Динамический информационный Web-сервер
многоцелевого назначения.
Беляков В.А. , ИПОС СО
РАН, г.Тюмень
Введение.
Тюменская область - уникальный по своим природным условиям и потенциалам край. На ее территории, площадь которой превышает 1435 тыс.км, представлены почти все природные зоны Западной Сибири: южная и северная лесостепь со злаково-разнотравными лугами и березовыми колками; своеобразная (аналога которой нет ни в европейской, ни в восточносибирской тайге) подтаежная зона мелколиственных березовых и осиновых лесов; южная средняя и северная тайга, в которых кедрово-елово-пихтовые леса сменяются темнохвойными и сосновыми и, наконец, редкостойными лиственничными, лиственнично-еловыми и лиственнично-сосновыми лесами; подзона редколесий на северном пределе распространения лесной растительности; со своеобразными моховыми и кустарниковыми растительными сообществами. На этой территории сосредоточены огромные запасы нефти и газа, торфа, богатые лесные ресурсы, ценные кормовые угодья и пашни. Сегодня Тюменская область-район активного хозяйственного освоения, связанного, прежде всего с разработкой нефтяных и газовых месторождений, строительством крупных промышленных комплексов.
При разработке любых программных документов, концепций, стратегий развития территории, при подготовке проектов создания конкретных объектов, выборе места их размещения, то есть при любых технико-экономических обоснованиях проектов важно определить изменения природных, социально-экономических и культурных характеристик региона.
Промышленное
освоение, в том числе разработка месторождений нефти и газа напрямую
затрагивают интересы всех слоев населения и в первую очередь, представителей
коренных народов. Глобальное техногенное воздействие приводит в последнее время
к деградации их традиционной культуры, нарушению демографических и
этноэволюционных процессов. В результате отторжения части земель из
традиционного природопользования сокращаются возможности традиционных форм хозяйства
- охоты, рыбной ловли, оленеводства. Ситуация осложняется ухудшением
экологического состояния, поскольку традиционная культура коренных народов
Севера напрямую связана с природой.
Научные
наблюдения ведутся исследователями по
многим тематически дисциплинам, разделам. Многочисленные базы данных с
материалами наблюдений, собираются отдельными учеными в тетрадках и только
некоторые используют “настольные” базы данных и в большинстве на слабых/
устаревших компьютерах, что не позволяет корпоративное использование данных, не
обеспечивает надежное их хранение. Базы создаются практически под характер
научной деятельности конкретного исследователя, в результате возрастает
дублирование информации и затраты по ее поддержанию. Уход исследователя из
организации, часто приводит к невозможности дальнейшего использования
накопленных данных. Выход из этой
ситуации, это создание корпоративных
баз данных многоцелевого назначения в сети Internet, с интерфейсами представления данных в среду конечного
пользователя (например: Microsoft Office2000, MapInfo Professional, ESRI
ArcView, COREL).
1.Основные цели
Динамический информационный Web-сервер
многоцелевого назначения,
обеспечит в сети Internet/Intranet общественность, структуры власти, оперативной комплексной информацией о пространственном, количественном и качественном состоянии региональных процессов. Обеспечит информационную поддержку общего образования, научных исследований, проектирования обустройств нефтяных и газовых месторождений. Позволит ускорить освоение и внедрение новых идей, приводящих к получению новых знаний.
Web-сервер должнен обеспечить пользователям ввод, хранение, обработку удаленных баз данных и их аналитическую обработку на основе интеграции с внешними Web, GIS, CAD/CAM … системами в сети Internet/Intranet(см.Рис.1).
Создание Web сервера включает:
1) Разработка многомерной структуры баз данных многоцелевого назначения
2) Создание универсального программного обеспечения ведения баз данных и программных интерфейсов для организации аналитической обработки данных в средах конечного пользователя.
3) Создание тематических баз данных в многомерном сервере баз данных
4) Консалтинг по настройке БД, также сбору, вводу и обработки данных пользователями
5) Администрирование и системотехническое сопровождение Web-сервера.
Рис.1.
2.Концептуальная схема базы данных.
