Понятие, классификация, структура земельных информационных систем

-классификации  и аннотирования документов, поиска  по ключевым словам;

-обработки больших  массивов логически связанных  семантических и аналитических данных;

-оптического  распознавания вводимых документов  с контролем орфографии;

-полуавтоматизированного  и автоматизированного ввода  графической информации с контролем метрических и топологических характеристик:

- создания архивов данных с использованием магнитооптических накопителей;

- тиражирования документов;

- организации  групповой работы пользователей.

ЗИС состоит из двух взаимосвязанных частей:

- функциональной, включающей прикладное программное обеспечение, реализующее функции прикладной области;

- среды или системной, обеспечивающей исполнение приклад- нош программного обеспечения.

ЗИС относится к распределенным системам, для реализации которых наиболее целесообразно использовать архитектуру «клиент-сервер». Архитектура «клиент-сервер» - общее понятие, которое варьирует от простейшей архитектуры «много клиентов - один сервер» до архитектуры «много клиентов — много серверов» с распределенными вычислениям.

На этапе технического проектирования архитектуру ЗИС целесообразно рассматривать с точки зрения реализации технологических операций, на поддержание которых она нацелена. Поддержка технологических операций в автоматизированном контуре системы обеспечивается набором информационных приложений, выполнение которых ориентировано на решение поставленных задач. От структуры построения информационных приложений в большой степени зависят эффективность ЗИС и возможность ее дальнейшего развития.

Любое приложение, обеспечивающее обработку данным в информационной системе, состоит:

- из компонента представления, предназначенного для обеспечения ввода данных пользователем и отображения результатов, формируемых компонентой логики представления;

- логики представления, ориентированной на управление взаимодействием между пользователем и ЭВМ;

- компонента прикладной логики, представляющего собой набор правил для принятия решений, вычислений и операций, которые должны пополнить приложение;

- компонента логики управления данными, предназначенного для операций с базой данных;

- операций с базой данных, включающих действия СУБД, применяемых для выполнения логики управлении данными, такими как манипулирование, данными, определение данных, фиксации или откат транзакций и т. д.;

- файловых операций, представляющих собой дисковые операции чтения и записи данных для СУБД, и других компонент.

В зависимости от архитектуры проектируемой системы, перечисленные выше компоненты приложения, могут строиться по-разному.

Архитектура «много клиентов - один сервер», как правило, базируется на двухзвенной модели, когда все клиенты обращаются к услугам одного сервера. В данной модели предполагается, что аналоговые компоненты приложения (средства представления и логика представления) размешаются на клиенте, что позволяет обеспечить графический интерфейс. Далее возможно разместить компоненты управления данными (файловые операции и операции с базой данных) на сервере, а обработки - на клиенте. Такая архитектура применима для достаточно простых приложений и когда системная часть представляет собой небольшую локальную сеть. Для сложных приложений с множеством пользователей, с неоднородными базами данных и разнородными входами в базы данных (например, а АС ГЗК) такая модель имеет следующие недостатки:

- необходимость администрирования приложений для большого числа клиентов при отсутствии унификации в конфигурации клиентов и средств правления измерениями;

- возможность возрастания времени реакции для диалоговых пользователей при запуске «тяжеловесных» приложений (требующих большого объема вычислительных операций);

- необходимость обеспечения целостности распределенных транзакций в неоднородной распределенной базе данных.

Перечисленные проблемы можно решить, используй концепцию распределенной базы данных с централизованным управлением и режим распределенных вычислений.

Концепция распределенной базы данных предполагает наличие двух условий:

- первое - система состоит из множества узлов приема запросов (которое может быть пустым) и множества узлов данных. Узлы данных обладают средствами для хранения данных, а узлы запросов - нет, на них лишь выполняются программы, реализующие пользовательский интерфейс для доступа к данным, хранящимся в узлах данных;

- второе - узлы логически представляют собой независимые компьютеры, на которых установлены собственные операционные системы, выполняющие независимые приложения.

