Скачать учебники

Тикунов В. С. Геоинформатика. Технологические стратегии WebГИC-серверов.

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу

Технологические стратегии WebГИC-серверов. Существуют различные технологические стратегии, с помощью которых геоинформационные функции встраиваются в Web-технологии. Например, так называемые «серверосторонние» (server-side) стратегии позволяют пользователям (клиентам) посылать запросы, касающиеся геоданных, их анализа и представления на Web-сервер. Сервер обрабатывает запросы и возвращает результаты их выполнения (геоданные или полученные решения) удаленному клиенту. В этом случае клиент считается «тонким».

«Клиентосторонние» (client-side) стратегии позволяют пользователям выполнять некоторое манипулирование геоданными и их анализ «на месте», т.е. на собственном компьютере, при этом сам клиент считается «толстым».
Возможности сервера и клиента могут комбинироваться в гибридных стратегиях, которые оптимизируют функциональные возможности конкретных технологических решений и отвечают каким-либо особым потребностям пользователя. При этом разработчики либо сами разрабатывают геоинформационные модули (ядра), используя собственные или коммерческие ГИС-оболочки и существующие программные библиотеки и языки программирования, которые затем интегрируются в Web-сервер, либо (что встречается все чаще) приобретают специализированные модули у производителей программного обеспечения ГИС. В любом случае до настоящего времени нетривиальной задачей остается проектирование и программная реализация образного (графического) интерфейса WebGIS-сервера, обеспечивающего эффективное выполнение им различных геоинформационных функций.

«Серверосторонние» стратегии. Эти стратегии ориентируются на предоставление геоданных или результатов их анализа в режиме «по требованию» от специализированного сервера, имеющего, в свою очередь, доступ к базам геоданных и программным средствам их обработки. Такая стратегия в значительной мере напоминает традиционные «terminal-to-mainframe» модели, используемые для обеспечения работы ГИС в локальной сети. В этом случае клиенту необходимы незначительные мощности собственного компьютера (в традиционных сетевых моделях его называют «dumb terminal» — немым терминалом). От клиентского компьютера требуется только обеспечить возможность составить запрос и представить ответ. Для такой стратегии характерна следующая последовательность процедур:
• пользователь составляет запрос с помощью окна Web-браузера;
• запрос посылается по сети Интернет на сервер;
• сервер обрабатывает запрос;
• ответ возвращается по сети Интернет пользователю и визуализируется с помощью Web-браузера.

К такому виду серверной конфигурации часто применяется термин «картографический сервер»: запросы пользователя на ту или иную карту «обслуживаются» головным компьютером. Программы, которые обслуживают запросы клиента, могут быть написаны на различных языках программирования и с помощью различных инструментальных сред, включая Perl, VisualBasic, С++, Delphi. Для того чтобы Web-сервер мог взаимодействовать с ГИС-приложениями, используются различные интерфейсные стандарты, такие как CGI (Common Gateway Interface), Java, ISAPI (Internet Server Application Programming Interface) или NSAPI (Netscape Server Application Programming Interface).

К преимуществам «серверосторонней» стратегии организации WebGIS-сервера можно отнести следующие:
• при условии использования быстродействующего сервера клиент может получить доступ к большим и комплексным базам геоданных, которые трудно передать в сети Интернет и обрабатывать на месте из-за их существенных объемов;
• при условии применения быстродействующего сервера даже клиентами, у которых нет доступа к мощным компьютерным системам, могут эффективно использоваться сложные аналитические процедуры обработки геоданных;
• возможно обеспечение надлежащего контроля за тем, как соблюдается режим доступа к геоданным, а главное, корректно и методически правильно ли использует клиент эти геоданные.

Недостатками этой стратегии являются следующие:
• при организации работы с клиентом каждый его запрос, независимо от того, насколько он мал и даже незначителен, должен обязательно быть передан серверу и обработан, а результаты обработки обязательно возвращены клиенту по сети Интернет;
• эффективность работы зависит от пропускной способности и уровня трафика сети Интернет между клиентом и сервером, что становится особенно критичным, когда ответы на запрос содержат большие по объему файлы;
• прикладные программы сервера не предоставляют преимущества в работе тем клиентам, которые имеют мощное техническое оснащение своего локального компьютера и не используют его для повышения эффективности работы сервера.

Таким образом, при работе с WebGIS-сервером мощный компьютер клиента используется неэффективно.
Такая стратегия лучше всего подходит для решения задач, требующих реализовать ограниченный перечень геоинформационных функций WebGIS-сервера одновременно для очень широкого круга пользователей (порядка нескольких тысяч).

«Клиентосторонние» стратегии. Приложения, реализующие эти стратегии, пытаются «нагрузить» часть обрабатываемых запросов на компьютер пользователя, сделать его «толстым клиентом».
Вместо того чтобы постоянно заставлять сервер выполнять большинство работ, некоторые программно-реализованные геоинформационные процедуры передаются на компьютер клиента по сети Интернет при каждом сеансе с сервером или постоянно находятся на клиентском рабочем месте. Они управляются через Web-браузер клиента и обрабатывают геоданные на месте, т.е. локально.

К преимуществам «клиентосторонней» стратегии организации WebGIS-сервера можно отнести следующие:
- прикладные программы сервера используют при обработке геоданных преимущества мощного технического оснащения локального компьютера клиента;
- пользователь получает больший контроль над процессом анализа данных;
- после получения от сервера ответа на свой запрос, клиент может работать с данными без необходимости вновь посылать и получать информацию по сети Интернет.

