Кормщикова М.Ю., ведущий специалист отдела программного обеспечения компании «Совзонд», г. Москва, тел.: (495) 988-7511, E-mail: m.kormshchikova@sovzond, web: www.sovzond.ru
The experience of enterprise GIS creation based on ESRI software
Specialists of SOVZOND company present their experience in developing of enterprise geospatial solutions.
Тема корпоративных геоинформационных систем (ГИС) достаточно актуальна, по этому вопросу опубликовано немало статей, сделано немало докладов. Но что же мы имеем в реальности? Развитые корпоративные ГИС похожи на привидения в старинном замке: мало у кого они есть, но все о них говорят.
В последнее время среди наших заказчиков заметно повысился интерес к корпоративным ГИС и геопорталам. К сожалению, у многих происходит отождествление этих двух понятий. Конечно, возможность получить доступ к пространственным данным через Web-интерфейс, без дополнительных затрат на программное обеспечение весьма привлекательна. Но геопортал это далеко не панацея от всех бед. В этой статье мне хотелось бы затронуть вопрос о том, что включает в себя классическая корпоративная ГИС, и какие оптимальные решения существуют для их создания.
Давайте для начала разберемся с терминами. В классическом определении ГИС – это комбинация аппаратных и программных средств и данных, предназначенная для сбора, хранения, анализа и отображения географически привязанной информации. Корпоративная геоинформационная система является развитием ГИС для рабочих групп и ориентирована на крупные организации и компании. Корпоративные ГИС могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети, для таких систем характерна архитектура клиент-сервер со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура.
Если сократить это определение до сути, то мы получим следующее: основной целью корпоративных ГИС является многопользовательское создание новых наборов данных и обмен этими данными между территориально распределенными пользователями.
Может показаться, что мы создали геопортал – и «дело сделано»: удаленные пользователи просматривают, анализируют и редактируют пространственную информацию через Web-интерфейс. Вот тут и кроется основное заблуждение. При таком подходе вопрос редактирования данных как раз и не решается. Несмотря на огромный прорыв в развитии web-составляющей геоинформационных технологий, редактирование данных через Web-интерфейс до сих пор сводится к возможностям «правки и пометки», но не обладает потенциалом полнофункциональных настольных ГИС в вопросе пространственного редактирования данных с поддержкой топологии объектов.
В случае, если пространственная информация модифицируется каждый день большим количеством пользователей, встает вопрос о создании полномасштабной корпоративной геоинформационной системы с единым хранилищем данных и полнофункциональными настольными ГИС-приложениями. И при выборе платформы для реализации поставленной задачи рано или поздно мы, скорее всего, придем к геоинформационным решениям компании ESRI, поскольку они в наибольшей степени удовлетворяют ряду требований:
- полная поддержка протоколов OGC (Open Geospatial Consortium) для повышения открытости и возможностей наращивания и масштабирования системы;
- наличие «родного» хранилища пространственных данных для возможности многопользовательского редактирования пространственных данных в режиме on-line;
- интуитивно понятный интерфейс клиентских приложений;
- возможность расширения функциональных возможностей серверных и клиентских приложений за счет авторских разработок.
На первый взгляд кажется, что требования эти весьма просты, но давайте рассмотрим их подробнее.
Очевидно, что решения, на которых должна строиться распределенная геоинформационная система, должны отвечать открытым стандартам OGC. Соответственно встает вопрос о том, почему бы не использовать приложения с открытым исходным кодом для разработки системы, ведь одним из основных постулатов open source ГИС является полная поддержка OGC-стандартов.
Принципиальное преимущество пользователя «свободной» программы, заключается в том, что у него, в отличие от пользователей «несвободных» программ, всегда есть возможность заглянуть в исходные тексты. Но тут встает вопрос о том, насколько это необходимо, ведь для большинства конечных пользователей исходные тексты не более понятны, чем двоичные исполняемые файлы. Главным же недостатком open source, с точки зрения коммерческого пользователя, является то, что разработчики этих «свободных» продуктов не несут никаких обязательств по качеству программы, кроме моральных, соответственно реальная стоимость конечного действительно работающего решения может значительно превысить стоимость лицензии на проприетарные (коммерческие) продукты.
К тому же геоинформационные системы – одна из тех сфер, где пока нет open source приложений, по качеству сравнимых с полноценными коммерческими решениями. Связано это с тем, что в ГИС-приложениях доля программистской работы не столь высока по сравнению с работой специалистов в области географии, геодезии, картографии и смежных науках [1].
Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что использование ГИС open source продуктов оправдано лишь в небольших организациях, причем исключительно для публикации пространственных данных в малых объемах, а также при решении узкоспециализированных задач и создании специфических систем, для которых действительно важно иметь возможность изменить исходный код ядра системы. А при создании корпоративной ГИС на крупных предприятиях, где большая часть бизнес-процессов связана с обработкой геоданных, экономия на лицензиях будет значительно уступать материальным и временным вложениям на доработку и развитие open source ГИС.
К преимуществу продуктов компании ESRI можно отнести также то, что они поддерживают OGC протоколы WMS, WCS, WFS, KML, в то время как большинство конкурирующих коммерческих решений осуществляют поддержку только WMS и, реже, WFS протоколов. Кроме того, форматы хранения данных ESRI (SHP-файлы, формат хранения ArcSDE, формат публикации данных ArcGIS Server) являются открытыми, и их описание доступно на сайте производителя.
