Реферат
Содержание
- Введение
- 1. Постановка задачи
- 2. Цель и задачи исследования
- 2.1 Объект модели источника
- 2.2 Иерархический каталог метаданных
- 2.3 Модель геопространственных и атрибутивных данных
- Выводы
- Список источников
Введение
Современное развитие информационных технологий способствовало накоплению организациями и ведомствами большого количества геопространственной информации, которая представлена в различных видах и системах в настоящее время идет поиск наиболее интересного, с точки зрения организации системы, метода, позволяющего легко и эффективно использовать глобальные и локальные сети для объединения данных и их использования в распределенных информационных системах. Последние исследования в области применения единых хранилищ данных для геопространственной и атрибутивной информации позволяют сделать дополнительные шаги к единому представлению данных, методам эффективной обработки, использования информации, а также простого доступа к получению необходимых сведений.
1. Постановка задачи
В качестве основы для построения базы данных используются несколько видов их построения, основные это:
- Построение единой базы данных системы;
- Построение центральной базы данных.
Создание единой базы данных путем копирования информации со всех источников в единое хранилище данных позволяет получать доступ к данным, независимо от доступности в данный момент времени удаленного источника. Отрицательной стороной подобного подхода являются большие объемы данных, которые необходимо хранить и передавать в единое хранилище. Такое количество информации требует дополнительных методов по обеспечению ее и корректности. Центральная база данных системы работает по принципу сбора некоторых заголовков системы и последующего получения информации непосредственно из удаленного источника. Такая конструкция позволяет представить базу данных в виде множества относительно небольших баз данных, интегрированных посредством некоторого приложения или другой «обобщенной» базы данных.
2. Цель и задачи исследования
Целью моделирования структуры базы геоданных является создание именно такой структуры данных, которая способна консолидировано хранить метаданные геоданных распределенной информационно-телекоммуникационной системы.
В основе пакета метаданных лежит следующая информация о геоданных:
- Идентификатор файла метаданных или записи о метаданных в БД;
- Стандарт, используемый для описания метаданных;
- Язык составления метаданных;
- Дата составления метаданных;
- Сведения о стороне, поставляющей метаданные.
Перечень этих данных позволяет четко определить объект геоданных и произвести к нему непосредственное обращение.Целью моделирования структуры базы геоданных является создание именно такой структуры данных, которая способна консолидировано хранить метаданные геоданных распределенной информационно-телекоммуникационной системы.
Использование метаданных для описания элементов системы позволяет представить информацию в наиболее удобном виде, при этом появляется возможность представить данные таким образом, что можно осуществить связь между ними и иерархическим каталогом.
Простое размещение метаданных в структуре базы геоданных распределенной информационно-телекоммуникационной структуры является недостаточным потому, что простое нагромождение данных только усложнит работу системы. В качестве решения проблемы обнаружения требуемой информации в базе геоданных необходимо выбрать метод сортировки данных в базе геоданных. На основе системного анализа делается вывод, что представление широкого набора различных данных в виде иерархического списка наиболее удобно с точки зрения доступа к данным пользователя. Приводятся методы построения иерархических данных, а также иерархические структуры представления геоданных. В целях решения задачи централизованного доступа к данным, их классификации, унификации и определения свойств и методов для их обработки используется каталог данных. Каталог данных представляет собой древовидную иерархическую структуру, в которой на различных уровнях иерархии находятся все элементы системы. Причем, следует отметить, что элементы системы не всегда являются элементами иерархии.
Проводятся исследования для определения наиболее эффективного способа хранения иерархических данных в базах данных. Самый простой метод моделирования структуры подразумевает простой рекурсивный проход по дереву и получение информации о всех структурах. Модификация простого метода заключается в нагрузке рекурсивной таблицы дополнительными данными. Эти данные содержат полезную дополнительную информацию, такую как путь от самого верха до раздела, вложенность раздела, количество дочерних элементов, самый верхний уровень, и все, что может показаться нужным при разработке программы.
2.1 Объект модель источника
Объектная модель источника при помощи программных интерфейсов приводится в соответствии с Объектной моделью документов. В качестве примера можно привести обработку объектов при помощи дополнительных программных средств уже на стороне пользователя (например, DHTML, динамичный язык разметки документов) на последнем этапе.
Преобразования данных системы производятся с помощью алгоритмов приведения соответствий моделей данных. Исходная модель данных преобразуется в один из возможных вариантов модели данных Интернет страницы (HTML, DHTML, XML, GML). В качестве конечной используется Объектная модель документа (DOM) и ее расширения
Преобразование данных проводится в соответствии с установленными соответствиями объектов исходной объектной модели и Объектной модели документа, которая является конечной для преобразования.Разработана модель представления каталога метаданных геоданных в виде древовидной иерархической структуры. Получены модель структуры базы геоданных информационно-телекоммуникационной системы, модель доступа к данным и их обработки, а также функциональная схема информационно-телекоммуникационной системы для работы с разработанной базой геоданных. Разработаны принципиальные схемы и алгоритмы работы информационно-телекоммуникационной системы, на основе которых произведена реализация модулей этой системы.
