Авторизация

Логин:
Пароль:
Восстановить пароль
Регистрация
  • Форум
  • Блоги
  • Контакты
  • Новости
  • Продукты
  • Отрасли
  • Обучение
  • Поддержка
  • События
  • О компании
  • 2 (37) | 2006 ГИС-портал – "единое окно" в пространственные данные

    Нина Лебедева, DATA+

    Активное развитие цифровой картографии привело к необычайному росту производства пространственной информации. В настоящее время накоплены терабайты цифровых карт, созданных самыми разными производителями: от профессионалов до любителей.

    С другой стороны, растет потребность в такой информации как со стороны профессиональных картографов, пользователей ГИС-технологий, специалистов разных сфер деятельности, нуждающихся в пространственных данных, так и со стороны просто любопытствующих, интересующихся картами для сугубо личных целей.

    Обращение к картам – обыденное дело для многих, прошедших школьный курс географии. С развитием цифровой картографии использование карт сильно демократизировано.

    Однако, у сложившейся ситуации есть и оборотная сторона: информации много, но найти ее сложно, поскольку она «застряла» у производителей. Такая картина, как ни парадоксально, наблюдается как на государственном уровне в очень многих странах, так и в крупных корпорациях, где пространственные данные, накопленные в одних подразделениях, не известны для потребителей других подразделений, и поэтому они создаются или приобретаются вновь.

    Портальное решение

    Одним из мощнейших путей обмена информации стал Интернет/Интранет, позволяющий осуществлять поиск и доступ к информационным ресурсам через большое число поисковых систем. При этом нет необходимости прибегать к специальным программным средствам: достаточно иметь стандартный браузер, обычно входящий в пакет офисных приложений операционных систем.

    Пространственные данные – один из видов информационных ресурсов, но они имеют свои особенности, которые определяют специфику их размещения в Интернете, поиска, отображения, обмена и использования.

    К этим особенностям, прежде всего, относятся графическое представление пространственных данных в виде цифровых карт, их координатная привязка к земной поверхности и множество характеристик, связанных с графическими объектами, в соответствии с которыми можно менять отображение этих объектов. Сложности решения этих проблем определили отставание в интеграции пространственных данных.

    Несколько лет назад возникла идея создания общемировой инфраструктуры пространственных данных (SDI – Spatial Data Infrastructure), путь к которой – объединение самих информационных ресурсов и метаданных («информации об информации») в форме ГИС-портала.

    Само понятие портала пришло из архитектуры (лат. Porta – вход, ворота), где этот термин используется для обозначения «главного входа» сооружения или комплекса.

    С точки зрения пользователей ГИС- портал является «единым окном» доступа прежде всего к метаданным, он обеспечивает поиск необходимой пространственной информации по ее описанию, а также непосредственное получение геоданных и работу с цифровыми картами.

    С организационной стороны ГИС-портал – это технология и программное обеспечение одношлюзового Web-доступа для поиска, передачи и использования геоданных и сервисов в любом пункте глобальной сети Интернет, а также размещения информации об имеющихся у кого-то данных. Портал представляет собой единый узел доступа к пространственным данным, независимо от их местоположения, формата и структуры.

    Стало очевидным, что портальное решение позволит решить три масштабные задачи ГИС-сообщества:

    • Объединение информационных ресурсов множества производителей и пользователей пространственных данных на всех уровнях интеграции: от глобального до территориального или локального;
    • Обеспечение поиска/доступа к необходимой информации простыми средствами, не требующими специализированного программного обеспечения и подготовки;
    • Упорядочение пространственной информации в общедоступные каталоги, пригодные для автоматизированного формирования и исследования.

    Примеры реализации

    Пробным «шагом» в организации портала пространственных данных стала Географическая Сеть (www.geographynetwork.com) – созданный компанией ESRI узел обмена информацией о доступных пространственных данных, который был запущен в 2000 году (рис. 1). Портал был организован, прежде всего, для апробации программного обеспечения, созданного этой компаний для организации и поддержки порталов пространственных данных. Однако он быстро завоевал популярность, и сегодня обслуживает более миллиона карт в день! Этот портал базируется на программном обеспечении ESRI, предоставляя открытую среду для хранения ссылок, просмотра географических данных и карт, использования сопутствующих служб.


    Рис. 1.
    Титульный вход портала geographynetwork.com.

    Стать участником данного узла просто: нужно опубликовать метаданные и дать доступ к вашему картографическому серверу ArcIMS или к скачиваемым данным. Этот портал получил признание и высокую оценку общественности. Джек Данджермонд, Президент ESRI, заявил, что «Geographynetwork – это одно из важнейших достижений компании. ESRI будет продолжать исследовать и развивать технологию, которая будет способствовать конвергенции Интернет и инструментария ГИС, обеспечивая всем неограниченный доступ к пространственной информации».

