Возможности использования Web-технологий для лесоучетных работ
Интернет - это обширная компьютерная сеть, объединяющая рабочие станции, которые связаны между собой с помощью различных средств передачи данных - спутниковых и иных радиоканалов, волоконно-оптических сетей, коаксиальных кабелей, кабелей типа «витая пара» и телефонных линий. Для соединения всех этих каналов используются такие коммуникационные устройства, как маршрутизаторы, коммутаторы, концентраторы и модемы, а передача данных осуществляется с помощью стандартного межсетевого протокола TCP/IP. В качестве синонима слова «Интернет» иногда используют термин «Веб». Основное назначение Интернета состоит в предоставлении доступа к той информации, которая размещена на веб-страницах многочисленных сайтов. Физически эта информация хранится на веб-серверах, а пользователи получают к ней доступ с помощью программ, которые называются веб-обозревателями или веб-браузерами.
Пользователи ГИС могут найти в Интернете целые библиотеки векторных и растровых тематических данных, а также полезные ссылки на другие источники информации. К сожалению, скорость передачи данных через Интернет пока не позволяет воспользоваться этими ресурсами в полной мере.
Интернет-ГИС основана на отправке запросов к серверам (роль которых играют коммерческие СУБД и ГИС) через стандартные веб-интерфейсы. Пользовательские запросы преобразуются в соответствующие SQL-команды, которые передаются для обработки серверной БД ГИС. Результаты выполнения запросов возвращаются пользователю в растровом или векторном формате, пригодном для быстрой передачи и просмотра через Интернет. Работающие в Интернете географические информационныесистемы включают два типа приложений, основанных на CGI-сценариях: клиентские и серверные.
Примером клиентского приложения ГИС является браузер (веб-обозреватель) с дополнительными модулями для поддержки ГИС. В серверном приложении ГИС браузер используется только для отправки запросов к серверу и отображения результатов их обработки. Клиентские приложения ГИС реализованы, как правило, в виде Java-апплетов, элементов управления Active-X, подключаемых модулей либо (гораздо реже) полнофункциональных программ. В любом случае, для установки этих приложений пользователю необходимо передать дополнительное программное обеспечение (рис. 12.5). Рассмотрим в качестве примера клиентское интернет-приложение ГИС, реализованное в виде Java-апплета.
Сначала код апплета загружается в веб-браузер в виде двоичных кодов, формирующих графический интерфейс пользователя. Далее апплет получает и обрабатывает векторные данные, необходимые для реализации сложных функций ГИС. Такую архитектуру не следует путать с другими архитектурами, в которых роль Java-апплета сводится только к формированию пользовательского интерфейса, а сложные расчеты и обработка данных выполняются сервером.
Примером серверного приложения ГИС могут служить геоинформационные сервисы, имеющиеся на большинстве популярных интернет-порталов. Их пользователи отправляют серверу запросы, результаты обработки которых возвращаются в виде изображений на HTML-странице.
В случае серверных приложений ГИС все сложные программные модули, пространственные и табличные данные находятся на сервере (рис. 12.6).
Благодаря централизованному размещению программных модулей и данных такая архитектура обладает рядом преимуществ, в число которых входит упрощенная разработка, развертывание и обслуживание приложений.
Сравнительный анализ преимуществ и недостатков серверных и клиентских приложений ГИС приводится в табл. 12.3.
Всемирная паутина представляет собой среду без сохранения параметров состояния. Веб-сервер получает от клиента запрос, обрабатывает его
и возвращает клиенту свой отклик, не учитывая состояние клиента. Такаяархитектура напоминает распространенный тип архитектуры программного обеспечения, основанный на конвейерах и фильтрах. Помимо выбора архитектуры, перед разработчиком встают еще две проблемы, связанные с хранением параметров состояния в серверном приложении. В частности, можно выбрать подход, предполагающий хранение параметров состояния на стороне клиента. Альтернативный вариант - использование объектно-ориентированного подхода и хранение параметров состояния на сервере.
В первом случае состояние (расширения, слои, команды, входные параметры и т. д.) хранится на клиенте в виде специальных переменных. Для этого применяют два метода: использование cookie-файлов и скрытых тегов ввода параметров на HTML-страницах.
При отправке запроса серверу все команды и переменные состояния извлекаются из HTTP-запроса. После этого команда исполняется на сервере и, в результате, генерируется карта, соответствующая текущему состоянию клиентского приложения. Сгенерированная карта вместе с текущими переменными состояния внедряется в HTML-страницу и возвращается клиенту. На сервере состояние хранится в виде объектов базы данных и карт, существующих на протяжении сеанса пользователя. На клиенте необходимо хранить лишь переменные, касающиеся состояния пользовательского интерфейса (последняя команда, активный слой и пр.). Преимущества и недостатки такого подхода перечислены в табл. 12.4.
Типичное интернет-приложение включает в себя три четко определенных компонента: серверное приложение, клиентский интерфейс и хранилище данных (рис. 12.7).
К уровню клиента относится персональный компьютер, на котором работает веб-браузер. Этот уровень объединяет пользовательский интерфейс, генерацию запросов к серверу приложений и их передачу по протоколу HTTP, а также передачу созданных сервером HTML-страниц и их отображение в браузере. Средний уровень подразделяется на подуровни веб-сервера и сервера приложений. Веб-сервер принимает от клиента запросы, которые обрабатываются модулем администрирования сервера приложений. Последний запрашивает хранилище данных по протоколу TCP/IP или посредством ODBC. Третий уровень включает хранилище данных - SQL-совместимую РСУБД и каталоги с файлами (shapefiles), содержащими ГИС-данные. Хранилище создается и поддерживается с использованием локальной процедуры обновления таблиц БД, геотрансформирования и создания новых ГИС-файлов. В системе также реализована поддержка локального обновления (рис. 12.8).
