Within the article, a technology is proposed for creating a geoportal for the collection and exchange of data between subject specialists. The technology is based on the developed model geoportal that implements common functions for many information systems. The technology significantly accelerates the creation of a subject-oriented geoportal that implements a ready-made set of various functions.
В рамках статьи рассматривается технология создания геопортала для сбора и обмена данными между предметными специалистами. Технология базируется на разработанном типовом геопортале, реализующим общие для многих информационных систем функции. Предлагаемая технология значительно ускоряет создание предметно-ориентированного геопортала, реализующего готовый набор различных функций.
Ключевые слова: геопортал, сервисы, WMS, WPS, пространственные данные. Введение. Развитие сетей передачи данных привело к активному развитию и внедрению Интернет технологий. Переводятся для работы в браузере настольные приложения (Adobe Photoshop, Microsoft Office и т.д.). Созданы и активно используются облачные хранилища данных, такие как Google Drive, Dropbox, Яндекс.Диск и др. Развиваются облачные технологии, позволяющие удаленно работать со своими данными и приложениями в любой точке мира, где имеется Интернет.
В настоящее время существует тенденция к интеграции, т.е. обмену данными и
методиками анализа/обработки, на основе современных технологий. В основной акцент делается на
интеграцию данных. Разрабатываются информационные системы (ИС), с помощью которых
специалисты обмениваются информацией. Отметим ряд подобных проектов:
орнитологический ресурс eBird [
Основная идея. Большинство ИС, ориентированных на подержу научных междисциплинарных исследований, имеют аналогичные функции и различаются в основном структурой используемых данных. В ИДСТУ СО РАН реализована технология создания ИС в облачной среде. Базируется технология на разработанном типовом геопортале, реализующим общие для систем функции. Некоторые из функций вынесены на отдельные узлы облачной среды.
Общая архитектура облачной среды. Архитектура облачной среды представлена на рис. 1. Пользователь работает с помощью браузера.
Типовой геопортал разработан на основе программной платформы Node.js и СМС Calipso.
«Каталог данных» — предназначен для хранения метаданных таблиц и их структурных спецификаций. Каталог обеспечивает поиск данных по всем геопорталам.
«Сервисы» — вычислительные узлы виртуальной среды, выполняющие методы обработки данных. Методы должны быть реализованы в соответствии со стандартом WPS.
«Каталог сервисов» — предназначен для хранения метаданных сервисов. Каталог обеспечивает поиск сервисов и их выполнение.
«Mapserver» [
Все рассмотренные компоненты архитектуры функционируют в рамках облачной среды. Разработанная технология базируется на рассмотренной архитектуре и состоит из следующих этапов: 1) развертывание нового узла облачной среды на основе типового геопортала и присвоение
DNS имени, что позволяет получить общедоступный сайт в сети Интернет; 2) разработка таблиц для хранения данных пользователей на основе структурных спецификаций; 3) модификация пользовательского интерфейса.
Рассмотрим подробнее все этапы предлагаемой технологии.
Развертывание геопортала в облачной среде. Виртуальные машины создаются на основе шаблонов (в терминологии VMware это "template", в Openstack это "image"), где заранее установлен и сконфигурирован типовой геопортал. Типовой геопортал содержит программную систему ввода и редактирования данных, которая обеспечивает: многопользовательскую работу через Интернет, ввод и редактирование данных разных по структуре реляционных таблиц и т.д.
Геопортал содержит средства контроля и модерации ввода данных. Пользователь, создавший таблицу, автоматически назначается её владельцем. Для каждого пользователя владелец может установить права доступа: Редактирование собственных записей. В этом случае пользователь может создавать, редактировать и просматривать свои записи в таблице. Просмотр записей других пользователей. Редактирование записей других пользователей. Модератор. Пользователю разрешается редактировать записи других пользователей и устанавливать признак, что запись прошла модерацию. Если владелец не установил «Просмотр и редактирование только владельцем», то таблица отображается в каталоге таблиц. Любой зарегистрированный пользователь может отправить запрос владельцу на получение дополнительных прав.
Геопортал поддерживает регламентированную передачу данных WPS сервисам [
Шаблон содержит подключение к сетевому диску, содержащему базовые пространственные данные. Через сетевой диск производится передача данных между сервисами, находящимися в облачной среде, что позволяет значительно ускорить передачу данных.
Разработка таблиц для хранения данных пользователей на основе структурных спецификаций. Геопортал обеспечивает создание, ввод и редактирование разных по структуре пользовательских таблиц. Структура таблиц (список полей, их названия, типы и т.д.) описывается структурными спецификациями. На основе структурных спецификаций создаются таблицы БД, генерируется пользовательский интерфейс и определяется логика работы геопортала. Кроме того, структурные спецификации позволяют автоматически связывать таблицы и сервисы обработки данных, упростить обмен данными между геопорталами. При создании таблицы пользователь может выбрать заранее сформированные структурные спецификации и при необходимости дополнить.
Структурные спецификации таблицы в формате JSON содержат: название таблицы и описание набора атрибутов. Каждый атрибут в свою очередь специфицируется: названием, именем в базе данных, типом данных, единицами измерения (для числовых данных), элементом управления и его свойствами. Элементы управления реализуют специфичные методы и необходимы для формирования пользовательского интерфейса добавления, редактирования и отображения данных атрибута. Свойства элемента управления позволяют настраивать пользовательский интерфейс в зависимости от характеристик данных, например, единицы измерения для числовых данных или определять тип пространственных данных.
Структурные спецификации и метаданные (авторы, дата обновления, и т.д.) хранятся в каталоге таблиц. Структурные спецификации таблиц в рамках каталога упорядочиваются в виде иерархий и применяют механизмы наследования и полиморфизма в терминах объектноориентированного подхода. Для создания таблицы пользователю необходимо создать модель в виде структурных спецификаций с помощью редактора модели, либо использовать готовую модель входных данных некоторого сервиса.
Модификация пользовательского интерфейса. Окончательный этап создания геопортала заключается в изменении HTML разметки. Для этого применяются различные шаблонизаторы.
Заключение. Создание геопортала на основе типового в облачной среде производится значительно быстрее. После развертывания шаблона виртуальной машины запускается работающий геопортал с готовым набором функций. Специализация геопортала заключается в создании таблиц, модификации пользовательского интерфейса, определении доступа к данным и т.д. Создание геопорталов на основе предложенного подхода позволяет: 1) создавать реляционные таблицы с произвольным количеством атрибутов, в том числе в соответствии со структурными спецификациями; 2) организовать многопользовательский ввод данных с возможностью определения доступа и модерации; 3) использовать при вводе данных унифицированные классификаторы, в том числе базовые пространственные данных; 4) сформировать общий каталог данных, позволяющий осуществлять поиск информации. Каталог хранит структурные спецификации таблиц, что позволяет производить программный поиск данных;