Комплексът за управление на регионален геопортал „Геопортал Регион” е разработен от Конструкторско бюро „Панорама” (Москва, Русия). Той е предназначен за управление на банка от пространствени данни и публикуване на цифрова картографска информация, данни от дистанционни изследвания, тематична информация от бази данни, документи и навигационна информация. Осигурява отдалечено взаимодействие с автоматизирани системи за управление, системи за мониторинг състоянието на местността, управление на транспорта, кадастър, градоустройство и други.
Програмните средства на комплекса са вписани в Регистъра на сертифицираните средства за защита на информацията на Министерството на отбраната на Руската федерация и могат да се използват за обработване на информация с гриф „секретно”.
На фиг. 1 е показана схемата на функциониране на комплекса „Геопортал Регион”.
Фиг. 1. Схема на функциониране на комплекса „Геопортал Регион”.
Описание функционирането на комплекса „Геопортал Регион”.
За управление на банка от пространствени данни (фиг. 2) се използва Комплекс за управление на банка данни от цифрови карти и данни от дистанционни изследвания, който осигурява съхраняването в обменни формати на векторни карти и планове, данни от дистанционни изследвания, сканирани картни материали, документи, матрици на височините и модели на местността. Управлението на базата метаданни се изпълнява в съответствие с изискванията на стандартите: „ГОСТ Р 52573-2006. Географска информация. Метаданни”, „ISO 19115:2003, Geographic information – Metadata”и „ISO/TS 19139, Geographic information – Metadata – XML schema implementation”.
Фиг. 2. Банка от пространствени данни.
Комплексът за управление на банка данни от цифрови карти и данни от дистанционни изследвания(фиг. 3)има средства за автоматизирано запълване на банката данни, предаване на данни по автоматизирани заявки, подбор на данни за дадена територия с необходимите характеристики, подготовка на справки за наличните данни и обработените заявки.
В състава на съхраняваните и публикуваните данни от дистанционни изследвания могат да влизат материали от космически и въздушни снимки, включително и данни от безпилотни летателни апарати, данни от оптични, мултиспектрални, радиолокационни и лазерни снимки на местността.
Фиг. 3. Комплекс за управление на банка данни от цифрови карти и данни от дистанционни изследвания.
Отдалеченото взаимодействие с автоматизираните системи за управление и информационните системи се осъществява чрез web-сървисите GIS WebService, GIS WebFeatureService, GIS WebCoverage Service. Поддържат се протоколите OGS и международните стандарти от серията ISO 19100 (OGS WMS, WMTS, TMS, WCS, WFS). Поддържат се промишлени протоколи за информационно взаимодействие на основата на стандартите SOAP и REST.
Програмата GIS WebService изпълнява заявките за изобразяване (предаване на тайлове) на цифрова картографска информация, данни от дистанционни изследвания и тематична информация. За повишаване на производителността, при едновременен достъп на повече потребители, се препоръчва изобразяваните данни (тайлове) да се разделят на четири отделни сървъра по следните категории: картографско представяне на местността, данни от дистанционни изследвания, тематични данни, кадастрални и навигационни данни. Разделянето на категории е условно и е предназначено за по-равномерно натоварване на сървърите. Кадастралните и навигационните данни са обединени на принципа на съвместяване на статичната и динамичната информация.
Картографското представяне на местността се формира във вид на пирамида от следните данни: цифрово-обзорна географска карта на местността за изобразяване в мащаби 1:500 000 и по-дребни, цифрови топографски карти на местността за изобразяване в мащаби от 1:200 000 до 1:25 000, цифрови планове на населените места за изобразяване в мащаби от 1:10 000 и по-едри (детайлни). Териториите извън населените места при изобразяване в мащаб 1:10 000 и по-едър се запълват с данни от цифрови топографски карти в мащаб 1:25 000.
Първичната обработка на готовите картографски данни за нарязване на тайлове във вид на пирамида се извършва с програмата ImageryCreator. Впоследствие, при обновяване на картите и плановете, се извършва автоматично обновяване на пирамидата от тайлове с помощта на сървиса ImageryService. Тайловете са във формати PNG или JPEG. Обемът на тайловете, в сравнение с изходните векторни карти, се увеличава десетки пъти и може да бъде от няколко гигабайта до няколко терабайта, в зависимост от размера на територията и степента на детайлизация на изображението (максимално ниво на пирамидата от тайлове). За удобство при управление на публикуваното изображение, отделните слоеве картографски данни се нарязват на отделни пирамиди от тайлове. Програмата GIS WebServiceможе да предоставя едновременно достъп до няколко пирамиди от тайлове. При голям обем на данните и повече клиенти (хиляда и повече) е целесъобразно да се използват няколко програми GIS WebServiceи пирамидите от тайлове да се разполагат на няколко твърди диска или сървъра. Делението на пирамидата е кратно на 4.