Второй важный аспект – наличие ArcSDE в качестве шлюза между промышленной СУБД и приложениями ArcGIS Desktop. Хотя следует упомянуть, что тут имеются весьма противоречивые мнения, и этот вопрос достаточно сложен и вполне может служить темой для отдельной статьи. Здесь ограничусь лишь тезисом, что ArcSDE – это стабильное решение, которое обеспечивает корректность многопользовательской работы с пространственными данными и предоставляет удобный пользовательский интерфейс для загрузки данных в СУБД, избавляя пользователя от необходимости специально задумываться о построении пространственных индексов и метаданных.
Не каждый из нас застал время, когда общение между людьми и компьютером осуществлялось с помощью перфолент и перфокарт, но DOSовское окно помнят, наверное, многие. С тех пор аппаратная база шагнула далеко вперед, а параллельно с ней развивались и интерфейсы программного обеспечения. И если раньше строчка в ТЗ «интуитивно понятный интерфейс» вполне могла означать 40 текстовых полей, слайдеров, выпадающих списков и переключателей, объединенных в логику, интуитивно понятную разве только разработчику системы, то сейчас это по большей части действительно интерактивные интерфейсы. Своего рода «интуитивно понятным интерфейсом» всегда были геоинформационные системы; это одна из тех областей знаний, подобно политике и футболу, где каждый может легко почувствовать себя профессионалом. А с появлением таких технологий, как Flex, Silverlight, и ArcGIS API интерактивность Web-интерфейсов геоинформационных приложений заметно возросла.
Технологии HTML и Java Script давно уже являются проверенной классикой в Web и имеют свои преимущества, но трудно поспорить с тем, что визуально интерфейс, выполненный с использованием технологий Flex или Silverlight, выглядит более интерактивным, а стандартные возможности масштабирования, поиска, получения информации по объекту (рис. 1) более эффектны.
Рис. 1. Интерфейс Flex-приложения: а) информация об объектах, б) поиск объектов.
Весьма интересны возможности Web-интерфейса с использованием ArcGIS API for Flex для анализа разновременных срезов данных на стороне клиента и оценки изменений в пространственных объектах на заданной территории. В первую очередь, это возможности стандартного виджета для регулирования прозрачности слоя в клиентском окне браузера (рис. 2). Данная возможность позволяет нам, например, оценить, как изменилась территория за год вследствие активной строительной деятельности, проводимой на ней. Разновидностью инструмента для проведения аналитических исследований является инструмент «шторка», который позволяет «раздвинуть» часть пространственного слоя и визуально оценить изменения, произошедшие на территории (рис. 3).
Рис. 2. Изменение прозрачности слоя: а) верхний слой – прозрачность 0%, б) верхний слой – прозрачность 100%.
Рис. 3. Интерактивный просмотр сразу двух слоев с помощью инструмента «шторка».
Ни для кого не секрет, что нет ни одного готового решения, которое могло бы быть без изменений внедрено на предприятии и автоматизировать сразу все бизнес-процессы. Поэтому, весьма важным моментом является возможность создания авторских разработок. Одним из факторов достижения конечного успеха при внедрении решений компании ESRI является то, что для узкоспециализированных задач можно опереться на существующие развитые и хорошо документированные средства разработки (.NET, JAVA), с помощью которых можно создавать разнообразные пользовательские приложения. При этом, в отличие от некоторых разработчиков ГИС-приложений, ESRI предоставляет открытый бесплатный доступ к ресурсам разработчика в on-line режиме. Пример архитектуры решения, построенного на базе программных продуктов ESRI, представлен на рис. 4.
Рис. 4. Архитектура полнофункциональной ГИС.
Столь же широки и возможности серверных приложений ArcGIS Server и ArcSDE. Они позволяют создать на предприятии единую защищенную ГИС-среду, позволяющую централизованно управлять всеми пространственными данными и картографическими службами, обеспечивать защищенный доступ к данным всех участников проекта, производить эффективное редактирование геоданных в многопользовательском режиме и осуществлять доступ к организованным наборам геоданных в web-браузере или облегченном настольном клиенте ArcGIS Explorer (рис. 5).
Рис. 5. Архитектура серверных решений.
Одним из главных преимуществ решения, построенного на базе программных продуктов ESRI, является то, что пользователи могут обмениваться результатами своих проектов, выполненных в настольных приложениях ArcGIS Desktop, публикуя их в качестве ГИС-сервисов ArcGIS Server. Публикация данных осуществляется непосредственно из готовых проектов, наследуя все настройки и наборы символов, что избавляет от необходимости заново проделывать многие рабочие этапы при создании картографического Web-приложения.
Важно еще раз отметить, что корпоративные решения компании ESRI – это не оторванные друг от друга компоненты полнофункционального редактирования пространственных данных и их публикации для широкого доступа, а единая среда для совместного использования и редактирования географической информации неограниченным числом пользователей, территориально распределенных по широким просторам нашей страны и мира.
Возможности линейки программных продуктов ESRI были использованы нашей компанией при создании геопорталов, с которыми вы можете ознакомиться на нашем сайте www.sovzond.ru.
