Back

Титов А.Г.   Гордов Е.П.   Окладников И.Г.  

Программная среда разработки веб-приложений для анализа пространственно-привязанных геофизических данных

Reporter: Титов А.Г.

Одной из важных задач информационной поддержки интегрированных научных исследований в области наук о Земле является создание основанной на современных информационно-телекоммуникационных технологиях программной среды для быстрой разработки ориентированных на конкретные тематические области веб-приложений для комплексного анализа наборов пространственно-привязанных геофизических данных (баз метеорологических и географических данных, результатов моделирования и реанализа, спутниковых снимков, и др.). Наборы геофизических данных активно используются в многочисленных исследованиях, включающих, в частности, прогноз, моделирование и интерпретацию климатических и экосистемных изменений. При этом следует отметить изначальную разнородность наборов данных, полученных из разных источников или организаций, а также различия в применяемом для их обработки программном обеспечении. Оба эти фактора значительно усложняют возможность их взаимного сравнения, что уменьшает достоверность выполненного анализа.
В докладе рассматривается архитектура разрабатываемой программной среды для работы с архивами геофизических данных, полученных как в результате наблюдений, так и моделирования.
Рассматриваемая программная инфраструктура состоит из трех основных частей:

  1.  Вычислительное ядро, представляющее собой набор независимых модулей, реализованных на языке IDL (Interactive data language), и имеющих стандартизованный интерфейс
  2. Специализированный веб портал, реализующий логику веб-приложений, разрабатываемых конечным пользователем, а также предоставляющий API для работы с вычислительным ядром и картографическими веб-сервисами
  3. Библиотека для построения графических интерфейсов пользователя


Вычислительное ядро реализует функциональность для работы с архивами пространственно-привязанных геофизических данных, а также предоставляет специализированный API. Это позволяет пользователям системы и сторонним разработчикам легко создавать и подключать к системе новые вычислительные модули. Вызов и управление модулями ядра производится веб-приложениями, выполняемыми в рамках веб-портала. Графический модуль ядра обеспечивает визуализацию результатов обработки и запись их в файлы формата Encapsulated Postscript, GeoTIFF и ESRI Shapefile. Кроме того, результаты расчетов будут предоставляться пользователю в формате NetCDF и XML.
Веб-портал является связующим звеном между элементами разрабатываемой системы, а также между системой и конечным пользователем. В качестве технологической базы для представления картографической информации в Интернет используется ПО GeoServer (http://geoserver.org), соответствующее стандартам OpenGIS (http://www.opengeospatial.org/standards).
Технологии Веб-ГИС, и, в частности, протоколы WMS/WFS, используются для реализации следующей функциональности:

Библиотека для проектирования элементов интерфейса основана на инструментарии GeoExt (http://www.geoext.org/), объединяющем JavaScript-библиотеки ExtJS Framework (http://extjs.com/) и OpenLayers (http://openlayers.org). Последняя используется для реализации функциональности ГИС.
Создаваемая программная среда закладывает основу для разработки прикладных информационно-вычислительных систем, предоставляющих специалистам различных областей науки уникальные возможности анализа разнородных пространственно-привязанных геофизических данных и выявления тенденций изменений глобального и регионального климата, растительного покрова, и т.д.
Работа частично поддержана грантом РФФИ № 10-07-00547, проектами программ СО РАН 4.31.1.5 и 4.31.2.7, интеграционными проектами СО РАН № 4, 9 и 66.


To reports list