Лебедев В.А.,
Старкова В.Г., Брагин С.В.
Институт прикладных математических исследований Карельского научного центра РАН,
Петрозаводск
Дана характеристика структуры электронных географических справочников. Предложена архитектура и функции программного обеспечения публикаций таких справочников в ИНТЕРНЕТ. Описывается интерфейс и организация доступа к сведениям справочника.
The structure of digital geographical reference collections is delineated. The architecture and functions of the software for their online publication are proposed. The interface and procedure of access to the data in the collections are described.
Справочная литература играет важную роль в научных исследованиях, образовании, управлении и др. областях. Географические справочники представляют собой класс изданий, сведения в которых тесно связаны с географической картой. Электронные справочники имеют ряд преимуществ перед печатными: ускоренная подготовка к публикации, возможность распространения как на компакт-дисках, так и через интернет, получение справок в процессе работы без отрыва от компьютера, простота изменения и дополнения содержания и др.
Печатные справочники обеспечивают доступ к информации по оглавлению, по предметному и именному указателям. В электронных справочниках целесообразно сохранить эти виды доступа. Поскольку в географических справочниках важную роль в систематизации сведений играют карты, целесообразно установить непосредственную связь между базами данных и тематическими слоями электронной карты и обеспечить доступ к карте через тексты и базы данных, а через объекты карт к базам данных и текстам.
Электронная карта имеет ряд преимуществ перед растровой картинкой. Обычно она состоит из ряда тематических слоев, каждый из которых отображает объекты определенного класса (города, реки, озера и т.д.). При этом некоторые слои расщепляются на несколько с тем, чтобы количество объектов данного класса увеличивалось с увеличением масштаба показа карты на экране и становились доступными сведения о все большем количестве объектов на карте. С каждым объектом карты может быть связана запись тематической базы данных с описанием его некоторого аспекта. Другим преимуществом электронной карты является возможность образования тематических карт как устойчивых комбинаций подмножеств тематических слоев основной карты, что удобно для иллюстрации текстов и баз данных.
Подготовка электронного справочника к публикации предполагает создание хранилища данных, базы метаданных, обеспечивающей доступ к сведениям, и интерфейса. Будем различать справочники, защищенные от копирования и свободно распространяемые. Вторые могут публиковаться в интернет и их интерфейс должен взаимодействовать со стандартными просмотрщиками (например, с браузерами типа MS Explorer, NetsСape, а для просмотра карт с браузером ArсExplorer). Защищенные справочники обычно распространяются на компакт-дисках. В этом случае их целесообразно комплектовать специализированными просмотрщиками, которые блокируют попытки копирования.
Здесь рассматривается архитектура и функции программного обеспечения публикации географических справочников в интернет, схема которого представлена на рис. 1 [1-3].
Архитектура электронного справочника включает: хранилище данных, имеющее три секции: тексты, базы данных и карты (соответственно они обслуживаются файловой системой, РСУБД и модулем MapObject); базу метаданных; блок интерфейса; блоки подготовки и редактирования текстов, баз данных и карт; блок подготовки и редактирования базы метаданных. Наибольший интерес представляют блок интерфейса (включая базу метаданных), блок подготовки базы метаданных и блок MapObject. Остальные блоки и их функции достаточно обычны. Следует отметить, что в сетях тексты и базы данных передаются в протоколе http, а электронные карты – в протоколе ftp.
Интерфейс справочника в основном определяется структурой и содержанием базы метаданных. Для географических справочников база метаданных включает следующие таблицы: оглавление, предметный и именной указатели, описание документов (текстов и баз данных) и связь их с картой; таблицу карт и их тематических слоев; колонтитулы таблиц баз данных (на русском языке) и словари названий объектов и качеств в таблицах баз данных.
Структура оглавления (только два уровня), предметного и именного указателей соответствует обычной книжной, но представляется в табличной форме, что позволяет получить доступ к любому тексту, базе данных или карте за два шага. Таблица описания документов содержит сведения о типах, связях документов (например, баз данных и карт) и их адресах. Таблица карт задает названия тематических карт и перечисление их слоев, конкретные характеристики которых отображены в таблице слоев. Колонтитулы таблиц и словари названий представляют из себя однографные таблицы и служат для формирования условий отбора колонок и записей из таблиц баз данных.
В этих условиях интерфейс доступа к сведениям справочника представляется в виде динамических форм (кроме начальной страницы), управляемых набором скриптов для интерпретации запросов и обработки откликов для формирования ответов (см. рис. 1). На первом шаге происходит выбор по корневым рубрикам оглавления или набор начальных букв интересующего термина или фамилии указателей. На втором шаге динамическая форма предоставляет список для выбора конкретного пункта оглавления или указателя. Для доступа к базам данных дополнительно предоставляются формы для выбора колонок и записей таблиц баз данных. При вызове карт выдается форма для указания названия карты или состава ее слоев. При доступе по указателю предоставляется список появлений термина или фамилии в материалах справочников.
