узла РИПД, выполняющий функции
накопления
и формирования метаданных
готовой цифровой
картографической продукции из внутренних и внешних источников
выступающий в качестве источни
ка данных для остальных подсистем узла.
основу структуры метаданных единиц хранения «Архивной базы данных»
полож
ГОСТ Р 52573
2006
Географическая
информация
Метаданные
как национальный профиль
международного стандарта
ISO
19115:2003
Geographic
info
rmation
Metadata
пространственных
»
Объекты
извлеченные с
Хранение готовой продукции
формирование метаданных
пространственных данных
Публикация данных и
метаданных
Картографическая
продукция
Цифровая модель
местности
Рисунок 1
Структура узла РИПД
2.
Готовая цифровая картографическая продукция, накопленная в
«Архивной базе данных», должна быть преобразована к виду базовых
пространственных объектов. Для этого в структу
ре регионального узла
РИПД должна быть создана специальная подсистема
«Хранилище», в
которой будет происходить реорганизация ПД.
Подсистема «Хранилище»
является информационной системой хранения информации о
пространственных объектах со своими метаданными
и вспомогательной
технологической информацией, позволяющей формировать из объектов
наборы пространственных данных и публикации для
web
сервисов.
Основная цель хранилища
упрощение схемы мониторинга
пространственных данных
. Главным источником информации,
загружаемой
в «Хранилище»
являются пространственные объекты, извлеченные с
цифровых топографических карт различных масштабов.
Хранилище
объектов представляет собой интегрированные коллекции данных (слоев
объектов), собранные из различных систем оперативно
го доступа к данным.
Хранилище» изн
чально формируется
на основе
переработки материалов
«Архивной базы данных» и является репозитарием пространственной
информации с объектной орг
низацией
еопортал
это веб
портал, используемый для доступа к
геогра
фической информации и географическим сервисам посредством сети
Интернет
Геопортал занимает ключевое место в открытом секторе
регионального узла РИПД, т.
к. предоставляет инструмент взаимодействия
пользователей с информационными ресурсами ИПД. Для обеспече
ния
работы портала необходимо подключение к нему баз публикаций
(витрин)
Основны
базы
данных
публикуемые на Геопортале
базовых пространственных объектов,
метаданных пространственных объектов,
публикаций готовой продукции (ЦТК и ортофотопланы,
допущен
ные к
публикации в сети
Интернет),
метаданных готовой продукции.
Для
работы
Геопортал
необходима
разработка следующих
геосервисов: геовизуализация, поисковые сервисы наборов данных,
сервисы
для загрузки (скачивания), сервисы преобразования пространственны
данных, каталоговый сервис
для вызова других сервисов и выполнения
сцепления сервисов в цепочки для получения заданного результата.
Для поддержки функционирования узла
РИПД
необходимо
утверждение
регионального оператора инфраструктуры пространственных
данных и создание на его базе специальной организационной структуры.
Для проведения мониторинга пространственных данных могут быть
использованы два варианта взаимодействия с базой пространственных
объектов (Хранилищем): сетевой обмен (через
сеть
Интернет)
и файловый
обмен через внешний носитель. При использовании сетевой схемы обмена
удаленные пользователи подключаются по линии связи к Хранилищу
пространственных объектов. Все модификации, которые субъект проводит с
данными Хранилища, сохраняются у клиента,
затем по утвержденной схеме
передаются на центральный узел для регистрации изменений в базе
исунок
2).
Трет
ья
глава
посвящен
разработке
модели пространственных
данных в узле РИПД
Хранение и обработка пространственной информации должны
происходить в
единой объектной базе данных.
В Хранилище должны
поддерживаться максимально точные данные. Входные данные,
подготовленные за пределами Хранилища, поступают в подсистему
совместно с метафайлами источников из Архивной базы данных. После
загрузки пространстве
нная информация преобразуются согласно принятой
объектной
модели и на основе метафайлов генерируются объектные
метаданные.