    Первая масштабная реализация портала пространственных данных на государственном уровне была осуществлена в США в рамках концепции создания Национальной инфраструктуры пространственных данных (NSDI) в форме государственного правительственного портала GOS (Geospatial One-Stop Operational Portal). Для реализации действующего сейчас второго варианта этого портала (GOS 2, см. http://gos2.geodata.gov/wps/portal/gos) была привлечена компания ESRI, которая ранее уже создала и помогла запустить прототип такого решения (портал GOS 1). Предложенная ESRI технология обеспечивает существенное продвижение средств ГИС в среду Интернет. Этот разработанный ESRI сайт был впервые запущен в июле 2003 г. и быстро стал пользоваться огромной популярностью, повысив эффективность деятельности правительственных организаций и обеспечив поддержку процессов принятия управленческих решений. Сайт является центральным местом для публикации и поиска метаданных о ресурсах разных агентств, через него доступны более 100 тыс. записей метаданных (рис. 2).


    Рис. 2.
    Вид государственного портала пространственных данных США.

    Опыт успешного внедрения этого решения был принят на вооружение правительствами ряда стран, также организовавших государственные порталы пространственных данных. В качестве крупных реализаций региональных и национальных ГИС-порталов можно привести примеры Европейского межгосударственного портала INSPIRE, SNIG – портал Португалии, ASDI – в Австралии, NaLIS - в Малайзии, NSIF – в ЮАР, Индийский портал NSDI и др. Имеются примеры организации национальных порталов частными организациями – в Великобритании (NGDF) и Уругвае.

    Европейский гео-портал INSPIRE (Infrastructure for Spatial Information in Europe) создан в 2005 году по инициативе Европейской Комиссии в рамках Евросоюза. Его цель – создать основу единой Европейской инфраструктуры пространственных данных, формируемой за счет интеграции пространственной информации и сервисов с использованием единых стандартов и протоколов обмена данными. В качестве таких стандартов предпочтение отдается стандартам ISO, CEN, OGC, W3C. Этот портал связывает воедино множество национальных и тематических серверов по всей Европе. Его основные принципы хорошо отражают базовую концепцию портальной организации пространственных данных:

    • Данные должны создаваться единожды и поддерживаться там, где это можно сделать наиболее эффективно;
    • Должна быть создана возможность объединения пространственных данных из разных источников Европейского союза, к ним должны иметь доступ многие пользователи и приложения;
    • Пространственные данные, полученные на одном уровне управления, должны легко передаваться на все другие уровни;
    • Пространственные данные, необходимые для эффективной хозяйственной деятельности, должны быть доступны на условиях, не препятствующих их активному использованию;
    • Организация пространственных данных должна обеспечивать их легкий поиск, оценку пригодности для определенных целей и условий их получения.

    Европейский портал имеет развитую поисковую систему и удобный интерфейс для запроса данных. В данной поисковой системе задействовано более 50 тыс. ссылок на пространственные данные (рис. 3).


    Рис. 3.
    Вид окна поиска данных Европейского портала INSPIRE.

    Еще одним примером хорошо организованного национального портала может служить Индийский портал NSDI (см. http://gisserver.nic.in/nsdiportal), доступ к которому организован рядом государственных агентств. На портале собраны ссылки на большую коллекцию разномасштабных топографических карт на всю территории этой страны: от обзорных масштабов отображения (1:1000000) до достаточно детальных (1:25000). Портал открыт для публикации информации о наличии пространственных данных в тех или иных организациях и учреждениях. Интерфейс портала удобен для поиска данных по большому набору признаков: тематике, территориальному охвату, актуальности данных и т.п. (рис. 4).


    Рис. 4.
    Вид страницы Индийского государственного портала NSDI.

    Портальные решения доступа к информации нашли воплощение и в нашей стране. Их прототипы – ситуационные центры в ряде силовых ведомств, организующих пространственную информацию на едином сервере (иле группе связанных серверов) для работы с ней и выведения на большом экране при коллективном обсуждении ситуации и принятии оперативных решений. Ситуационные центры развиты и в других ведомствах, работающих с пространственной информацией: Министерстве природных ресурсов, Министерстве по атомной энергии, Министерстве путей сообщения и др.

    Оборудование ситуационных центров достаточно дорогостоящее, поэтому оно доступно не всем ведомствам. А вот портальные решения нашли более широкое применение, в том числе в крупных корпорациях, имеющих дело с большими объемами пространственной информации. В их ряду, конечно же, нефтяные и газовые компании, такие как Лукойл, Роснефть, ТНК-BP.