Один
из наиболее эффективных способов повысить значимость Web-сайта
в сети Internet/Intranet и в то же время значительно
упростить работу по его поддержанию – это использование баз данных. В Web
заложены возможности, которые позволяют перейти к такому способу
распространения информации, когда страницы формируются динамически, на основе
баз данных. Интересующая пользователя информация об “объекте” представляется с
помощью комбинации запросов к базе данных и последующего динамического
представления “привязанных” информационных совокупностей в виде
текстово-графических документов/числовых таблиц/ математических моделей.
В условиях интеграции в одной системе баз данных информации из различных дисциплин, большое значение приобретают технологии информационной совместимости и взаимодействия объектов с существующими системами сбора данных. Основу взаимодействия составляют справочники-классификаторы. Предлагаемая методология определяет единый подход к структуре баз данных и к классификации хранимой информации/материалам (M) по различным тематическим разделам ( см. Рис.2).
Рис.2
Согласно этой методике индекс местонахождения записи об информационном материале (М) определяется тремя составляющими (X*Y*Z). Функция обработки данных F(M) определяется составным индексом с учетом ссылки на источник информации. Любой уровень (0-3) индекса массивов X/Y/Z определяется 2 литерами, что достаточно для перекрытия адресного поля в практически рассматриваемых задачах (индекс информационного материала будет определяться 24 литерами (3*(2+2*3))). Дескриптор или описатель каждого уровня массивов (X/Y/Z/B) входит составной частью в 3 уровневую иерархию запроса. Количество уровней внутри раздела может быть переменным (от 1 до 3). Информация привязывается к любому уровню. Алгоритм формирования иерархии запроса определен структурой индекса.
4.Концептуальная схема прикладного математического
обеспечения
Прикладное программное мат.обеспечение Web-сайта разрабатывались в Internet технологии Microsoft Back Оffice 4.0 на основе сервера ASP приложений (см.Рис.3).
Рис.3.
Программный комплекс подсистемы баз данных АДМИНИСТРАТОР включает программные модули:
1) “Пользователи/Темы”, включающий учет тематических разделов, пользователей, прав доступа.
2) “Классификаторы”, включающий средства формирования классификаторов: ‘Объекты, ‘Параметры’, ‘Задачи’, ‘Источники’.
3) “Материалы”, обеспечивающий учет и поиск информационных материалов. Включает средства “привязки” к классификаторам HTML-документов, табличных данных с динамически формируемым рангом таблицы и средства построения графиков/математических моделей.
4) Обеспечивает формирование отчетов статистических данных по заполнению базы данных:
общие итоги, итоги по операторам, итоги по пространственным данным, итоги по электронной библиотеке.
CLIENT (Рис. 4-5) обеспечивает:
Рис. 4 Рис. 5
1) Формирование запроса к базе данных и представление информации об объекте (модули M1, M2) в виде текстово-графических документов, табличных данных, графиков/ математических моделей и выполняемые при гиперссылке на страничке Web-сайта (Рис.4). Модуль М1* представляет информацию с двумя окнами запросов - “объект”, “параметр” и при наличии на входе одной переменной – “задачи”. Модуль M2* представляет информацию с одним окном запроса - “объект” и при наличии на входе две переменных – “задачи”, “параметр”.
2) Формирование запроса к
серверу баз данных и представление информации об объекте обеспечивают
программные модули M3, M4
(см.Рис.5). Информация предоставляется из существующих геоинформационных систем
(MapInfo/ArcView..) в виде
текстово-графических документов, табличных данных, графиков/ математических
моделей и выполняются при инициализации геообъекта тематической карты. Модуль
М3* представляет информацию при наличии на входе кодов – “объект”, “задача”,
“параметр”. Модуль M4* представляет информацию с
одним окном запроса - “параметр” и при наличии на входе кодов – “объект”, “задача”.
4. Тематические базы данных
ИПОС СО РАН
Данная методология и предлагаемые подходы использовались при создании динамического Web-сайта ИПОС СО РАН (http://www.ipdn.tmn.ru) и региональной базы данных природных и социальных условий Ямало-Ненецкого округа (заказчик РАО ГАЗПРОМ и Администрация Ямало-Ненецкого округа).
