Геоинформационные субд
Вследствие интенсивного развития геоинформационных систем и систем дистанционного зондирования Земли из космоса значительно увеличился объем доступных геопространственных данных, как векторных, так и растровых. Цифровая карта в терминах объектно-ориентированного подхода принимает особый вид, становясь более интеллектуальной, способной видоизменяться в зависимости от масштаба и назначения: топографическая, тематическая и др. Это позволяют эффективно использовать СУБД в ГИС-технологиях и в цифровой картографии [Михеева Т.И., Демьяненко Р.В., Чугунов И.А. Архитектура ГИС «Организация дорожного].
Автоматизированная информационная система, поддерживающая работу с геоинформационными технологиями, как правило, содержит следующие подсистемы и, соответственно, базы данных, обеспечивающие работу этих подсистем:
-
Система сбора и хранения информации. Включает в себя аппаратное и программное обеспечение получения и хранения значимой информации о количественных и качественных характеристиках объектов, расположенных на карте, автоматизированного сбора телеметрических и иных данных, перевода на машинные носители существующей справочной и архивной информации, управления распределенным хранением данных, ранжированием прав доступа, тиражированием и т.д.
-
Система автоматизированного картирования и распознавания объектов, предназначенная для обработки пространственной и графической информации, данных аэрофотоснимков, космического зондирования.
-
Система адресации, контроля и унификации данных, предназначенная для ранжирования анализируемых характеристик по степени соответствия различным стандартам и спецификациям, по важности показателей с точки зрения решаемой задачи управления, создания базы для единой системы обработки информации.
Основная проблема при создании единого банка атрибутивных и пространственно-распределенных данных состоит в том, что перечисленные базы данных имеют различный формат и структуру файлов и требуют стандартизации. Функции обработки данных реализуются, как правило, централизованным сервером приложений, а функции хранения и визуализации информации распределены по специализированным серверам баз данных и автоматизированным рабочим местам.
Рассмотрим методы и средства реализации распределенной ГИС на примере геоинформационной системы ARCView GIS.
Наборы данных в ГИС могут храниться как локально, так и удаленно, в частности, распределенными наборами данных. Методы доступа к локальным и распределенным данным существенно отличаются. ГИС ARCView GIS обеспечивает ряд интерфейсных механизмов, с помощью которых организуется доступ как к локальным, так и к удаленным источникам данных.
На рис. 2.18 схематически изображены имеющиеся в ARCView механизмы доступа к локально хранимым данным. В основе реализации интерфейса лежат классы объектов Vtab, FTheme, ITheme, DBTheme, GTheme. Vtab - «виртуальная таблица» - обеспечивает доступ к атрибутивной информации пространственных объектов. В качестве источника данных могут использоваться INFO-файлы, файлы DBF, текст с разделителями и другие табличные форматы. Объекты FTheme, ITheme, DBTheme, GTheme обеспечивают доступ к пространственной информации - слоям изображения. Источниками данных для этих классов служит пространственная информация во внутренних форматах ARCView, растровые изображения, информация, хранимая в базах данных, и грид-файлы, соответственно. ARCView поддерживает динамический обмен данными с локальными приложениями посредством механизма DDE.
Рис. 2.18. Средства доступа к локально хранимым данным
Для хранения локальных данных ГИС имеет встроенный интерфейс, обеспечивающий доступ к информации, хранимой в формате данной ГИС. Некоторые ГИС имеют интерфейсы доступа к данным, представленным в других, не «родных» форматах. Например, ARCView ГИС, кроме «собственных» данных, поддерживает такие типы данных, как растровые изображения, базы данных различных форматов и др. Эта возможность реализуется в ARCView посредством поддержки соответствующих классов объектов.
Доступ к распределенным данным представлен на рис. 2.19. В ARCView для этой технологии использованы два механизма.
Во-первых, входящий в комплект стандартной поставки данной ГИС, объектно-ориентированный язык программирования Avenue поддерживает обращения к базам данных SQL посредством объектного класса SQLCon и системного интерфейса ODBC. Это дает возможность обращаться через SQL-запросы к удаленным и распределенным базам данных, производить выборку и обработку хранящихся в них данных.
Во-вторых, технология SDE (Spatial Database Engine) предоставляет разнообразные возможности оперирования географическими данными, проведения их многостороннего пространственного анализа, рассылки данных и результатов анализа по сети, введения функций запроса и анализа в любые приложения. При этом SDE является объектно-ориентированной системой, работающей со многими коммерческими реляционными СУБД. Доступ к данным, управляемым SDE-сервером из ARCView GIS, осуществляется использованием объектного класса DBTheme, экземпляры которого отображаются на слои пространственных данных SDE (рис. 2.19).
Рис. 2.19. Средства доступа к распределенным данным
Рис. 2.20 иллюстрирует основные механизмы обработки данных, поддерживаемые ГИС ARCView. Основным средством обработки информации средствами ARCView являются приложения объектно-ориентированного языка Avenue. Кроме собственного программного кода приложения Avenue могут использовать для обработки данных дополнительные механизмы.
-
При удаленном вызове процедур ARCView выступает в роли RPC-клиента, запрашивающего выполнение отдельных функций у RPC-серверов (например, на базе ARC/INFO), и в роли сервера, обслуживающего запросы клиентов на выполнение функций обработки данных.
-
Функции обработки, реализованные во внешних динамически загружаемых библиотеках (DLL), используются языком Avenue.
-
Через механизм DDE язык Avenue может использовать для обработки данные других локальных приложений.
Рис. 2.20. Средства распределенной обработки данных
- Проектирования баз данных на транспорте введение
- Проектирование базы данных
- Модели данных
- Модели данных концептуального уровня
- Модели данных логического уровня
- Проектирование объектно-ориентированных субд
- Концепции распределенных субд
- Трехслойная архитектура клиент-сервер
- Взаимодействие компонентов
- Геоинформационные субд
- Сетевые базы данных
- Субд в архитектуре «клиент-сервер»
- Открытые системы
- Клиенты и серверы локальных сетей
- Системная архитектура «клиент-сервер»
- Серверы баз данных
- Принципы взаимодействия между клиентом и сервером
- Разделение функций между клиентами и серверами
- . Распределенные бд
- Разновидности распределенных систем
- Однородные распределенные системы
- 6.2.3. Интегрированные или федеративные системы и мультибазы данных
- Преимущества и недостатки субд
- Преимущества субд
- Недостатки субд