Концепции разработки современных ГИС

Рассматриваются современные программные технологии, которые, по мнению автора, либо должны быть использованы для построения по-настоящему современных ГИС, либо при разработке иметь возможность их дальнейшего «безболезненного» добавления

На сегодняшний день существует достаточно много современных и перспективных технологий и решений для разработки программного обеспечения. Развитие техники, мобильных устройств и систем, а также способов и оперативности передачи информации предъявляет требования к созданию приложений, которые отвечали бы запросам пользователей на сегодняшний день и в перспективе.

Во-первых, при разработки современной ГИС необходимо закладывать возможности развертывания и расширяемости или масштабирования. Решением в этой ситуации могут быть облачные (cloud) технологии. При резком увеличении нагрузки на сервер приложения, то отмасштабировать систему можно моментально подключив готовую инфраструктуру для развертывания своих систем. Данная схема позволяет получить высокий уровень доступности услуг и низкий риск неработоспособности. Плюсом приложений также будет универсальный доступ по сети независимо от используемого терминального устройства (смартфон, компьютер, планшет, системы глобального позиционирования). Модель развертывания «Общественное облако» (community cloud) предназначена для использования конкретным сообществом (кадастровые инженеры, регистрирующие органы, налоговая, органы мониторинга и контроля) и может находиться в совместной собственности, управлении и эксплуатации одной или нескольких организаций сообщества.

Во-вторых, отказ от использования традиционных реляционных баз данных (БД) в пользу технологий noSQL (not only SQL). Решения на основе noSQL показывают при работе более высокие скорости и, что самое важное, легко масштабируются. Присоединять новые сервера можно постоянно при росте хранимых данных, при этом в приложении ничего менять не надо. Потеря данных сводится к минимуму, делать резервное копирование можно не сразу целиком, а частями распределяя операции во времени в зависимости от нагрузок на тот или иной физический сервер. Но, самым большим достоинством, при использовании совместно с облачными технологиями, является то что потребность в вычислительных ресурсах будет определяться автоматически и при наличии свободных ресурсов БД будет масштабироваться сама.

В-третьих, реализация возможности работы в режиме реального времени. Суть его в сохранении постоянно отрытого соединения с сервером. Для любой манипуляции не нужно будет создавать соединение с сервером, передавать и получать служебные заголовки (а на это тратиться время и при большом количестве действий становиться ощутимо). Плюсами работы, учитывая качество каналов связи со слабым сигналом, в таком режиме будут: уменьшение количества данных посылаемых и принимаемых терминальными устройствами, более быстрая обработка входных данных и формирование результата для передачи его конечному пользователю или сохранении его на сервере.

В-четвертых, асинхронность или параллельность вычислений. Данное решение позволяет разделить данные для обработки между различными ядрами, что позволяет повысить производительность, устойчивость к сбоям и оптимальнее реализовать работу в режиме реального времени. Если, например, при синхронной обработке данных с последующим наложением их на картографическую основу и передачи результата на терминальное устройство по схеме: обработка и получение текстовых результатов (1), наложение результатов на картографическую основу (2) и передача результатов обратно (3), то при сбое на этапе (2) действие (3) произойти не может. При асинхронной же работе, в этой же ситуации, минуя (2), происходит действие (3), и пользователь получает результаты, что вполне может быть достаточным.

Использование данных технологий при разработке ГИС позволит снизить затраты на приобретение и внедрение, эксплуатацию и модификацию программного обеспечения. Решит проблемы межведомственного предоставления, доступа к информации, повысит защищенность данных и их контроль.

27.12.11 20:09 | SatQXXX (участник) Не имею ничего против РСУБД, использую, но... Хороших спецов для внедрения серьезных СУБД днем с огнем не найти и стоят их услуги немало, да и решения предлагаемые ими бывают спорными. После ухода заберут они все доки с собой и долго будут новые спецы разбирать, где какие связи и почему отношения построены так, а не иначе. Так же по опыту скажу, что лицензии Oracle штука дорогая, и не факт, что денег под него выбить удастся сразу и потом выбивать на лицензии для новых серверов, а мускль, любимый всеми веберами, при обращении к нему, когда данных накопиться много висеть будет на "ура". Сам вешал. Понимаю, что не ораклом и мусклем живы, но это две крайности так сказать. Посему экономически, что дешевле в большом проекте noSQL или классика, тема отдельная, долгая и что ждет завтра и какие требования будут предъявлены никто не знает, поэтому спорить можно до хрипоты. Сотрудников надо беречь, функции их дублировать. В чирикалке и соцсети технолгия noSQL проявила себя хорошо. Так что, мое мнение, при создании нового и глобального надо внедрять. Четко описать саму ГИС, увы, не позволяет формат предоставляемых докладов, а так идей что и как должно работать много. 27.12.11 14:08 | Vladimir (гость) Описанная концепция подходит для лицокниги или щебеталки, где слабопредсказуемый наплыв миллионов пользователей вынуждает разработчиков выбирать документоориентированные или графоподобные хэш хранилища вместо полноценных RDBMS. Причём приходится плодить сущности по наиболее вероятным (но неточным) запросам заранее, раздувая десятки гигабайт данных в петабайты въюх. А теперь представьте себе реальную "глобальную" (общероссийскую) ГИС, знакомую мне по рыбохозяйственной отрасли: ИС "Рыболовство" ИС "Мониторинг": структура таблиц, связей, число пользователей и запросы от них известны заранее и близки к постоянным. Представили? Теперь вопрос: что экономически целесообразнее: пригласить для тех. поддержки спеца, отлично разбирающегося в давным давно известной РСУБД и её индексах (твики которых на SSD дадут производительность ничуть не хуже NoSQL), или спеца, способного внедрить NoSQL (ради "современности"), после увольнения которого в коде программы (которая в случае РСУБД вообще не нужна) сам чёрт ногу сломит? P.S. Мой вопрос бы здесь не появился, если бы автор чётко описал саму ГИС, а не обобщал концепцию для "по-настоящему современных" ГИС, потому что в каждом конкретном случае концепция ГИС (и любого др. софта) должна быть экономически обоснованной, дабы новый велосипед не оказался в содержании дороже пробежного байка (Вэб дванольная свобода совсем не всегда нужна). P.P.S. Привязался именно к NoSQL пункту, потому что многие WFS и WMS держат остальные пункты на РСУБД без особых извращений, а с NoSQL ситуация находится не в том состоянии, чтобы её навязывать в продакшен. 27.12.11 09:38 | SatQXXX (участник) Здесь речь идет о глобальной ГИС, которой могли бы пользоваться все заинтересованные лица в рамках ограничений налагаемых на пользователей: кадастр, налоговая, экологи и т. п. Разработка, внедрение и поддержка такой большой системы достаточно трудозатратна. Ее написать бы раз и успокоиться на какой-то период, внося только доработки, возникающие в процессе эксплуатации. Далее основываясь на сервисах, предоставляемых системой (бесплатно или нет, кому какие права - отдельная тема), можно создавать свое ПО со своим функционалом "на вкус и цвет", а можно пользоваться готовым "рабочим местом" (бесплатно или нет тоже разговор отдельный). Для кадастра, в частности, была бы всегда актуальная информация: границы, кто владеет/пользует, координаты, целевое назначение и т. д.

Все комментарии (4)

1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
   
2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
   
3. Комплексное использование природных ресурсов
   
4. Современные вопросы геологии
   
5. Физика горных пород
   
6. Новые технологии в природопользовании
   
7. Применение современных информационных технологий
   
8. Экономические аспекты недвижимости
   
9. Мониторинг использования объектов недвижимости