Такая архитектура предполагает обновление содержимого хранилища путем переноса данных. В частности, именно так происходит обращение к хранилищу программы ESRI, которая обрабатывает данные и генерирует HTML-файлы, передаваемые затем клиенту для отображения в веб-браузере.
В описанную систему могут входить один, два и более компьютеров.
В случае одного компьютера веб-сервер, сервер приложений и сервер БД
работают на одном ПК. В конфигурации с двумя компьютерами веб-сервер устанавливают на один компьютер, а серверы приложений и базу данных - на другой.
В конфигурации с несколькими компьютерами каждый компонент системы работает на отдельном ПК. Оптимальная конфигурация для каждого случая зависит от предполагаемого числа пользователей (посетителей сайта ГИС) и числа запрашиваемых карт (табл. 12.5).
Примерная конфигурация оборудования сервера представлена ниже.
1. Центральный процессор с тактовой частотой 2x500 МГц.
2. Емкость ОЗУ: 512 МБ.
3. Жесткие диски: 2x13 ГБ.
4. Подключение к сети Интернет: Т1 или более быстрое.
Необходимое для создания системы программное обеспечение перечислено в табл. 12.6. Серверное интернет-приложение ГИС включает четыре компонента: веб-браузер и клиентский интерфейс, веб-сервер и сервер приложений, программное обеспечение ГИС и картографического сервера, а также РСУБД. Хотя эти компоненты интегрированы в состав системы, их следует рассматривать и выбирать по отдельности.
Клиентский интерфейс
Как правило, функции клиентского интерфейса интернет-приложения ГИС выполняет веб-браузер, в котором открыта HTML-форма либо запущен Java-апплет. В число клиентских компонентов могут входить статические и динамические HTML-страницы, которые могут содержать HTML-фреймы. Применение фреймов дает следующие преимущества:
1. Не требуется передавать все фрагменты веб-элемента с каждым запросом.
2. Возможно независимое изменение размеров и прокрутка содержи-
мого фреймов.
3. Поддерживаются функции, сходные с функциями автономных при-
ложений.
Интерфейс веб-приложения можно разделить на несколько функциональных областей (рис. 12.9). В данном примере область 1, в которой не поддерживаются изменение размеров и прокрутка, используется для отображения статической HTML-формы с элементами управления, включающими раскрывающееся меню, графические кнопки и Java-функции, предназначенными для обработки действий пользователя и передачи данных.
Область 2, в которой поддерживаются изменение размеров и прокрутка, служит для отображения динамической HTML-страницы с условными обозначениями карты, значками и ссылками на параметры, содержащие Java -функции для обработки действий пользователя и передачи введенных им данных. Область 3, в которой также поддерживаются изменение размеров и прокрутка, служит для отображения динамической HTML-страницы с картой и содержит Java - функции для обработки действий пользователя.
Для разработки ГИС-сервера применяют специализированное программное обеспечение: MS Visual Basic или ESRI Map Objects. В качествеСУБД используют MS SQL Server или Oracle. Оптимальные средства и подходы к разработке ГИС-приложений для Интернета определяются поставленной задачей. Прежде всего, разработчик должен разобраться в предъявляемых требованиях и выбрать подходящую архитектуру программногообеспечения. Как правило, для интернет-приложений ГИС оптимальной является серверная архитектура вследствие простоты развертывания и соответствия стандартам.
Ключевым фактором эффективности ГИС является структура пространственных данных и связей в реляционной БД. Максимальной эффективности интернет-приложений ГИС можно достичь за счет денормализации базы данных.
1 Непрерывное лесоустройство – энциклоп
1 Эмрджентность -
2 Моделирование - представление изучаемого объекта (системы) в упрощенной форме – форме модели, воспроизводящей существенные свойства и характеристики исследуемого реального объекта и процесса. В лесных дисциплинах, начиная с 19 века на основе математических моделей определяются таксационные характеристики, сортиментно-сортная структура насаждений, выполняются лесоустроительные расчеты (размеры рубок главного, промежуточного пользования, использование недревесных ресурсов, в том числе ресурсов охотничьей фауны). На основе моделирования построена большая часть действующих таксационных справочников – таблицы бонитетов, хода роста, сортиментно-сортные и товарные таблицы.
1 Текстовый тип применяется при количестве знаков до 265. Для больших по размеру текстов применяется тип данных MEMO-поле (до 65 536 знаков)
2 Распространенные Типы числовых данных – целое, короткое целое, целое длинное, десятичное с плавающей точкой, десятичное с фиксированной точкой, двойное с плавающей точкой, вещественное,
1 Цель предварительной обработки – устранение искажений, связанных с состоянием атмосферы, антропогенной деятельностью, рельефом и пр. и усиление яркостных отличий объектов для дешифирования.
2 “Пригодность” снимка оценивается экспертом-дешифровщиком
1 Апплет - вид сетевого приложения, хранимый на Web-серверах, расширяющий возможности обозревателя (клиента).
Сервлет – вид сетевого приложения, разрабатываемый с помощью языка Java, который служит для расширения возможностей Web-серверов