Инж. Сергей Алексеев (Конструкторско бюро „Панорама“, Москва, Русия
Инж. Яна Ангелова (Геодетект ЕООД)
Липсата на средства за отчет на наличната пространствена информация може значително да намали ефективността от нейното използване. Това касае както хартиените, така и цифровите архиви.
Собствениците на пространствени данни могат условно да се разделят на две категории: създатели и потребители.
Към първата категория се отнасят големи държавни структури, които се занимават със създаване на цифрови карти и планове, обработват данни от дистанционни изследвания, формират матрици на височините и модели на местността в големи обеми. Това могат да бъдат и частни компании, изпълняващи работа по събиране на пространствени данни. За тези организации е важно да организират отчет на данните, да осигурят тяхното надеждно съхранение, подбор и оперативно предаване на потребителите. Като правило, в такива случаи пространствената информация в банката данни се съхранява в един обменен формат, а при предаване на потребителя, при необходимост се конвертира в нужния формат.
По-големите потребители имат и по-големи по територии зони на интереси, което се свежда до използването на значителен по обем информация. За тях е важно, освен отчета и съхраняването на данните, да се осигури бърз подбор и компановка на данните за дадената територия. Например, за организации, изпълняващи оперативно дежурство огромна роля играе времето за подбор и предаване на данните.
По-малките потребители също са изправени пред необходимостта от поддържане на банка пространствени данни. Наличната пространствена информация не се използва ефективно. Не са редки случаите, довели до загуба на скъпо струваща информация.
Често пространствените данни, постъпващи от създателите или потребителите са представени в различни обменни формати. Освен това, даже при наличието на сертификати, такива данни могат да съдържат сериозни грешки, например в структурата или метаданните. Това означава, че ако те бъдат поместени в банката данни без предварителна обработка и входен контрол, в последствие при тяхното използване могат да възникнат сериозни проблеми.
Разнородните формати на предоставените пространствени данни са характерен проблем за потребителите.
Ако потребителят работи в единна географска информационна система (ГИС), е целесъобразно данните да се съхраняват във формата на тази ГИС, а конвертирането на постъпващите данни да се извършва на етапа на предварителна обработка и входен контрол, преди тяхното поместване в банката данни. При това съществува възможност да се дублират идентични данни, получени от различни източници.
Постъпващите за съхранение файлове могат да имат различни формати, различни имена, но по своята същност се явяват пълно копие един на друг. Например, един и същи фрагмент на данни от дистанционни изследвания, представени във формати TIFF и JPEG. Съвместното съхраняване на такива файлове е нецелесъобразно.
Обратната ситуация – постъпващите за съхранение файлове имат идентични имена, но по същество се отличават един от друг и замяната им е неправилна.
Ако данните, съхранявани в банката имат структурни грешки или грешки в метаданните и това се установи едва при предаването им на потребителя, необходимото време за подбор и компановка на информацията може рязко да се увеличи.
Архивът трябва да съдържа само коректни данни, годни за използване без допълнителна обработка. Това се осигурява при входния контрол на постъпващите за съхраняване данни и тяхната периодична ревизия.
В Конструкторско бюро „Панорама“ (Москва, Русия) е разработена технология за водене на банки пространствени данни. Тя е основана на използване на собствено програмно осигуряване:
– ГИС „Карта 2011″ осигурява входен контрол и предварителна обработка на данните;
– „Комплексът за водене на банката данни на цифрови карти и данни от дистанционни изследвания“ отговаря за воденето на банката пространствени данни;
– ГИС Сървър и GIS WebService организират достъпа до пространствените данни;
– GIS WebServer осигурява публикуването на пространствените данни в Интернет/Интранет.
Общата схема за функционирането на банката данни е представена на фиг. 1.
Основните принципи за функциониране на банката данни са:
– входните данни постъпват във временен архив и след предварителна обработка и входен контрол се поместват в постоянния архив с едновременно формиране на записи в базата метаданни;
– в съответствие със съдържанието на базата метаданни автоматично се формира схема на наличните данни, която със средствата на GIS Webserver и GIS WebService може да бъде достъпна за дебелите и тънките клиенти;
– достъп до постоянния архив има само администратора на банката;
– при обработката на заявката за подбор и компановка на данните получената информация може да бъде предадена неподредствено на потребителя на носител или съхранена в работната база данни, където става достъпна за дебелите клиенти посредством ГИС Сървър и GIS WebService или за тънките клиенти с помощта на GIS WebServer.