Получение выходной продукции вынесено в отдельный
технологический процесс, включающий в себя генерализацию и оформление
карт
(Рисунок
Рисунок
Схема мониторинга пространственных данных
На основе пространственных данных объектной базы данных
Хранилища выделяется необходимое множество пространственных
объектов, которое выгружается в формат
ГИС. Подготовка выходной
продукции выпо
лняется за пределами объектной базы данных в среде
ГИС.
Для публикации данных в
сети
Интернет
необходима подготовка
нескольк
специализированных витрин данных.
бъектная база данных
выступает как единый интегрированный источник данных для витрин
данных. П
олучение соответствующих витрин происходит на основе
использования инструментов фильтрации. Перед передачей данных для
публикации геоинформация должна пройти контроль комисси
по
публикации.
обработка ЦМР
обработка ЦММ
Фильтрация для
получения ЦММ
Генерализация
Карто
Фильтры по снятию секретности
Издание бумажных
и цифровых карт
мозаика
пространственном
положении
объектов
представление
По запросу
потребителя
некому масштабу
объектных
метаданных
Рисунок
Общая технологическая схема подсистемы «Хранилище»
Подсистема «Хранилище простран
ственных объектов» предназначена
для хранения, анализа и обработ
ки информации о пространствен
ных
объектах и основывается на принципиально отличной от об
щепринятой
моде
ли их формиро
вания. Как известно, для про
изводства и хранения
простран
ственной информации широкое применение получила полистная
технология, при которой объекты по тематической принадлежно
сти
группируются в слои, а сово
купность слоев формирует карту. О
писанный
подход имеет ряд существенных недостатков, таких как дублирование
данных на картах разного масштаба, затяжной цикл актуализации и т.п.,
вследствие чего он не может быть применен в узле РИПД. Предполагается,
что новая модель данных, использованная
в Хранилище, позволит
исключить
.

Одним из базовых терминов ИС «Хранилище» является про
странственный объект, под кото
рым понимается отнесенная к од
ному из
классов информацион
ная единица, содержащая про
странственные
координаты на местности (метрику),
определен
ный набор свойств
(семантику) и уникальный идентификатор.
В ИС «Хранилище» для опи
сания пространственных объ
ектов принята
модель (
Рисунок 4
), где каждый пространственный объ
ект характеризуется:
множеством идентификато
ров;
метрикой или коорди
натным описанием;
атрибутивным описанием;
метаинформацией
по коорди
натным
атрибутивным
описания
м.
объект
Участки
объекта
Геометрия
Атрибуты
Операции
участков
Координатно
привязанные
определяет
определяет
объекта
координатных
Рисунок 4
Модель пространственного объекта,
реализованная в ИС «Хранилище пространственных объектов»
Множество идентификат
оров
пространственного объекта вклю
чает
глобальный уникальный идентификатор (
GUID
) и ведом
ственный
идентификатор.
Метрика или координатное описание
характеризует границы объекта и его
положение в про
странстве. В ИС «Хранилище» используются точечная (в
том числе ориентированная точка), линейная и площадная (полиго
нальная)
типы метрик. Пред
усматривается принципиальная возможность хранения
разных версий метрики объекта, а также нескольких метрик различной
точности для одного объекта. Для каждой метрики в
базе данных (БД) ИС
«Хранилище» устанав
ливаются признаки «Точность» и «Актуальность». Все
метрики по
зиционируются в единой обще
земной системе координат
WGS
Для использования на разных уровнях абстракции экземпляр объекта в
ИС «Хранилище» мо
жет имет
ь сложную структуру. Объект формируется из
несколь
ких координатных описаний (участков), которые затем объ
единяются одним агрегирующим объектом
принцип проиллюстрирован
на
примере автомобильной дороги
Рисунок
Это о
бусловлено
неоднородностью и
сходных данных
(зависимостью от масштаба и
номенклатурной разграфки)
Агрегирующий объект «Осевая линия дороги»
Локализованная
характеристика
Место размещения
подписи
Участок а
Насыпь
Участок а
Участок а
Участок а
Участок а
Рисунок
Иерархия объектов в БД ИС «Хранилище
пространственных объектов»:
комбинация объектов на карте и во входных данных
Для взаимной увязки данных вводится агрегирующий объект,
который
в зависимости от типа может иметь
раз
личный
характер ло
кализации. Такой
объект является своего рода контейнером, определяемым
GUID
2, в который
складываются участки объекта
(Рисунок 6
. Его состав уточняется по мере
появления в БД более точных коор
динатных описаний объекта.