Данните от космическите и въздушните снимки на местността трябва да са подготвени като мозайки от ортофотопланове. При наличие на данни с различна разрешаваща способност (детайлизация) се формират няколко слоя за изобразяване в различни мащаби. Подготовката на данните и тяхното публикуване са аналогични на подготовката и публикуването на картографските данни.
Изходната тематична информация може да бъде представена във вид на картографски материали (схеми на териториалното планиране, градостроителни планове, транспортни схеми, екологични карти, схеми на електропроводи и др.) и във вид на тематични бази данни (демографски, икономически, социални, политически сведения за региона и др.). Готовите тематични карти се подготвят като пирамида от тайлове по слоеве, както при картографските данни. Отделно се формира легенда на картата като графичен файл. Информацията от базите данни може да има картографско представяне чрез специалния сървис Panorama SpatialDB Service,който е реализиран по стандарт OGS 06-103r4: „OpenGISImplementation Standard for Geographic information”. Картографското представяне на тематичните бази данни се подготвя във вид на пирамида от тайлове по слоеве, както при картографските данни. При обновяване на данните в базата данни сървиса Panorama SpatialDB Serviceавтоматично обновява картографското представяне, а сървиса ImageryService автоматично обновява съответстващите тайлове в пирамидата.
Фиг. 4. GIS WebServer.
Изходните кадастрални и навигационни данни могат да бъдат представени във вид на картографски материали, бази данни или отдалечени сървиси, поддържащи протоколите OGCи международните стандарти от серията ISO 19100. Обработката на картографските материали и базите данни се извършва както при тематичната информация. Данните от външните web-сървиси се интегрират за публикуване в програмата GIS WebServer(фиг. 4) с данните от сървисите, влизащи в състава на комплекса. За тази цел в програмата за администриране на GIS WebServer в качеството на източници на данни за отделните слоеве се назначават външни web-сървиси.
Програмата GIS WebCoverage Service осигурява изпълнение на заявки за данни за височините, използвани за изобразяване на 3D модели на местността (фиг. 5), а също така данни за качествените характеристики на местността, използвани при решаване на разчетни задачи и моделиране.
ю
Фиг. 5. Триизмерен модел на местността.
Програмата GIS WebFeatureServiceпредоставя метаданни по заявки към банката данни и данни на външни информационни системи. Заявките за получаване на данни трябва да имат съответните параметри за авторизация (проверка за правото на достъп) в банката данни.
ГИС Сървър осигурява отдалечен многопотребителски достъп до пространствените данни на web-сървисите, сървисите Panorama SpatialDB Service, ImageryService и потребителите на програмата ГИС „Карта 2011” (ГИС Оператор (фиг. 6) и други). Осигурява автоматично водене на журнала на транзакциите за векторните карти (регистрация на всички изменения, отмяна на транзакции, контрол на аварийно завършване и възстановяване на структурата на данните след прекъсване, печат на протокола на работа). ГИС Сървър извършва резервно копиране на данните в съответствие с настройките на администратора на програмата. Поддържа се съвместно включване на няколко ГИС Сървъра за разпределено съхранение и обработка на пространствени данни с автоматична репликация и защита на данните. За управление на списъка с потребителите, списъка с данните, резервното копиране и правата за достъп до данните има средства за администриране.
Фиг. 6.ГИС Оператор.
ГИС „Карта 2011” осигурява създаване и обновяване на цифрови карти на местността по материали от космически или въздушни снимки, построяване на ортофотопланове, създаване на триизмерни модели на местността, формиране на тематични карти за изобразяване на приложна информация от бази данни, навигационни прибори и други източници, поддържане на различни проекции и координатни системи, контрол на качеството на входните данни.
Към настоящия момент на сайта на Конструкторско бюро „Панорама” (www.gisinfo.ru) са представени повече от 70 учебни видеофилма и повече от 90 презентационни материала по темата. Специалисти от учебния център на компанията регулярно провеждат онлайн-семинари, участие в които приемат ръководители и специалисти от различни райони на Руската федерация.
