3 - 2012

CS UrbanView, настоящий БАЗОВЫЙ портал

Поводом для написания этой статьи стали успешные внедрения геопортальных решений, произведенные группой компаний CSoft в течение 2011 года.

Сама по себе задача создания ГИС­портала выглядит обманчиво простой: нужно просто обеспечить публикацию подмножества пространственных и атрибутивных данных, которыми оперирует муниципальная или региональная ГИС, в сетях Интернет/интранет для рабочих мест, оборудованных лишь веб­браузером.

Но эта задача проста лишь в первом приближении.

Нужно обеспечить прямую публикацию этого подмножества, минуя какие­либо промежуточные преобразования (иначе актуальности и единообразия информации не удастся добиться).

Необходимо предусмотреть возможность публикации не только векторных, но и растровых данных, включая крупные массивы ДДЗ, без предъявления серьезных требований к аппаратному обеспечению таких рабочих мест.

Геопортал должен быть работоспособным на всех видах ОС, включая мобильные устройства. Это не только отражение явного тренда в развитии ИТ­технологий, но и предпосылка решения насущных задач информационного обеспечения мобильных бригад различного назначения.

И наконец, геопортал должен предельно минимизировать трафик данных для обеспечения возможности использования обычно имеющихся в распоряжении нашего российского заказчика каналов связи с относительно невысокой пропускной способностью.

Все перечисленные задачи группе компаний CSoft удалось успешно решить путем разработки специализированного программного компонента CS UrbanView, функционирующего в среде сервера приложений Oracle WebLogic.

CS UrbanView представляет собой портальное решение, позволяющее публиковать в сетях Интернет/интранет без какого­либо промежуточного преобразования пространственные и описательные данные, хранящиеся в СУБД Oracle с использованием опций Oracle Locator/Spatial. Это современный ГИС­продукт, построенный по трехуровневой архитектуре с тонким клиентом, предназначенный для решения задач, связанных с поиском, анализом и отображением пространственных и атрибутивных данных как муниципального, так и регионального уровня, и обеспечивающий поддержку всех известных систем координат и картографических проекций.

Трехуровневая архитектура CS UrbanView

Трехуровневая архитектура CS UrbanView

Сетевая архитектура CS UrbanView

Сетевая архитектура CS UrbanView

CS UrbanView может с успехом применяться в рамках комплексных проектов по созданию муниципальных ГИС, информационных систем обеспечения градостроительной деятельности (ИСОГД) и ГИС­мониторинга инженерных коммуникаций, в том числе — в качестве инструмента информационного обеспечения мобильных бригад. Использование принципа единого хранилища пространственных и описательных данных на основе СУБД Oracle обеспечивает возможность оперирования неограниченными объемами данных для произвольного количества пользователей с организацией регламентированного доступа средствами администрирования СУБД. К подмножеству предназначенных для публикации пространственных и описательных данных, определяемых администратором ГИС­портала, обычно относятся:

  • градостроительная документация муниципального и регионального уровней, в том числе функциональное и территориальное зонирование и правоустанавливающие документы;
  • адресные реестры уровней муниципалитетов и субъекта РФ;
  • данные по объектам капитального строительства и земельным, кадастровым участкам;
  • данные по инженерной инфраструктуре (водоснабжение и канализация, газо­ и теплоснабжение, воздушные и кабельные сети энергоснабжения, телекоммуникационные сети).

Построенный в соответствии с концепцией трехуровневой архитектуры на базе продуктов и технологий компании Oracle, комплекс CS UrbanView состоит из трех основных компонентов:

  • сервер приложений на базе продукта Oracle WebLogic Server;
  • сервер базы данных на базе СУБД Oracle Database;
  • тонкий клиент (веб­клиент), в качестве которого выступает практически любой настольный или мобильный веб­браузер (MS Internet Explorer, Google Chrome, Mozilla Firefox и т.д.).

Интеграция CS UrbanView с сервисами Google Maps и Google Earth

Интеграция CS UrbanView с сервисами Google Maps и Google Earth

Интеграция CS UrbanView с сервисами Google Maps и Google Earth

Сервер приложений Oracle WebLogic Server — это продукт линейки промежуточного ПО Oracle Fusion Middleware, являющийся полноценной Java­платформой для реализации бизнес­логики и бизнес­процессов обработки, статистического анализа данных ИСОГД. Используемая основа Oracle Application Development Framework (Oracle ADF) и развернутый на сервере приложений компонент Oracle MapViewer позволяют оперативно обрабатывать и отображать данные, осуществлять тематическое картографирование и пространственный анализ.