Кроме агрегирующего объекта в БД могут создаваться агрегиро
ванные
объекты (
объекты
агрегаты
). Метрика агрега
тов создается во время
генерализации.
Атрибутивное описание объ
екта
определяет его непростран
ственные
семантические
характеристики. Состав атрибутов задается каталогом.
Ведение
метаданных
в ИС «Хра
нилище» осуществляется по сле
дующим уровням иерархии:
метаданные набора объ
ектов;
метаданные экземпляра объекта;
метаданные экземпляра метрики;
метаданные экземпляра ат
риб
ута.
На уровне набора объектов метаданные полностью соответ
ствуют
метаданным исходного картографического листа, кото
рые могут быть
импортированы в ИС «Хранилище» через
XML
файл из подсистемы
«Архивная база данных». На уровнях объекта, метрики и атри
бута
формируются только отлич
ные от верхнего уровня метадан
ные (при
обновлении соответ
ственно отдельных объектов, мет
рик и атрибутов). Таким
образом, при одном и том же распростра
нителе данных нет необходимо
сти
прослеживать изменения по всей структуре.
ровни
иерархии
Идентификаторы
䝕䤀䐀
Объекты
Уровень 1
GUID
уровня 2
Осевая линия дороги
Уровень 2
GUID
уровня 3
Участок автодороги 1
Участок автодороги 2
Участок автодо
роги 3
Участок автодороги 4
Участок автодороги 5
Уровень 3
Участок автодороги 2
Насыпь
Уровень 4
GUID
не
присваивается
Локализованная х
арактеристика «высота»
Уровень 5
Место размещения подписи
Рисунок
Иерархия объектов в БД ИС «Хранилище пространственных объектов»:
организация объектов в БД (по модели, изображенной на рисун
ке
Для поддержки вышеописанной модели пространственного объекта
разработана специальная информационная модель объектной базы данных
подсистемы Хранилище
(Рисунок 7
Информационная модель хра
нилища пространственных дан
ных
базируется на концептуаль
й модели пространственного объекта и состоит
из следующих разделов:
каталоги объектов;
идентификаторы объектов;
атрибутивная информация;
метаданные;
метрика объектов;
наборы объектов;
служебные данные.
Операции над объектами в каталоге
используются для опи
сания динамики
системы.
Отношения объектов в ката
логе
могут задаваться с помощью определения
отношений наследо
вания либо ассоциаций. Отношение наследования реа
лизует иерархию взаимосвязей между типами объектов. При на
следовании
представители одного ти
па объектов по определению яв
ляются
представителями другого типа.
Рисунок
Схема информационной модели базы ИС «Хранилище»
Обобщение пред
полагает передачу свойств по на
следству (например,
операций объекта, атрибутов объекта и ро
лей ассоциаций)
от общего типа
объектов к частным. Многие типы объектов имеют многочисленные
операции и атрибуты; обобщение может возникнуть из структуры
множественного наследования свойств.
В ассоциацию может вклю
чаться произвольное число типов объектов,
при этом ключе
вую роль при определении ассоциа
ции играет такое свойство
типа объектов, как роль ассоциации.
Методология построения ка
талогов, предлагаемая в
ISO
19110, носит
универсальный ха
рактер. С ее помощью можно сформировать различные
катало
ги и в рамках инфор
мационной системы привести их к унифици
рованному представлению. Таким образом, в ИС «Хранилище» мо
гут
существовать одновременн
о несколько каталогов, не нарушая целостности
данных системы.
Раздел идентификаторов объектов
осуществляет связь между
остальным
и разделами пространственных данных: атрибутивной
информации, метаданных и мет
рик
и содержит такие уникальные
идентификаторы, как:
глобальный идентификатор
GUID
ведомственный идентифи
катор;
внутренний номер в ИС «Хранилище».