База данных ведется по
тематическим направлениям: АРХЕОЛОГИЯ, ЭТНОГРАФИЯ, БИОРАЗНООБРАЗИЕ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ и представляет:
· сведения о распространении видов биоразнообразия по районам округа, включающие описания видов птиц, млекопитающих, рептилий, наземных и водных беспозвоночных, грибов, мхов, лишайников, цветковых;
Данная
методология использовалась для формирования страничек на сайте института в
разделах “Новости”, “Наш институт”, “Персонал”, “Эл.библиотека”.
5. Администрирование
динамического информационного Web-сервера.
Администрирование Web-сервера включает:
1) Системотехническое сопровождение
2) Администрирование Web-сайта
3) Администрирование Базы Данных
4) Управление безопасностью Web-сервера
5) Консалтинговое сопровождение
В качестве
базовой архитектуры информационно-вычислительной сети предлагается следующее решение:
-
Сервер
БД/WWW : Dual pghjwtccjhпentium III/850, 512Mb RAM, 18*2Gb HDD, CD ROM,
ethernеt 100*2, Microsoft: Windows NT, SQL_Server, Internet Information Server;
ASP Server application (Ms.Visual
Studio: ASP, C++, Java, HTML). Примечание: наиболее оптимальный вариант, это
физическое разделение DB и Web .
-
Клиент: PC Pentium III/850,64-128Mb RAM, 10 Gb HDD, Ethernet 100,
MS.Windows98/00, Ms.Internet Explorer5.0+.
-
Сетевые решения (8User): 3COM OfficeConnect Dual Speed Switch 8,
ethernet (AUI), маршрутизатор CISCO 1601R, Modem для выделенной линии 128кb/s (2)
Заключение
Опыт эксплуатации Web–сайта ИПОС СО РАН показал необходимость интеграции в распределенной сети Internet функциональных сайтов.
Так при ведении раздела местообитаний видов биоразнобразия рационально использовать ссылки на базы знаний видов биоразнообразия, например в рамках распределенного банка знаний "Биоразнообразие планеты" ("Биоразнообразие животного и растительного мира Сибири" (http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib/bio/ ).
В разделе “археологические памятники” систематизация
представляемых сведений по Ямало-Ненецкому округу принята, как в институте
археологии и этнографии РАН (ИАЭТ СО РАН www.archaeology.nsc.ru
). Методология по
представлению сведений в разработанна директором этого института, руководителем
сектора палеолита академиком РАН А.П.Деревянко. Необходимо разработать правила
представления археологической отчетности на Web-сайтах и формы стимуляции научных работников по представлению своих трудов
в сети Internet.
Развитие геоинформационных технологий в сети Internet требует развитие и распространение интегрированных решений в институтах СО РАН. Необходимо опробировать централизованные подходы (создание единого геоинформационного пространства)использования корпоративных ГИС, например на базе геоинформационного центра СО РАН (ESRI ArcIMS) .
Проект с предлагаемой
методологией создания динамического
геоинформационного Web-сайта многоцелевого назначения был представлен в европейской программе IST-2000. (4-вызов,
RU52, http://www.ideal-ist.net/ISTcall/Ps4thcall/actline141/RU52.htm).
Реализация проекта основывалась на совместной
работе с российским партнером Infa-soft, г.Ставрополь, ведущей
разработку глобальной ГИС map+ (http://www.infa.ru/map/
). В ходе процесса поиска партнеров,
автору данного проекта поступило предложение об участии в международном консорциуме по разработке проекта
“Прогнозирование чрезвычайных ситуаций в прибрежных территориях Англии и
Франции” (http://www.ideal-ist.net/ISTcall/Ps4thcall/actline141/UK62.htm).
Основные
идеи данного подхода в формировании Weв-
сайтов на различных стадиях своего развития отражались в статьях и докладах
(см.Л1-Л6).
Публикации
1.Беляков В.А. Интегрированная информационная система ИПОС СО РАН // Проблемы взаимодействия человека и природной среды. Тюмень. Издательство ИПОС СО РАН, 2000 - с.129.
2.Цибульский В.Р., Беляков В.А. Информационно-аналитическая система природных и социальных условий полуострова ЯМАЛ//Информационный бюллетень ГИС ассоциации №2(9)1997г,-с. 64.