Основата за функциониране на банката пространствени данни е „Комплексът за водене на банката данни на цифрови карти и данни от дистанционни изследвания“. Той е предназначен за съхраняване в обменни формати на цифрови карти и планове на градове, данни от дистанционни изследвания, матрици на височините и модели на местността. На основата на комплекса могат да се формират хранилища от еталони с изходни пространствени данни и временни архиви при създаване и обновяване на цифрови карти и планове.
Програмното осигуряване, реализирано по технологията клиент-сървър, функционира с базите данни PostgreSQL версия 9.x в операционните системи Windows и Linux. То осигурява получаване на информация за състава и състоянието на банката данни, оперативен подбор на материалите, формиране, обработка и реализация на заявките за получаване на екземпляри от пространствените данни.
Основните функции на комплекса са:
– входен контрол и поместване в хранилището на цифрови карти и данни от дистанционни изследвания в обменни формати;
– водене на йерархична структура на файловото хранилище с цифрови карти и данни от дистанционни изследвания в обменни формати;
– водене на базата метаданни за цифрови карти и данни от дистанционни изследвания;
– визуално изобразяване на състоянието на банката данни на фона на обзорна карта;
– бързо търсене на географски обект (област, община, населено място) на обзорната карта за неговото използване в овърлейни операции при подбор на данните;
– автоматизиран подбор на цифрови карти и данни от дистанционни изследвания на зададения район по указани критерии (мащаб, точност, състояние на местността и др.);
– запис на избраните цифрови карти и снимки в указана папка или предаване по FTP – протокол за понататъшното им използване;
– автоматизирано формиране на отчетно-справочни документи за състоянието на банката данни и движението на цифровите карти и данните от дистанционните изследвания.
При поместване за съхранение на пространствените данни се изпълнява автоматично разпознаване (по информация, съдържаща се в самия файл или допълнителни привързващи файлове) геопространственото положение за файлове със следните формати: SXF, RSW, MTW, SHP, MIF/MID, TIFF (TIFF с TFW файлове или GeoTIFF).
Има възможност за добавяне на нови формати.
При съхраняване на данни в други формати координатите на ъглите на рамката за всеки набор от данни се въвеждат от операторите.
Заедно с пространствените данни в обменните формати в банката данни могат да се съхраняват метаданни във формат XML, изготвени в съответствие с изискванията на стандартите „ISO 19115:2003, Geographic information – Metadata“ и „ISO/TS 19139, Geographic information – Metadata – XML schema implementation“.
Осигурена е безопасност на данните. Правата и ограниченията на потребителите се определят от системния администратор.
При поместването на информацията в архива за набора от данни се изчислява контролна сума. В процеса на предаване на пространствената информация на потребителя се изпълнява проверка на съответствието на контролната сума на предаваемия набор от данни.
Достъпът на потребителите до банката данни от цифрови карти и данни от дистанционни изследвания чрез web-браузери може да бъде осъществено със средствата на програмата GIS Webserver.
GIS Webserver осигурява публикуване на схемата за наличието на цифрови карти и данни от дистанционни изследвания в банката, преглед на таблиците с метаданните, изпълнение на заявките за подбор на данните и печат на отчетите за наличните данни в хранилището.
Средствата за филтрация на таблиците от базата метаданни позволяват да се изпълни подбор по различни критерии (мащаб на картата, точност на данните от дистанционните изследвания, дата на снимките, формат на представяне и др.).
Средствата на овърлейният анализ дават възможност да се извърши подбор на пространствените данни на зададената територия. Например, могат да се избират обекти, посочени на обзорната карта чрез точка, полилиния, полигон (фиг. 2) или от списък (област, община, населено място, фиг. 3).
Като фон за показване на картите-схеми за наличните данни могат да се използват поставената в комплекта обзорна карта или карти, снимки и ландшафти от известни геопортали, като Google, Yahoo, Virtual Earth, Yandex, OpenStreetMap и др.
Конструкторско бюро „Панорама“ предлага и „Комплекс за водене на банки пространствени данни – Мини“.
Той е със същата функционалност, но поддържа само следните формати: SXF, MIF/MID, SHP, KML, DXF, DGN, MP, RSW, TIF, MTW, HGT, GRD. Няма възможност за добавяне на нови формати, но е значително по-евтин.