В разделе также присутствуют
идентификаторы, не являющиеся
уникальными, в частности:
код типа объекта по приня
тому в ИС «Хранилище» катало
гу;
исходный код типа объекта по каталогу, в котором он был
первоначально создан.
Раздел атрибутивной инфор
мации
содержит конкретные значения
трибутов экземпляров объектов согласно заданной в ка
талоге связи с
типами объектов. Механизм связывания атрибутов является гибким и при
необходи
мости позволяет добавить новые, изменить контекст существую
щих или удалить старые атрибу
ты.
В соответствии с
ISO
19110 существует
поддержка множе
ственных атрибутов.
Раздел метаданных
содержит метаданные различных уровней:
наборов данных, объектов, атри
бутов и метрик.
Раздел метрики объектов
держит геометрическую информа
цию о
пространственных объектах. В И
С «Хранилище» используются модели
«картографического спа
гетти» и цепочно
узловая.
Раздел наборов объектов
со
держит наборы пространственных
данных, выгруженные по опреде
ленным критериям из ИС «Хра
нилище» во
временные таблицы для редактирования в ГИС
сре
де. После
редактирования наборы снова загружаются в ИС «Храни
лище», замещая
устаревшие вер
сии пространственных объектов.
Раздел служебных данных
содержит таблицы диагностиче
ских
сообщений, параметров эле
ментов управления, настройки
функционирован
ия системы и др.
четверт
главе
описываются
результаты по практическо
реализации
разработанной технологии.
Описанная
технология была применена при выполнении работ по
созданию «Банка геопространственных данных УрФО
Архитектура Банка
геопространствен
ных данных УрФО была спроектирована согласно схеме,
предложенной в
о второй главе данной работы
, и включила в себя три
основные подсистемы: Архив, Хранилище пространственных объектов и
Геопортал.
Система «Архив» представляет из себя программный продукт,
пре
дназначенный для хранения
готовой продукции, произведенной
ФГУП
«Уралгеоинформ».
Модуль «Архив» реализован в трехзвенной архитектуре и включает
следующие компоненты: базу данных, сервер приложений,
Web
сервер. База
данных управляется средствами СУБД
Oracl
Enterprise
Edition
. Доступ к
пользовательскому приложению осуществляется через стандартный
Web
браузер. Разработка ПО велась с помощью
CASE
средства
ERwin
7.2.8,
Oracle
SQLDeveloper
1.5,
Oracle
APEX
3.0.1. Подсистема «Архив» содержит
данные, имеющие
гриф «ДСП» и «Секретно», поэтому полностью
располагается в закрытом секторе Банка.
Архив» обеспечивает
первоначальный этап технологической цепочки по реорганизации
информации и выступает как источник данных для других систем Банка.
Для публикации метаданн
ых, сформированных в ИС «Архив»
был
разработана
ИС «Сервер метаданных»
Данное программное обеспечение
(ИС «Сервер метаданных») состоит из трех самостоятельных компонент: для
автономных рабочих мест организаций, для локальной сети Уралгеоинформ
и для сет
и Интернет
(Рисунок
Все эти компоненты предназначены для сбора метаданных в единой
базе данных, интегрированной с Системами Центра («Геопортал уральского
региона», БД «Архив» и «Хранилище пространственной информации») под
управление СУБД
Oracle
. С
остав и структура метаданных полностью
соответствуют ГОСТ Р 52573. Компоненты ИС «Сервер метаданных»
реализованы с помощью следующих программных технологий: среды
Visual
Studio
2008 (язык C#), СУБД
Oracle
, пакета FrameWork 3.5, библиотеки
Hibernate
представляют из себя трехуровневую распределенную систему.
