Концепция использования Autodesk Map Guide. Специализированные интернет/интранет приложения.

За последние год-два в области ГИС произошли существенные изменения. Геоинформационные системы перестали быть инструментом подготовки карт, который используется ограниченным кругом специалистов. Сегодня ГИС становятся одним из фрагментов универсальных информационных систем, решающих задачи сбора, накопления и анализа информации о территориально-распределенных системах. ГИС вливаются в управление городом и регионом, крупным и средним предприятием, а где-то уже используются и небольшими компаниями. Фактически это означает изменение рынка потребителей ГИС-решений – он неуклонно расширяется. Однако необходимыми условиями этого расширения является:

• наличие свободного доступа к картографической информации (во многих задачах она нужна лишь как "фон" для решения задач потребителя, а не как "основной продукт системы");
• наличие простых и функционально не перегруженных, но в то же время масштабируемых решений для конкретных пользователей;
• наличие комплексных решений на базе ГИС с низкой себестоимостью.

Можно долго говорить о принципиальных проблемах, связанных с хранением и обменом пространственной информацией, построением корпоративных решений, реализацией масштабируемых систем, общей ГИС-интеграцией. Однако в рамках этой публикации хотелось бы остановиться лишь на нескольких технических аспектах и подходах, которые оказались очень эффективными при решении задач различного характера.

Интересным является тот факт, что эти достаточно "узкие" на первый взгляд технические решения создают возможность построения информационных систем "вписывающихся" в озвученные выше требования современного рынка.

Проблемы сопряжения данных в ГИС-комплексах

Несмотря на достаточно длительную историю развития ГИС, одной из основных проблем остается проблема разнообразия способов хранения пространственных данных. В результате, выбирая то или иное ГИС-решение, мы оказываемся в "заложниках" – использование других систем и программных средств становится затруднительным. Приходится осуществлять преобразование данных, использовать системы, в которых предусмотрены драйвера для доступа к различным форматам хранения карт, неизбежно сталкиваясь с проблемами "нестыковки" всевозможных mif'ов, dgn'ов, dxf'ов. Кроме того, ряд индустриальных ГИС уходят от файловых хранилищ к СУБД, что является вполне естественным. Лидерство здесь, несомненно, принадлежит пространственному картриджу ORACLE. Существуют и другие хранилища, построенные на базе различных СУБД и реализующих различные модели хранения данных.

С плавным "перетеканием" картографии из файлов в СУБД появились и характерные для СУБД решения по преодолению "войны форматов". Действительно, рядом с СУБД существовали сначала ODBC-драйвера, затем OLE-DB провайдеры данных, наконец, механизмы ADO. При этом драйвера создаются непосредственно производителями хранилищ, а потребители получают четко обозначенный набор интерфейсов для извлечения и записи информации в хранилища.

Не так давно в области ГИС также появились спецификации на интерфейсы провайдеров данных для доступа к пространственной информации. Эти спецификации носят название OpenGIS (http://www.opengis.org). В разработке стандартов и спецификаций на сегодня принимает участие более 230 организаций.

К сожалению, OpenGIS на сегодняшний день достаточно редко используются производителями ГИС-решений. Одним из немногих продуктов, которые построены на базе этого стандарта, является Autodesk MapGuide.

MapGuide, созданный для публикации пространственных данных в интернет/интранет сетях, сам, для доступа к информации, использует именно механизм провайдеров данных.

Конечно, создание провайдеров является достаточно сложной задачей, тем не менее, компанией TENAX SOFT при участии компании "Си Эс Трейд" разработано несколько провайдеров данных для Autodesk MapGuide.

Один из таких провайдеров служит для доступа к данным, хранящимся в Oracle Spatial Cartridge, и позволяет работать как с реляционной, так и с объектной моделью.

Другой интересный пример использования провайдеров, связан с сочетанием различных, несовместимых друг с другом программных продуктов в рамках одного ГИС-решения. Предположим, что в одной из организаций в качестве средства для создания и редактирования карт используется ГИС Intergraph Geomedia. По мере роста архивов цифровых данных потребовалось дать доступ к этой информации в режиме просмотра и анализа широкому кругу сотрудников. Типичное решение, которое предлагает в таком случае компания Intergraph связано с использованием Intergraph WebMap. Однако для пользователя такое решение является слишком дорогостоящим. С другой стороны, удобный и в несколько раз более дешевый MapGuide несовместим с уже созданными другой системой хранилищами данных. Это означает, что для использования MapGuide придется постоянно осуществлять конвертацию, и ни о каком режиме реального времени говорить не приходится.

В данном случае задачу удалось решить, разработав универсальный провайдер данных, который дал доступ MapGuide к Access Warehouse – "родным" хранилищам GeoMedia напрямую. Так доступное по цене решение оказалось еще и качественным, те сотрудники, кто работал с хранилищами Intergraph могут продолжать с ними работать, а те, кто присоединился к этому процессу – с удовольствием и без каких-либо дополнительных затрат практически в реальном времени просматривают данные с помощью MapGuide.

Опыт создания провайдеров данных для Autodesk MapGuide, может применяться для "сращивания" решений, построенных на MapGuide, с любыми другими геоинформационными системами, используемыми в вашей организации.