    «Картографический портал» ОАО «Лукойл» был создан одним из первых. Он объединил на корпоративном сервере «базовую информацию» по нефтегазовому комплексу на разных территориальных уровнях: от глобального, охватывающего весь мир, до корпоративного – по территориям деятельности компании. Вся информация упорядочена в соответствии с технологической цепочкой организации производства «разведка и добыча – транспортировка – переработка - сбыт». Доступ к информации имеют пользователи любых подразделений, авторизованных на просмотр и использование пространственных данных разного уровня. Поиск информации существенно облегчен объединением данных в крупные разделы, названные картографическим атласами. Преимущества портального подхода существенно расширили возможности обращения к картам, облегчили работу подразделений, обращающихся к базовым данным и совмещающих их с собственной информацией. К пространственным данным в среде Интранет могут обращаться и сотрудники корпорации, не имеющие специального программного обеспечения. Для их удобства создан простой интерфейс работы с пространственными данными (рис. 5).


    Рис. 5.
    Пример стандартного Интранет-браузера на портале ОАО ЛУКОЙЛ.

    Более опытные пользователи могут обращаться к тем же данным в среде ГИС-пакетов, получая возможность совмещать портальные данные с другими пространственными данными, а также проводить более сложный и детальный пространственный анализ с использованием мощных функциональных возможностей ГИС. Пример загрузки сервиcа пространственных данных в ArcCatalog (ArcGIS) представлен на рис. 6.


    Рис. 6.
    Работа с порталом пространственных данных через ГИС-клиента.

    Как организовать портал

    Структура организации портала включает три основных компонента:

    • Каталог метаданных на портале, где пользователи производят поиск данных и размещают сведения об имеющихся у них данных;
    • ГИС-узлы, где пользователи размещают и публикуют пространственные данные;
    • ГИС-пользователи, которые осуществляют поиск данных, а затем соединяются с ГИС-узлами, где эти данные расположены, для использования доступных данных или сервисов.

    Каталог метаданных – это база данных, содержащая индексированные метаданные о геоданных. Содержание каталога формируется теми пользователями, которые хотят предоставить свои данные для общественного использования, регистрируя сведения об имеющихся у них данных на портале. Содержание каталога может определяться и поддерживаться несколькими способами. Например, пользователи ArcGIS 9 могут с помощью ArcCatalog соединиться с каталогом метаданных на сервере, сформировать и опубликовать метаданные непосредственно из пространственных данных или из файлов, содержащих их описание. Пользователи могут также загружать XML-файлы, или подключить автоматическую загрузку метаданных с имеющихся у них серверов метаданных ArcIMS, папок, доступных через Web (WAF), или узлов, созданных для передачи данных по протоколу Z39.50. С помощью ArcCatalog можно также осуществлять поиск данных на портале.

    Те, кто не пользуется ГИС-системами, имеют возможность работать с поисковой системой непосредственно на портале. По результатам поиска предоставляется описание данных, их общий вид и другая важная информация о данных. Также дается ссылка на Web-адрес, где содержатся данные, и может предоставляться возможность их посмотреть в специальном окне просмотра геоданных (Map Viewer). Представленные выше примеры карт на разных порталах приведены с интерфейсом Окон просмотра. Map Viewer имеет базовую функциональность работы с пространственными данными, которая достаточна для большинства пользователей.

    Для организации ГИС-портала необходимо использовать портал метаданных ArcIMS, архитектура которого включает три программных продукта ESRI (рис. 7):

    • ArcIMS – дает основу и архитектуру, на которой работает сервер метаданных;
    • ArcCatalog – составная часть ArcGIS, используемая для создания и публикации метаданных;
    • ArcSDE – обеспечивает доступ и управление опубликованными метаданными, хранящимися в базе данных.


    Рис. 7.
    Архитектура портала пространственных данных.

    Создание портала – дело достаточно трудоемкое, поскольку потребуется установка и настройка серверных и настольных приложений.

    Для облегчения организации и связывания всех необходимых компонентов в арсенале программных средств ESRI имеется специальный инструментарий GIS Portal Toolkit, который предоставляет шаблоны и средства настройки основных функций портала: Домашняя страница ГИС портала; Функция поиска метаданных; Процессы получения и обработки результатов поиска; Функция публикации метаданных; Функция автоматического сбора метаданных; Окно просмотра данных; Каталог метаданных.

    С помощью GIS Portal Toolkit создание ГИС-портала становится достаточно простой и реально выполнимой задачей. Дело остается за наполнением каталога качественными метаданными и данными, которыми стоит поделиться с широким кругом пользователей.




    Версия для печати