Локальная версия
Подсистема
метаданных
сетевая версия
для
метаданных
версия
подсистемы
Архив
База публикаций
метаданных
База метаданных
ГОСТ
для работы с
метаданными
метаданных
Рисунок
Архитектура распределенной системы управления метада
нными
Уралгеоинформ
Для реализации основных принципов работы с объектной
информацией, изложенных в гла
в структуре Банка, согласно технологии
предложенной в п.2.2, было разработано программное обеспечение ИС
«Хранилище пространственных объектов» и проведено тестирование на
следующих классах пространственных объектов: транспортная
инфраструктура и устр
ойство территорий (административные границы).
Состав прикладных модулей, реализованных в рамках первого этапа
создания «Хранилища пространственных объектов»
следующий
(рисунок 9)
Модуль загрузки пространственных данных в базу данных;
Модуль выгрузки про
странственных данных из базы данных;
Блок редактирования пространственных объектов;
Модуль визуализации пространственных объектов;
Модуль редактирования каталога;
Модуль редактирования;
Модуль уникальной идентификации пространственных объектов;
Модуль подг
отовки отчетов;
Блок администрирования, журнал.
На рисунке
приведена
архитектура
ИС «Хранилище
пространственных объектов»
заргузки
выгрузки
Выгрузка
Рисунок
Программная архитектура подсистемы «Хранилище
пространственных объектов»
Используемые те
хнологии:
сервер
сетевой
: MS Windows Server 2003/2008;
сервер баз данных: СУБД
Oracle
Опция
Oracle
Spatial
(хранение и обработка пространственной
информации)
сервер приложений: IIS 6.0
/7.0
Oracle MapViewer
(визуализации)
среда разработки прило
жений: Visual Studio 2008 (язык C#);
На рисунке
представлен
одуль визуализации
ИС «
Хранилище
рамках государственного контракта
ФГУП «Уралгеоинформ»
разработан
еопортал Уральского региона
(Рисунок 11)
исунок
Модуль визуализации
ИС «Хра
нилище»
. Вызов
атрибутов
пространственного
объекта из окна карты
Рисунок
Геопортал Уральского региона.
Комбинация слоев из различных
источников:
ЦТК местности, созданная в ГИС Панорама; 2
ЦМР и
административно
территориальное деление
созданн
в ArcG
; 3
Карта границ
водоохранных зон, созданная в Mapinfo.