Сервер базы данных построен на основе продукта Oracle Database с опцией Oracle Spatial или Oracle Locator, обеспечивающей хранение пространственных данных.

Сервисно-ориентированная интеграция CS UrbanView

Сервисно-ориентированная интеграция CS UrbanView

Интеграция CS UrbanView с веб-службой федерального портала Росреестра

Интеграция CS UrbanView с веб-службой федерального портала Росреестра

Все перечисленные компоненты могут быть успешно инсталлированы и развернуты на любых операционных системах, таких как Microsoft Windows, Linux, Solaris (32­ и 64­битная архитектура). Это позволяет достичь дополнительной гибкости в конфигурировании системы и полной кросс­платформенности проекта.

Работа с CS UrbanView на мобильных устройствах под управлением различных версий ОС Android Работа с CS UrbanView на мобильных устройствах под управлением различных версий ОС Android

Работа с CS UrbanView на мобильных устройствах под управлением различных версий ОС Android

Работа с CS UrbanView на мобильных устройствах под управлением различных версий ОС Android

Архитектура комплекса CS UrbanView обеспечивает отличную масштабируемость, конфигурируемость, надежность и безопасность системы, а главное — низкие требования к производительности и характеристикам клиентских рабочих мест, что позволяет применять его не только в настольных и переносных компьютерах, но и в мобильных телефонах, смартфонах, планшетных ПК и т.д.

Работа с CS UrbanView на мобильных устройствах под управлением Работа с CS UrbanView на мобильных устройствах под управлением

Работа с CS UrbanView на мобильных устройствах под управлением ОС Symbian

Мобильные веб­клиенты предоставляют возможность организовать оперативную работу пользователей с сервисом CS UrbanView. Использование мобильных устройств и беспроводных сетей (Wi­Fi и 3G­сети) для организации доступа к CS UrbanView оптимально для работников коммунальных служб, осуществляющих оперативный ввод данных, и для административного персонала, нуждающегося в получении целостной информационной картины в той или иной сфере инженерных коммуникаций. К примеру, инженеры кабельных электросетей, обслуживающие технологическое оборудование, могут посредством смартфонов или планшетных ПК вносить служебную атрибутивную информацию, которая немедленно отображается на клиентских компьютерах у персонала, находящегося в административном здании.

Пример тематического картографирования градостроительных зон

Пример тематического картографирования градостроительных зон в CS UrbanView

Для повышения производительности, масштабируемости и надежности работы программно­аппаратного комплекса CS UrbanView при его развертывании возможно использование технологий Oracle Real Application Cluster, Oracle WebLogic Cluster, а также организация grid­вычислений. В простейшем случае сервер приложений и сервер базы данных могут находиться на одном физическом сервере.

CS UrbanView обладает широкими возможностями интеграции со сторонними картографическими сервисами. Так, интеграция с сервисами Google Maps и Google Earth позволяет совмещать пространственные данные, хранимые на локальном сервере БД ИСОГД, с публичными картами, предоставляемыми Google Maps. А взаимодействие с Google Earth обеспечивает возможность отображения дополнительной информации о трехмерных объектах.

Функциональность ГИС­порталов может быть в значительной мере расширена за счет применения CS UrbanView и средств сервисно­ориентированной архитектуры (SOA) для интеграции с внешними источниками пространственных или атрибутивных данных.

Пример тематического картографирования кабелей низкого напряжения для нужд службы кабельных сетей в CS UrbanView

Пример тематического картографирования кабелей низкого напряжения для нужд службы кабельных сетей в CS UrbanView

Примером такого подхода является реализованный в CS UrbanView механизм, позволяющий в режиме реального времени взаимодействовать с веб­службой федерального публичного портала Росреестра (http://maps.rosreestr.ru) и выполнять запрос пространственных и атрибутивных (кадастровый номер, адрес, категория, площадь, стоимость) данных о кадастровых участках с последующим отображением их на карте. Осуществлять это позволяет специально разработанный провайдер пространственных данных CS Java Spatial Provider, работающий под управлением Oracle MapViewer. Атрибутивные данные обрабатываются и отображаются непосредственно приложением CS UrbanView. При этом обмен данными производится в формате JSON (JavaScript Object Notation).