Получить бюджетное и эффективное средство просмотра картографических данных – только первый шаг на пути к созданию сетевых ГИС'овских решений. Обычно пользователей, работающих с картами через MapGuide Viewer, быстро перестает устраивать позиция "наблюдателей". Известная народная мудрость об аппетите, который обязательно должен приходить во время еды, подтверждается и в случае программных технологий. Каждому из сотрудников обычно требуется решать свои, уникальные задачи, связанные с ведением баз данных в привязке к картам, расчетам на местности, анализом рельефов, подсчетом объемов, запасов, и… список может быть просто бесконечным. 

Решение этой проблемы лежит "на поверхности". Еще несколько десятилетий назад, в эпоху "крупногабаритных" компьютеров, каждый сотрудник организации получал свою специализированную систему, которая называлась автоматизированным рабочим местом. Почему бы не повторить многолетний опыт? Тогда именно MapGuide вместе с провайдерами данных стал бы основой для создания единой корпоративной системы, имеющей множество специализированных АРМ'ов. Причем большинство АРМ'ов нужно делать "на вырост" – как известно, у тех кто работает, работы не убавляется, а значит завтра любое рабочее место может "начать расти".

Идея реализации масштабируемых рабочих мест проста – раз уж MapGuide Viewer является не более чем компонентой, которую необходимо "завернуть" в оболочку АРМ'а снабдив всеми необходимыми функциями, значит и функции эти надо изготавливать в виде отдельных компонентов. Приведем примеры двух таких решений.

Первое решение, несмотря на свою простоту, достаточно универсально – в задачах экономического и экологического анализа, в задачах ландшафтного проектирования и нефтеразведки встречается проблема построения изолиний по данным каких-либо измерений и исследований. Для решения проблемы достаточно "пристыковать" к MapGuide Viewer специальный модуль TENAX WEBLandTool:

Теперь любые поверхности, изолинии и даже трехмерные изображения, можно строить на рабочих местах пользователей и интерент и интранет сети.

Показательно то, что модуль, несмотря на его простоту использования, оказался полезным при решении самых разных задач, в том числе задач экологии (например, при анализе загрязненности Калининградской области тяжелыми металлами), при решении задачи анализа данных сейсморазведки (поиск нефти и газа), и даже для построения распределения продажи газет на территории города.

Другое, не менее показательное решение – модуль TENAX PathGuide – позволяет отыскать самый оптимальный путь в сети городских улиц:

Какие функции нужны пользователям, и как лучше организовать интерфейс для доступа к этим функциям теперь могут решать сами пользователи. Но самое главное, что при этом удается действительно сэкономить, и не только на создании системы, но и на ее вводе в эксплуатацию – на обучение практически не уходит времени! Критерием "правильности" решения является простота инструкции по его применению. Идеальный вариант, если описание АРМ'а занимает не более 1 страницы формата А4.

Дешевые ГИС – как удовлетворить потребности?

Безусловно, описанные выше решения позволяют построить эффективные программные комплексы, на базе ГИС, "вписавшись" при этом во вполне разумные бюджеты. Однако уже сейчас просматриваются потребители, которым необходимо было бы получить те или иные решения на базе ГИС, но они не готовы платить за эти решения в объеме, на который идут крупные компании или органы государственной власти.

Небольшой пример из жизни, связанный с описанным ранее техническим решением. Даже в городе среднего размера (150-300 тыс. жителей) существует множество экспедиторских фирм и частных авто перевозчиков, которым нужно было бы решать вопросы оптимизации движения. Естественно, основная отдача от использования информационных систем, в частности ГИС заключалась бы в оперативности реагирования на заявку (быстрый поиск адреса), и в минимизации топливных затрат. Учитывая то, что хороший водитель прекрасно представляет, где в городе находится тот или иной объект и как к нему проехать, остается рассчитывать, что выигрыш будет происходить именно на оптимальной "стыковке" разнообразных заказов. Естественно, что предлагая решение стоимостью несколько тысяч долларов мы сталкиваемся с тем, что у организации нет возможности разово найти средства на приобретение ГИС и достаточно подробной карты, да и перспектива окупаемости затрат остается сомнительной.

Выход из такой ситуации видится один – создавать специальные "легкие" программные ГИС-решения, распределенные между сервером и клиентом, и предоставлять их в аренду за небольшую плату. Естественно, что из всего вышесказанного следует, что оптимальной платформой для построения таких систем является Autodesk MapGuide, а реальный проект, который в качестве эксперимента мы начинаем строить по такому принципу – "Калининград для всех" (http://map.kaliningrad.org).

В настоящее время на этом портале общедоступны различные информационные сервисы, позволяющие найти нужную улицу, салон мобильной связи, спланировать туристские маршруты. Однако уже в ближайшее время мы начнем "экспериментировать" с арендуемыми сервисами, такими как оценка земли, поиск оптимального маршрута перемещения из одной части города в другую, пространственный анализ экономических баз данных торговых сетей.

Надеюсь, что удачные и неудачные стороны этого эксперимента мы сможем представить на следующей конференции.