Недостатками этой стратегии являются следующие:
• ответ сервера может включать пересылку на клиентский компьютер большого количества геоданных, а также файлов программных приложений, вызывая задержки продуктивной работы;
• при условии наличия у клиента недостаточно мощного компьютера обработка больших и комплексных наборов данных будет значительно затруднена;
• сложные аналитические геоинформационные процедуры на недостаточно мощном компьютере клиента могут выполняться очень медленно;
• клиенты могут не обладать навыками и знаниями, которые необходимы для эффективного и корректного применения процедур и функций работы с геоданными и их обработки.

Соответственно такие стратегии представляются наиболее удобными для организации работы служб, состоящих из относительно небольшого числа хорошо подготовленных в геоинформационном отношении пользователей и могут применяться, например, в сетях Интранет.
Можно выделить две разновидности «клиентосторонней» стратегии.
Использование ГИС-апплетов (applets), поставляемых клиенту по его требованию. При этом геоинформационные процедуры реализуются в виде относительно небольших по размеру программ, или апплетов, которые запускаются и выполняются на компьютере клиента. Апплеты передаются клиентскому компьютеру по его требованию, когда необходимо выполнение тех или иных процедур или поддержка определенных ГИС-функций.
После того как геоданные и апплеты переданы с сервера на компьютер клиента, последний получает возможность работать с ними независимо от сервера, а файлы запросов и ответов не передаются по сети Интернет.
Апплеты могут реализовываться на языках Java, JavaScript или ActiveX. Языки Java и JavaScript разработаны корпорациями Sun Microsystems и Netscape Communications. Трансляторы для программ Java и JavaScript запускаются внутри Web-браузеров и обрабатывают апплеты по мере необходимости. Язык ActiveX разработан корпорацией Microsoft. Приложения, написанные на ActiveX, допускают их использование клиентами совместно с другими программами, функционирующими в среде Windows.
Использование ГИС-апплетов и приложений типа Plug-in. постоянно размещаемых на компьютере клиента. Как отмечалось выше, «клиентосторонние» стратегии основаны на подключении дополнительных геоинформационных функций к Web-браузерам, которые передаются им от сервера.
Пересылка необходимых геоданных и апплетов по сети Интернет может потребовать очень много времени, особенно если приложения используются часто. Поэтому в качестве альтернативы существует стратегия, по которой ГИС-апплеты передаются и физически устанавливаются на компьютер клиента на постоянной основе, в результате чего отпадает необходимость их пересылки с сервера каждый раз, когда они могут понадобиться для обработки геоданных.
Так называемые геоинформационные «Plug-in»-приложения могут быть инсталлированы в среде Web-браузера, расширяя возможности последнего. С другой стороны, уже «Plug-in»-приложения, реализующие функции Web-браузера, могут быть инсталлированы в программной среде ГИС, также расширяя возможности последней. В настоящее время для любого программного пакета ГИС, который имеет встроенный язык прикладного программирования или библиотеку программных модулей с возможностью формирования обращений к внешним файлам или их структурам, могут быть созданы приложения, осуществляющие загрузку геоданных с сервера на компьютер клиента по сети Интернет.
Таким образом, применяя такую стратегию, пользователи могут выбрать (и программно обеспечить) те сетевые связи, которые им могут потребоваться для доступа к источникам геоданных, размещенных в Интернете. Серверы же будут востребованы клиентами лишь для того, чтобы передать геоданные, необходимые для выполнения конкретной процедуры. При этом клиент осуществляет полный контроль за геоданными, которые он использует и анализирует.
Отметим, что на принципе «клиентосторонней» стратегии в настоящее время разрабатываются ГИС, которые должны обрабатывать геоданные в режиме реального времени, т.е. поступающие непосредственно от постоянно действующих датчиков или от служб, обеспечивающих оперативное обновление информации. К ним относятся системы мониторинга местонахождения транспортных средств или интенсивности транспортных потоков, мониторинга погодных или гидрологических условий, миграции животных и т.д. Привлекательность создания подобных систем на основе WebGIS-технологий заключается в том, что геоданные из многих источников могут передаваться по открытым сетям Интернет, без необходимости создания специальных каналов связи, а пользоваться информацией с подобных серверов могут практически все пользователи Интернет.
Выше отмечалось, что и «серверосторонняя», и «клиентосторонняя» стратегии имеют свои преимущества и недостатки. На практике обе стратегии, как правило, комбинируются в так называемые гибридные технологические решения, «настраиваемые» на определенный круг геоинформационных задач, которые должен уметь решать WebGIS-сервер. Разумеется, гибридные решения должны опираться на учет и анализ различных сторон функционирования WebGIS-сервера, включая возможную аудиторию пользователей, уровень оснащения их клиентских мест, типовые запросы и прочее.

< Интеграция ГИС- и Интернет-технологий.

Содержание книги "Тикунов В. С. Геоинформатика."

WebGIS-серверы >

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу

При копировании информации обязательны прямые ссылки на сайт, а также на авторов книг.
Все книги являются собственностью их авторов и служат исключительно для ознакомления.
© Edu-Knigi.ru, 2011. © Дизайн и программирование от студии "ПСГ".