Блок подготовки базы метаданных включает модуль FoxPro и специальные программы. При помощи FoxPro формируется оглавление, таблицы описания документов, карт и их слоев. Подготовку указателей целесообразно автоматизировать, что выполняется программой просмотра текстов справочника по заданным словникам (терминов и фамилий авторов) с формированием таблиц указателей. Аналогично формируется словарь названий путем просмотра символьных граф таблиц баз данных.
Блок MapObject осуществляет формирование временных слоев карт по результатам отбора релевантных объектов в базах данных по условиям, задаваемым пользователем. Объекты такого слоя окрашиваются контрастно и демонстируются на фоне карты. Одновременно формируется окно со списком названий отобранных объектов, по которому можно найти на карте этот объект (он будет мигать).
В настоящее время разработан прототип технологии публикации в интернет географических справочников и на этой основе создается справочник об Онежском озере. Планируется создание справочников о Ладожском озере, Беломорско-балтийском канале и др. географических объектах.
Доступ к справочникам по интернет посредством стандартных браузеров организован следующим образом. В начальной странице пользователь выбирает объект и способ доступа (по оглавлению, по предметному или именному указателю).
При выборе доступа по оглавлению вызывается список корневых рубрик структуры знаний. После выбора любой из них на стороне Web-сервера инициируется скрипт, выполняющий поиск в таблице оглавления. Результат поиска представляет собой перечень висячих вершин (листьев), связанных с выбранным корнем. Он динамически присоединяется к форме в виде списка для окончательного выбора интересующего клиента фрагмента знания. Выбранный фрагмент может быть статьей (текстом в формате HTML), базой данных или географической картой в формате ArcView. Формат выбранного фрагмента определяется скриптом по структуре знаний, и в зависимости от этого он формирует страницу отклика. Статьи передаются клиенту в виде обычных статических страниц. Если выбранный фрагмент - база данных, возможны два случая: либо база данных читается полностью, либо из нее выбирается некоторый фрагмент. В первом случае доступ к ней и формирование ответа выполняются почти по обычному CGI-сценарию. Дополнительно формируется колонтитул таблицы с русскими названиями колонок. Во втором случае пользователю выдаются две дополнительные формы. Сначала форма со списком названий колонок, в которой пользователь должен отметить колонки для формирования условия отбора записей и колонки, помещаемые в результирующий фрагмент. После этого ему выдается форма для задания условия отбора записей. Она содержит названия колонок, отобранных на предыдущем шаге, и соответствующие окна для задания значений. Значения числового типа набираются пользователем в соответствующих окнах, а для указания символьных значений колонки сопровождаются словарями из которых он выбирает нужные значения. При этом они должны быть разделены знаком союза «ИЛИ». Условия по колонкам соединяются между собой знаками «И» и «ИЛИ» по смыслу. Форма сопровождается необходимой инструкцией по формированию условия отбора.
Некоторые базы данных (а также некоторые карты) могут быть открыты в Интернет условно. Для таких фрагментов предусмотрена форма для задания регистрационного имени пользователя и пароля. Необходимость передачи этой формы определяется скриптом по типу знания, указанному в базе метаданных.
Для чтения и визуализации географических карт используется модуль Arc Explorer, который вызывается из специальной страницы. Возможны три входа для вызова карты. Если карта зарегистрирована в оглавлении, то после выбора соответствующего названия скрипт Web-сервера сразу передает клиенту страницу для запуска Arc Explorer с необходимыми параметрами чтения карты.
Другой вход вызова карты предоставлен из страницы отбора записей из базы данных, если последняя пространственно связана с картой. В этом случае после сформирования условия отбора записей и нажатия кнопки «карта» запускается специальный скрипт web-сервера, который по условию отбора создает временный тематический слой карты, содержащий объекты, релевантные условию отбора, и окрашивает их контрастным цветом. По окончании этой работы, как и в предыдущем случае, клиенту передается страница для запуска Arc Explorer, который читает и показывает карту с выделенными объектами.
Тематические карты могут быть вызваны непосредственно из текстов статей. Пример вызова карты и ее демонстрация браузером Arc Explorer показан на рис. 2.
Если пользователь выбирает доступ по предметному или именному указателю, он может набрать первые буквы термина или фамилии. В этом случае на следующем шаге ему выдается соответствующий фрагмент словаря указателя. Иначе ему придется делать выбор из словаря большого объема. Далее ему выдается список ссылок на фрагменты, релевантные его выбору, которые он может просмотреть по очереди.
Таким образом, разработан прототип программного обеспечения публикаций и произвольного Интернет-доступа к электронному справочнику, предоставляющее произвольный доступ к любой статье, базе данных или карте за два-четыре шага как по оглавлению, так и по предметному или именному указателю. Набор сервисных функций подготовки справочника к публикации в настоящее время разрабатывается.
Ваши комментарииОбратная связь |
![[SBRAS]](/gif/s_sigma.gif)
[Головная страница] [Конференции] [СО РАН] |
© 2002, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
© 2002, Объединенный институт информатики СО РАН, Новосибирск