Удаленный доступ к базам данных - частный случай режима распределенных вычислений, при котором клиент запрашивает выполнение операторов или процедур управления данными на удаленном сервере баз данных. Распределенные вычисления представляют собой процедурный подход к реализации распределенных приложений, при этом клиент вызывает удаленное выполнение процедур, запросов и заданий на сервере приложений. Распределенные вычисления появляются в том случае, когда явно выделается сервер приложений, который обеспечивает прикладную логику обработки данных, что присуще трехзвенным архитектурам «клиент-сервер».

Трехзвенная архитектура позволяет сбалансировать нагрузку на разные узлы и сеть. В этой архитектуре клиент выделен для выполнении функций и логики представлений и имеет программный интерфейс для вызова приложения на среднем уровне. Сервер базы данных выделен для услуг обработки данных и файловых операций Средний уровень представляет собой сервер приложений, на котором выполняется прикладная логика и с которого вызываются операции с базы данных, определяемые логикой обработки данных.

          Централизация логики приложений упрощает администрирование и сопровождение более того, изменения прикладной логики не затрагивают интерфейса и наоборот. Сервер приложений с помощью монитора транзакций обеспечивает интерфейс с клиентами и другими серверами, может управлять транзакциями и гарантировать целостность распределенной БД путем двухфазной фиксации в неоднородной среде. Сервер приложений может так же управлять асинхронными очередями сообщений, которые обеспечивают надежное завершение транзакций.

          Ориентация  на многозвенную архитектуру  в ЗИС позволит обеспечить  надежное функционирование системы  и безболезненное наращивание  функциональных возможностей для  использования различных услуг, предоставляемых промежуточным  программным обеспечением.

Качество информационных кадастровых ЗИС оценивают:

- по открытости программного обеспечения;

- эффективности средств распределения ресурсов и обмена данными в распределенной сети;

- развитости средств доставки и эффективности системы доступа к информации;

- функциональным возможностям формирования, поддержания и обработки фотограмметрических и картографических цифровых данных;

- рациональному сочетанию характеристик надежность/стоимость.

Таким образом, к ЗИС одновременно предъявляют требования как к системе ведения высокоточной крупномасштабной топографической основы, как к земельной информационной системе со сложной реляционной базой данных большого объема и, наконец, как к АСУ, построенной но принципам создания информационно-вычислительных иерархических систем со средствами защиты информации, базирующейся на комплексах средств автоматизации.

В рамках теории и проектирования АСУ ЗИС можно рассматривать как комплекс средств автоматизации (КСА), эксплуатируемых на объектах системы. Территориальное расположение объектов с КСА задает топологию системы, а каналы передачи данных между ними определяют топологию информационно-вычислительной сети или телекоммуникационной сети (ТКС) системы. Как правило, при проектировании ЗИС выделяют программно- технические средства ведения базы данных центрального звена (ядра) системы и соответствующие средства территориальных административных органов, средства телекоммуникаций и средства зашиты информации. Учитывая специфику ЗИС, выделяют также средства ведения картографических баз данных.

Методы проектирования ЗИС, построениях на информационно – вычислительных сетях (ИВС), базируются на модели взаимодействия открытых систем (ВОС), которая задает связи между прикладными процессами подсистем обработки и передачи данных. Полное описание модели предполагает наличие трех ее составляющих: архитектура системы, определение услуг и спецификация протоколов.

В понятие архитектуры входят структура системы и подсистем, состав КСА, пользовательские интерфейсы и состав пользователей, межуровневые протоколы и организация эксплуатации.

Определение услуг задает перечень пользователей, состав услуг, предоставляемых каждому пользователю, и тарифы оплаты услуг.

Спецификации протоколов определяют регламенты и форматы передачи данных между уровнями и подсистемами.

В современных условиях выделяют семь основных уровней сетевого взаимодействия: физический, уровень звена данных, сетевой, транспортный, сеансовый, уровень представления данных и прикладной уровень. Оперируя понятиями услуг, примитивов (запросов, индикаций, ответов и подтверждений), логических и информационных объектов, прикладных процессом, межуровневых протоколов и интерфейсов, необходимы стандарты на процедуры обмена данными.

Применительно к ЗИС протоколы физического уровня определяются используемыми физическими каналами передачи данных между КСА и между рабочими станциями внутри комплекса.

Уровень звена данных обеспечивает установление, поддержание и разъединение устройств передачи данных физического уровня и интерфейс с сетевым уровнем. Для проектировщиков АС ГЗК протоколы этого уровня практически не оказывают влияния на программные средства и информационный интерфейс.

Сетевой уровень выполняет функции маршрутизации, адресации, организации и поддержания виртуальных соединений. Этот уровень обеспечивает независимость транспортного и прикладного уровней от методов передачи данных и особенностей реальных маршрутов и фактически используемых средств связи. На этом уровне для проектировщиков и службы эксплуатации АС (технологическое обслуживание) очень важны протоколы адресации и структуры адресов пользовательских устройств.

Транспортный уровень выполняет адресацию оконченных абоненток, устанавливает соответствие между адресами и сетевыми именами абонентов, производит разборку, и сборку сообщений следующего информационного уровня сессий и доставку данных от источника к адресату. Транспортный уровень проводит границу между владельцем сети и пользователем. Протоколы транспортного уровня необходимы администраторам базы данных пользователя для разграничения и обеспечения доступа абонентов к ней. Сетевые и транспортные протоколы необходимы также разработчикам и администраторам системы защиты информации ЗИС.

Сеансовый уровень содержит протоколы механизма взаимодействия прикладных процессов. На этом уровне организуется режим передачи (on-line или off-line) и обеспечиваются управление и синхронизация взаимодействия.

Протоколы уровня представления данных обеспечивают преобразование синтаксиса и форматов данных, формирование файлов семантических и графических данных, преобразование кодов и форматирование данных, передаваемых между подсистемами.

Прикладной уровень содержит стандартные протоколы взаимодействия общесистемных и прикладных процессов взаимодействия между прикладными программами и подсистемами.

В содержание инфраструктуры земельной иинформационной системы входят:

- правовое обеспечение;

- организационное обеспечение;

- технологическое и техническое обеспечение;

- методологическое и методическое обеспечение;

- программное обеспечение общекоммуникационных, общесистемных и пользовательских задач;

- лингвистическое обеспечение, в том числе машинные словари, кодификаторы, классификаторы, рубрикаторы, языки программирования, информационно-поисковые языки;

- кадровое обеспечение.

Формирование ЗИС требует разработки решений, обеспечивающих правовую совместимость взаимодействий, разработчиков и различных категорий пользователей информации между собой.

Для нормального развития информатизации в административно-территориальном образовании необходимо организовать сбор, хранение, обработку и обмен информацией с последующим их объединением в единую информационную систему. При этом должны быть определены взаимовыгодные условия обмена информацией с предприятиями, учреждениями и территориальными органами управления.

Основные задачи организационного обеспечения ЗИС:

- формирование специализированных подразделений по информатизации, обеспечивающих единую техническую политику, проводящих оперативную работу;

- координация деятельности структур органов управления по информатизации с отраслевыми и ведомственными структурами аналогичного профиля;

- разработка типовой схемы созданий комплексной информационно- вычислительной системы;

- обеспечение финансирования создания и эксплуатации ЗИС.    Организационное обеспечение разрабатываемой системы должно включать документы, определяющие:

- организационную структуру ЗИС, включая функции подразделений и лиц, ответственных за передачу, прием и регистрацию документов, за обновление отдельных частей баз данных, за выдачу итоговых и справочных форм, распечатку кодификаторов и прочую деятельность по поддержанию общесистемной информации и ее актуализацию;

- сроки представления, прохождения и выдачи информации;

- процедуры согласования, подписания, окончательного утверждения и лица иди подразделения, выполняющие эти процедуры;

- процедуры и сроки обмена (приема, передачи и регистрации) информацией на машинных носителях или автоматическою обмена информацией;

- поддержку машинных информационных баз, обеспечение периодического копирования» восстановления в случае частичной потери информации из-за технических неисправностей или сбоев