Высокоуровневый доступ к геопространственной информации

 

Главной особенностью Grid-систем спутникового мониторинга является использование геопространственных данных разного пространственного и временного разрешения. Поэтому высокоуровневый доступ к геопространственной информации является важнейшей задачей InterGrid систем, связанных с обработкой спутниковой информации. Эта функциональность может быть реализована двумя способами: через сервис WSRF и через контейнер OGSA-DAI.

Схема организации доступа к геопространственным данным через WSRF-сервис показана на рисунке 4. Преимуществом такого подхода является простота реализации базовой функциональности (при наличии соответствующих программных средств), а также простота развертывания. Однако дополнительная функциональность - обеспечение безопасности, индексирование и т.п. - должна быть реализована вручную. Кроме того, при таком подходе сложно обеспечить интеграцию с другим программным обеспечением обработки данных.

 

Рисунок 4 - Доступ к геопространственным данным через сервис WSRF

 

Второй подход к организации доступа к высокоуровневым данным состоит в использовании контейнера OGSA-DAI (рисунок 5).

 

Рисунок 5 - Доступ к геопространственным данным через контейнер OGSA-DAI

 

При таком подходе большая часть проблем реализации решается автоматически, в том числе вопросы безопасности, надежность передачи данных между различными источниками. Инфра-структура является легко расширяемой и совместимой с другими системами обработки данных.

Однако обработка исключений и добавление новых функций требует гораздо большее серьезных усилий и навыков, чем при первом подходе. Кроме того, в этом случае требуется установка дополнительного программного обеспечения.

 

Пример интеграции систем мониторинга на уровне данных

 

Первый подход к интеграции систем спутникового мониторинга - на уровне обмена данными - апробирован при отработке взаимодействия между системами ИКИ РАН-НКАР и ИКИ РАН на примере задач сельскохозяйственного мониторинга. Российская система спутникового мониторинга на основе стандарта WMS предоставляет данные по индексу NDVI, пожарам и базовую картографию. В домене ИКИ РАН-НКАР развернуты два WMS-сервера, обеспечивающие продукты MODIS (точечные данные) и модельные данные по температуре земной поверхности, а также векторные данные наземных метеоизмерений. Интеграция данных реализована по шаблону толстого клиента на базе программного обеспечения OpenLayers с поддержкой технологии AJAX (Asynchronous Javascript and XML - асинхронный JavaScript и XML). Схема организации взаимодействия показана на рисунке 6.

 

Рисунок 6 - Схема интеграции систем мониторинга на уровне данных

 

Выбранная технология обладает следующими преимуществами: обеспечивается поддержка кэширования слоев и оптимизация загрузки изображений за счет разбиения всей отображаемой области на фрагменты. Это существенно ускоряет отображение результатов в интерфейсе пользователя. Дополнительным преимуществом такой технологии является отсутствие необходимости в серверной части, обеспечивающей интеграцию данных. Вся функциональность по извлечению данных из разных систем мониторинга и их отображению реализуется на стороне клиента. Пример интерфейса пользователя показан на рисунке. 7, где одновременно отображены данные обеих систем мониторинга: карта индексов NDVI из системы мониторинга ИКИ РАН и карта температуры земной поверхности с сервера ИКИ РАН-НКАР.

 

Рисунок 7 - Интерфейс пользователя на основе OpenLayers

 

Второй подход к интеграции систем мониторинга - на уровне выполнения задач - был использован для разработки сегмента Wide Area Grid (WAG) в рамках проекта, инициированного Французским космическим агентством CNES, а также проекта CAT-1. Целью этих проектов является создание Grid-системы, объединяющей ресурсы космических агентств и других организаций разных стран с целью решения задач GEOSS и GMES. В разработанном сегменте объединены ресурсы ИКИ РАН-НКАР, Remote Sensing Ground Station of CAS (China). Текущее состояние Inter-Grid системы, разрабатываемой в рамках проектов CAT-1 и WAG, представлено на рисунке 8. Все организации, представленные в данном сегменте, предоставляют свои вычислительные ресурсы для решения задач мониторинга окружающей среды в контексте GEOSS. На данный момент в Inter-Grid-системе выполняются следующие задачи: моделирование метеорологических параметров с помощью численной модели WRF; картографирование площадей затопленных территорий с помощью радиолокационных данных спутников ERS и ENVISAT.

 

Рисунок 8 - Текущая InterGrid инфраструктура, создаваемая в рамках проектов CAT-1 и WAG

 

Кроме вычислительных ресурсов, ИКИ РАН-НКАР и RSGS of CAS имеют возможность представлять в сегменте свои архивы данных, которые могут быть использованы для решения тематических задач [5].

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: