Курсовая работа по экологии на тему Обзор открытого программного обеспечения для создания геопортала. ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ ГЕОПОРТАЛ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ ГЕОПОРТАЛ

1.1. Понятие «геопортал»

1.1.1 Термины и назначение
Пространственный объект — это любой конкретный объект или явление, которые могут быть определены однозначным содержанием и границами и описаны в виде набора данных .
Пространственные данные (spatial data) — это данные о пространственных объектах, которые включают сведения об их форме, местоположении и свойствах, в том числе представленные с использованием координат .
Геоинформационная система (ГИС) — это информационная система, которая оперирует пространственными данными .
Под геопорталом понимается программно-технологическое обеспечение для работы с пространственными данными.
Понятие «геопортал» можно рассматривать как в узком, так и в широком смысле. В случае узкого (упрощенного) восприятия термина, геопортал понимается как «средства веб-картографирования» (в т. ч. с применением спутниковых снимков, которые распространены в системах информационно-справочного типа (например, сервисы Google Maps и Яндекс Карты)). В широком смысле термин «геопортал» рассматривается как один из элементов инфраструктуры пространственных данных (ИПД).
Геопортал — это веб-портал, который используется для поиска и доступа к географической (геопространственной) информации, сервисы (визуализации, редактирования, анализа и т. п.) в Интернете связанные с этим процессом.
Геопортал — это «информационная система, которая выполняет роль единого пункта доступа к сервисам инфраструктуры пространственных данных, интерфейс которой обеспечивает с использованием сети Интернет доступ пользователей к информации для поиска пространственных данных и геосервисов по их метаданным, а также выполнения других функций в соответствии с его назначением и целевой аудиторией» .

1.2. Открытые источники данных для геопортала
Данные для создания геопорталов, как правило, представляют из себя комбинацию из трех составляющих:
- информация о местоположении (географические координаты);
- атрибутивная информация (характеристики анализируемого объекта, события или явления);
- временная информация (продолжительность или время существования местоположения и атрибутов).
Формат данных для геопортала включает:
o Растровые и спутниковые изображения;
o Векторы и формы (характеристика местоположений: точки, линии, многоугольники и т. п.);
o Облака точек (3D-модели);
o Данные переписи (выпуск данных переписи по конкретным территориям (областям, регионам, районам) для понимания тенденций в сообществе).
Открытые источники данных — это концепция, которая отражает идею свободного доступа определенных данных (использование без ограничений авторского права, патентов и других механизмов контроля).
Полнота, доступность, первичность, пригодность к машинной обработке, своевременность, отсутствие дискриминации к доступу, лицензионная чистота, отсутствие проприетарных форматов — это основные принципы открытых данных.

1.3. Инструменты создания геопорталов

1.3.1 Обзор инструментов создания геопорталов
Во все подсистемы геопорталов входит следующий общий набор инструментов:
– интерфейс основной части геопортала (отвечает за обеспечение пользователя доступа ко всем разделам и сервисам получает);
– серверный блок, который состоит из 2 связанных элементов: ГИС-сервера (состоит из базы пространственных данных, базы метаданных и системы управления базами данных (СУБД), выступает хранилищем информации) и веб-сервер (отвечает за обработку запросов пользователей);
– интерфейс доступа к банку пространственных данных (проведение работ с пакетами геоданных).
Интерфейс геопортала это отправная точка для пользователей, он доступен через любое приложение для просмотра веб-страниц. Визуализация результатов запросов пользователя — это основная задача интерфейса. Такие языки разметки и веб-программирования как HTML, XML, PHP, JavaScript лежат в основе работы интерфейса.
Интерфейс геопортала непосредственно связан с интерфейсом доступа к банку пространственных данных (доступ пользователю предлагается через соответствующие гиперссылки). Эти интерфейсы имеют связь с веб-сервером, который обрабатывает запросы пользователей по протоколу HTTP.
Доступ к службе работы с метаданными, обеспечивающими поиск необходимых пользователю наборов данных предоставляет интерфейс геопортала.
Доступ к сервисам веб-карт и последующее отображение запросов на картографической основе (доступные слои карты; визуализация картографического изображения согласно полученным параметрам запроса пользователя) согласно стандарту OGC WMS (сервис веб-карт) обеспечивает интерфейс доступа к банку пространственных данных. Кроме того, есть возможность обработки пользовательских запросов на получение информации об объектах карты, вывод описания слоев и получение легенды карты.

1.3.2 Выбор программного обеспечения
Программное обеспечение также является одним из главных инструментов создания геопорталов. Программное обеспечение бывает отрытое и закрытое (бесплатное и платное). Большинство геопорталов создается при использовании открытого и свободного программного обеспечения — операционные системы, базы данных, ГИС, различные специализированные библиотеки, утилиты. Некоторые из открытых баз данных были рассмотрены выше.
При выборе подходящего программного обеспечения (ПО) для создания геопортала необходимо предварительно проводить анализ существующих продуктов. В качестве критериев оценки можно взять следующие параметры: наличие готового веб-интерфейса; поддержка существующих СУБД и входящее в комплект дополнительное ПО.
Далее подробнее рассмотрим несколько видов открытого программного обеспечения для геопорталов.
OpenLayers (создана на основе JavaScript) — это цифровая библиотека, которая позволяет очень быстро и легко создавать web-интерфейс для отображения картографических материалов, представленных в различных форматах и расположенных на различных серверах. Благодаря OpenLayers разработчик имеет возможность создавать, к примеру, собственную карту, включающую слои, предоставляемые WMS (и WFS) серверами, такими как MapServer, ArcIMS или GeoServer, и данными картографических сервисов Google. Библиотека является разработкой с открытым исходным кодом и создается при спонсорской поддержке проекта MetaCarta.