�B_B_&#xs;&#xw&;&#xڄ1;&#xJa;&#x/%;&#x;P;&#xMh;&#x ; &#xXŅ;S;&#xj/-B;&#xw;&#x#/z; R;j;&#x ;&#xMG; S;&#xN;K;&#xl;&#x`nZ;&#xPژ4;? ;&#xT;&#xV;&#x;&#xz[;&#x;&#xhŜ*;&#xT;&#x ;&#xX3_v;&#x*n;&#xܲ;&#x:g8;&#x{;&#x^;&#x;I;&#xt;&#x;&#x:5`;&#xO;&#x`';&#xI;&#xp;&#x!9;='ӼYL$.WƶSYFTv%UWPsw&ڄ1Ja/%1PMh BXŅ4Sj/-Bw#/zDRfj MG5aSN;Kl`nZPژ43f8? ɥTVz[hŜ*T X3_v*nܲ:g8{^;It:5`O`'Ip!99&2&;S2ľ='ӼYL$.WƶSYFTv%UWPsw&ڄ1Ja/%1PMh BXŅ4Sj/-Bw#/zDRfj MG5aSN;Kl`nZPژ43f8? ɥTVz[hŜ*T X3_v*nܲ:g8{^;It:5`O`'Ip!99&2&;S2ľ='ӼYL$.WƶSYFTv%UWPsw&ڄ1Ja/%1PMh BXŅ4Sj/-Bw#/zDRfj MG5aSN;Kl`nZPژ43f8? ɥTVz[hŜ*T X3_v*nܲ:g8{^;It:5`O`'Ip!99&2&;S2&#xՋ;�&#xqW;&#x^;&#x[;&#xo;&#x,;&#xSn;;&#x,9;&#xv2;&#x;&#xqf;&#x;&#xN[;&#xU-;&#xZ ~;&#x[email protected];&#x;&#xj;&#xRq#;&#xLu ;t;&#xz;&#x!ʮ;&#x ;&#x;&#xZ;&#xI;&#x&jI;&#xWpp;&#x? ;&#x I;&#xov;&#x;&#xz.;&#x ,;&#x E;&#xʩ;&#xSg߼;&#x;&#xv;�x;&#x[;&#xv;&#x˷;&#xt;&#x;�ro[5z|Lu:Ko7:B[MtZeЖksZ}^/,kk?_ZՋ'kw~3]M}}|զ¾fPU忽}ấj qW^[o,Sn;,9v26qfN[U-Z ~[email protected]8jRq#Lu 7tƵz!ʮ ZI&jIWpp? Iovz. , EʩSg߼v0x[v˷ts.*chK/zVC{B+癀F{e{&#x;&#xy';&#xw;&#xZ;&#xZJ;&#xP ;&#x$[*;&#x;&#x+;&#x;&#x;&#x{e{;&#x; _;&#xԎ;&#xՎ;&#x~;&#x;&#x?t;&#xH;&#x;&#xy';&#xw;&#xZ;&#xZJ;&#xP ;&#x$[*;&#x;&#x+;&#x;&#x;&#x{e{;&#x; _;&#xԎ;&#xՎ;&#x~;&#x;&#x?t;&#xH;,] vݜFB*WaRLه,Lțelݞ5 *$N{X=08v9]$N2H-Mp.Vu&#x,G^;&#x;�A&8"og`Q|iup{ŸY/q|$R,l&#xWF;&#x%̸;&#x&;&#x,l/;&#xpFD~;&#x:;&#x$*;&#xyX;&#xsI;&#x*[x`;&#x;&#xnw0;&#x[;_00;&#x:;&#x^ ;&#xR;&#xx;&#xw};&#x X;&#xR;&#x;&#x;&#x;&#x:;&#x.x;&#x"l;&#xY;&#xܛ;&#xі;&#xr&k;&#x.;&#x ;&#x ù/;&#x~A;&#x;܀x`nw'p5_b:E2'TJcUmf E WfwSIJs0@$`~mb-شC[2_T k1_}o0x:^ Rxw} XR:.x"lYܛіr&k. ù/~A7] tzxl. O]7Bc^ޜKƆs͇~Tx`nw'p5_b:E2'TJcUmf E WfwSIJs0@$`~mb-شC[2_T k1_}o0x:^ Rxw} XR:.x"lYܛіr&k. ù/~A7] tzxl. O]7Bc^ޜKƆs͇~Tx`nw'p5_b:E2'TJcUmf E WfwSIJs0@$`~mb-شC[2_T k1_}o0x:^ Rxw} XR:.x"lYܛіr&k. ù/~A7] tzxl. O]7Bc^ޜKƆs͇~T&#xӔ_;a&#x%;&#xk$;&#x;&#x'o9;&#xw;&#xkY;&#x^p;&#xg?=;&#xzz;&#x;Ã&#xs;&#xɫ;&#xy;&#xJ64;&#xM;&#x&;&#xYC8;&#x+i;&#xS- ;&#x&;&#xr;&#x- ; p;&#x ;;&#xTװ ;&#xJC;&#x'O; &;&#x܎V;&#xY&6;&#x;&#xЫ;&#x%;Ž`X;&#xg];&#x!Z;&#x _;`%;I;&#xlq;&#x;&#xŮe;&#xh;&#x;&#x;&#x~;&#x:a;&#xiV;&#xl,.;&#x{;&#x_8;&#xJR;&#xUi;&#x"-c;wr;&#xZt;&#x:-[;&#x;&#x;&#xw;&#x_; m;&#xU;&#xʛ;&#xTa;&#x;&#xM; ;&#x^a2;&#xO;&#x;&#x?;&#xښ;&#x`O;&#x&;&#xO;&#xL;&#xט0;
Геоп
ортал базируется на мощной геоинформационной платформе. В
отличие от многих зарубежных и российских геопорталов
Геоп
ортал
Уральского региона сбалансировано сочетает в себе поисковые с
ервисы
(Сервер метаданных) и сервисы визуализации геоинформации, а также имеет
дополнительную функциональность. Геопортал создан на основе
современных технологий, имеет модульную структуру, обладает гибкостью
и масштабируемостью.