2.2 Иерархический каталог метаданных
Рассмотренный иерархический каталог метаданных системы представляет основную конструкцию системы, через которую производятся манипуляции с данными. Иерархический каталог связан с хранением данных и доступом к ним. В качестве основы иерархического каталога может существовать естественная иерархия документов. Для геоданных эта иерархия может выстраиваться по масштабу, а также по охвату территорий. Иерархический каталог представляет собой описание метаданных информации, которой располагает система распределенных источников данных. Метаданные содержат помимо основных свойств информации еще и ряд дополнительных параметров. Структура метаданных базы геоданных информационно-телекоммуникационной системы представлена на рис. 2.1.
Использование метаданных для описания элементов системы позволяет представить информацию в наиболее удобном виде, при этом появляется возможность представить данные таким образом, что можно осуществить связь между ними и иерархическим каталогом.Следует отметить, что характеристики объектов могут быть расположены в отдельных таблицах базы геоданных, что позволит использовать словари значений атрибутов. Модель БД представлена на рис. 2.2.
2.3 Модель геопространственных и атрибутивных данных.
В удаленных источниках данных геоданные хранятся в различном виде. Для работы необходимо использовать дополнительное преобразование между объектными моделями, в которых представлены данные, и существующими объектными моделями веб-документов.Модель представлена на рис 2.3
В функциональной схеме, представленной на рис. 1.2, отмечен блок процесса обработки и преобразования данных. Этот функциональный блок содержит алгоритмы преобразования данных – методы трансляции данных из объектной модели источника к объектной модели документа (DOM).Объектная модель источника при помощи программных интерфейсов приводится в соответствии с Объектной моделью документов. В качестве примера можно привести обработку объектов при помощи дополнительных программных средств уже на стороне пользователя на последнем этапе. Преобразования данных системы производятся с помощью алгоритмов приведения соответствий моделей данных. Исходная модель данных преобразуется в один из возможных вариантов модели данных Интернет страницы (HTML, DHTML, XML, GML). В качестве конечной используется Объектная модель документа (DOM) и ее расширения.Преобразование данных проводится в соответствии с установленными соответствиями объектов исходной объектной модели и Объектной модели документа, которая является конечной для преобразования.
Преобразование атрибутивной информации в ряде случаев может вообще не потребоваться (рис. 2.4), поскольку информация, представленная в качестве атрибутивной, в большинстве случаев хранится в реляционных таблицах базы данных, к которым можно подключиться напрямую. Такой подход также возможен, поскольку на протяжении всех преобразований данных сохраняется ссылка на первоначальные ключи, которые могут определить информационный объект и после его преобразования. Таким образом, получаем как бы «сквозную» схему движения информации через блок преобразования, который в данном случае затрагивает только транслирование данных из удаленных источников в запрашиваемый документ.
Выводы
В ходе проведенных исследований решена основная задача– исследована и разработана структура баз геоданных информационно-телекоммуникационных систем, а также применена на практике методика проектирования базы геоданных, предназначенной для консолидированного хранения распределенных геоданных. В работе выполнен анализ существующих информационно-телекоммуникационных систем, использующих базы геоданных, определена классификация их основных типов, а также пути повышения их качества на основе анализа известных исследований и практики использования.
Разработана модель представления каталога метаданных геоданных в виде древовидной иерархической структуры. Получены модель структуры базы геоданных информационно-телекоммуникационной системы, модель доступа к данным и их обработки, а также функциональная схема информационно-телекоммуникационной системы для работы с разработанной базой геоданных. Разработаны принципиальные схемы и алгоритмы работы информационно-телекоммуникационной системы, на основе которых произведена реализация модулей этой системы.
Полученное решение задачи представления геопространственных данных путем применения структурированных каталогов метаданных позволяет повысить эффективность работы распределенных информационно-телекоммуникационных систем, поднять производительность системы в области обработки и хранения данных и снижения нагрузки на каналы связи, а также увеличить удобство эксплуатации и поиска нужной информации.
Список источников
- Иванников А. Д., В. П. Кулагин, А. Н. Тихонов, В. Я. Цветков, Геоинформатика, М:МаксПресс, 2001 - 349 с.2. «What is ArcGIS?», ESRI, USA, 2002.
- Цветков В. Я. Геоинформационные системы и технологии/ Учебное пособие. М.: МГУГиК, 2000. - 69 с.
- Краак Менно-Ян, Ферьян Ормелинг, Картография. Визуализация геопространственных данных, М.:Научный мир, 2005.
- Ван Стеен М. , Распределенные системы. Принципы и парадигмы, Спб.Литер, 2003.-887 с.
- Сиха Багуи . Объектно-ориентированные базы данных: достижения и проблемы // Открытые системы, 2004, №03.
- Марков Г. Т. Антенны М. Л. , Госэнергоиздат, 1960.
- Кобак В. О. Радиолокационные отражатели. М. , «Советское радио», 1975.
Примечание
Автореферат носит обзорный характер и не является полной версией магистерской работы. При написании данного автореферата магистерская работа еще не завершена. Планируемы срок завершения работы: июнь 2018 года. Расширенные сведения по работе и полный перечень материалов могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.