Пример пространственного анализа объектов в CS UrbanView

Пример пространственного анализа объектов в CS UrbanView

Возможности тематического картографирования, применяемого в CS UrbanView, позволяют выделить или обозначить на карте объекты, у которых значения интересующих атрибутов попадают в указанный интервал или совпадают с заданным значением. Например, можно обозначить цветовым градиентом градостроительные зоны, площадь которых попадает в заданный диапазон значений или, например, отметить кабельные сети низкого напряжения с кабелями интересующих марок.

Работа с правоустанавливающими документами ИСОГД в CS UrbanView

Работа с правоустанавливающими документами ИСОГД в CS UrbanView

Консоль администрирования CS UrbanView

Консоль администрирования CS UrbanView

В CS UrbanView реализованы широкие возможности пространственного анализа и поиска:

  • поиск объектов в зоне окружности — позволяет искать на карте объекты, которые содержатся в зоне, определяемой окружностью с заданными центром и радиусом;
  • поиск объектов в зоне произвольного многоугольника — позволяет, обозначив на карте интересующую территорию и указав, каким образом будет анализироваться содержимое, искать в информационной базе и на карте объекты (здания, дороги, проекты планировки и межевания, коммуникации и т.д.);
  • поиск объектов в буферной зоне — позволяет, выбрав объект, тематический слой и ширину буферной зоны, осуществлять анализ содержимого прилегающих к объекту территорий;
  • поиск внутри объекта — позволяет, обозначив на карте интересующий объект, получать всю информацию о содержащихся в нем объектах. Например, находить все здания, сооружения и коммуникации, находящиеся внутри заданного участка межевания или планировки.

Пользователь может оперативно получить содержащуюся в ИСОГД техническую и правовую информацию о любом выбранном на карте объекте, просмотреть и загрузить на свой компьютер касающиеся его актуальные правоустанавливающие документы.

Консоль администрирования CS UrbanView позволяет системному администратору произвольно изменять количество, номенклатуру, стили и последовательность отображения различных классов пространственных объектов, хранящихся в СУБД Oracle Database.

Для отображения географически привязанных растровых данных может применяться технология Oracle GeoRaster.

Кроме того, CS UrbanView позволяет осуществлять OLAP­анализ (Online Analytical Processing) данных ИСОГД, формируя сводные таблицы, а также наглядно иллюстрируя результаты анализа и агрегирования данных при помощи широкого спектра графиков и диаграмм.

Отображение данных Oracle GeoRaster в CS UrbanView

Отображение данных Oracle GeoRaster в CS UrbanView

Возможности OLAP-анализа в CS UrbanView

Возможности OLAP-анализа в CS UrbanView

Все описанные возможности реализованы в промышленно эксплуатируемых и доступных для публичного просмотра ГИС­порталах городов Калининграда (http://map.klgd.ru) и Пензы (http://karta.penzarx.ru), кстати — развернутом на ОС Linux. Та же технология используется в качестве портала ИСОГД городского округа Домодедово, а также вошла в состав функционала рабочих прототипов находящихся в опытной эксплуатации региональных ГИС для Самарской и Нижегородской областей.

Хорошим примером развертывания информационной системы промышленного предприятия является ГИС АО «Янтарьэнерго», в которой CS UrbanView применен для создания веб­портала системы энергоснабжения Калининградской области и будет в дальнейшем использоваться для информационного обеспечения мобильных ремонтных бригад.

Наконец, информация о CS UrbanView была опубликована в официальном блоге компании Oracle (http://blogs.oracle.com/imc/entry/cs_urban_view_oracle_adf) и вызвала живой интерес у специалистов разных стран.

В заключение хочется обратить внимание на то обстоятельство, что все описанные достоинства технологии CS UrbanView достижимы при применении принципа унифицированного хранения пространственных и описательных данных для всех уровней и компонентов геоинформационных систем, а не только при реализации самого портального решения. 

САПР и графика 3`2012