Он п
озволяет публиковать б
ез дополнительной
доработки данные ГИС Панорама, ArcGIS, ГИС ИнГео, MapInfo
СНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
Представленная диссертац
онная работа содержит следующие
результаты научных исследований и разр
боток автора
Сформулирована концепция построе
ния регионального узла РИПД:
разработана архитектура узла, определен перечень подсистем и описаны
пути их создания, изложена концепция работы с пространственными
данными в условиях функционирования РИПД.
Для сбора информации и формирования метаданных в со
ставе
регионального узла РИПД создана
специальная подсистема «Архив».
При создании подсистемы «Храни
лище пространственных объ
ектов»
разра
ботан
модель пространственно
го объекта
и формы организации
пространственных данных,
котор
соответству
всем осн
овным
требованиям к идентификации, геометрии, со
ставу атрибутивной
информации и метаданным, а также к установ
лению связей между
объектами
вне зависимости от принятого каталога базовых геоданных
Разработан состав объектных метаданных
уровни
их
организа
ции.
Разработаны алгоритмы обработки пространственных объектов в
подсистеме Хранилище.
Для публикации базовых пространственных данных в составе
регионального узла РИПД разработан и внедрен
еопортал с
необходимым количество
геосервисов.
Использование разр
аботанной технологии организации
пространственных данных позволяет сократить сроки мониторинга
пространственной информации и снизить трудозатраты на подготовку
цифровой
картографической продукции. Результаты диссертационной
работы
используются при разработ
ке регионального узла
РИПД,
функционирующе
на ФГУП «Уралгеоинформ» и активно внедряются на
предприятиях Федеральной службы государственной регистрации, кадастра
и картографии.
ффективность
разработанных
решений для регионального
узла РИПД составляет 56%
По теме диссертации опубликованы следующие работы в печатных
изданиях по перечню ВАК:
Серебряков С.В.,
Гусев В.В., Новикова
Ю.Д.
ГИС «ГО и ЧС»
Свердловской области
// Геодезия и
картография.
200
Серебряков С.В., Баженова Ю.Д. Новый подход к
организации и
хранению пространственных данных // Геодезия и картография.
2008.
№7.
С.52
Баженова Ю.Д. Система "Архив"
инструмент учета готовой продукции и
ведения метаданных
// Геодезия и картография.
200
И другие работы:
еребряков С.В., Баженова Ю.Д. Создание регионального банка
геопространственной информации на территорию УрФО // Тезисы и
аннотации докладов Региональной научно
технической конференции
«Информационное обеспечение экологической безопасности
территорий», 5 и
юня 2008 г., Екатеринбург.
Серебряков С.В.,
Пестов И.Д.,
Баженова Ю.Д.
Реализация узла
региональной инфраструктуры пространственных данных для УрФО в
рамках формирования РИПД
// ГЕО
Сибирь
200
. Т. 4.
Дистанционные
методы зондирования Земли и фотограмметри
я, мониторинг окружающей
среды, геоэкология. Ч.1.
:
б. материалов
Междунар.
научн. конгр.
«ГЕО
Сибирь
200
», 2
апр. 200
г., Новосибирск.
Новосибирск:
СГГА, 200
С.
Алябьев
Бурбан
Зраенко
Серебряков
Базовый
узел
инфраструктуры
пространственных
данных
территории
//
Сучасн
i
досягнення
геодезично
науки
виробництва
рник
наукових
праць
Зах
днакого
геодезичного
товриства
УТГК
Выпуск
1(19),
:
Видавництво
Нац
онального
верситету
вьска
пол
техн
». 2
010.
.337
343.
Анисимова О.Л., Зраенко Ю.Д., Комоско В.В., Пестов И.Д., Серебряков
С.В.
Хранилище пространственных объектов в составе регионального
узла РИПД УрФО.
Часть1. Модел
хранилища.
// Пространственные
данные
70.

Приложенные файлы

  • pdf 14939759
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий