Описание прикладного ПО КИС-2011-2

УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
ТИХООКЕАНСКИЙ ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ИМ. В.И. ИЛЬИЧЕВА
ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН
ЕДИНАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ИНФОРМАЦИИ ОБ ОБСТАНОВКЕ В МИРОВОМ
ОКЕАНЕ
(ЕСИМО)
УТВЕРЖДАЮ
Зам. директора по научной работе
ТОИ ДВО РАН
____________________В.Б. Лобанов
«____»______________2011 г.
КОМПЛЕКСНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА (КИС)
Природопользование, состояние и тенденции изменений морской среды
прибрежных и сопредельных районов Дальневосточных морей России
Описание прикладного программного обеспечения, версия 2.2.0
Проект 19. Создать средства информационного обеспечения природопользовательской
деятельности на акваториях и прибрежных территориях Дальневосточных морей и тихоокеанского
региона на основе информационных ресурсов и технологий ЕСИМО
2-й этап 2011 г.
Научный руководитель НИОКР,
зав. лаб. информатики и мониторинга океана
И.Д. Ростов
Владивосток 2011
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
1 ВВЕДЕНИЕ
3
1.1 Цель
3
1.2 Обзор документа
3
1.3 Основные определения
3
1.4 Порядок ведения и использования
4
1.5 Нормативные ссылки
4
2 ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ
6
2.1 Назначение программного комплекса
6
2.2 Общее описание функционирования
6
2.3 Общий перечень программных средств
7
2.4 Сведения об условиях применения
8
3 ОПИСАНИЕ ЛОГИКИ
9
3.1 Общая схема применения ПС
9
3.2 Функциональное применение
13
3.3 Форма отображения выходных данных
13
4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
16
4.1 Применение коммерческих программных продуктов в технологии
16
4.2 Использование специально разработанных программных средств
16
4.3 Тестирование и развертывание в рабочей среде
16
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
18
ЛИСТ ИЗМЕНЕНИЙ
19
1 Введение
1.1 Цель
Целью документа является описание прикладного программного обеспечения (ПО) КИС
«Природопользование, состояние и тенденции изменений морской среды прибрежных и
сопредельных районов Дальневосточных морей России» по тематике прикладной задачи ТОИ
ДВО РАН «Оценка влияния естественных изменений и природопользовательской деятельности на
состояние морской среды и прибрежно-морских экосистем дальневосточных морей» (Японское,
Охотское моря и сопредельные районы)».
Документ содержит общие сведения о программных средствах (ПС), ссылки на состав
сопутствующей документации и оформлен в соответствии с требованиями согласно профилю
ЕСИМО [1].
Разработка документа выполнена в ТОИ ДВО РАН. Адрес для контактов:
Ростов Игорь Дмитриевич
Тел.: (4232) 311-420
E-mail: rostov@poi.dvo.ru
1.2 Обзор документа
Настоящий документ состоит из следующих разделов:
Раздел 1 «Введение».
Раздел 2 «Функциональное назначение», который описывает перечень и назначение
программных средств, описание их функционирования и сведения об условиях применения.
Раздел 3 «Описание логики» включает описание структуры и функций программных
средств; описание входных и выходных данных.
Раздел 4 «Использование» приводится сведения об использованных ПС и перечень
действий по тестированию и развертыванию в рабочей среде.
1.3 Основные определения
Информационные технологии подготовки и распространения информационно-справочной и
аналитической информации - совокупность процедур, методов, производственных и программнотехнологических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающих основные
функции технологии с привлечением ручных операций, а также методов и средств
вычислительной техники и систем связи.
Компонент технологии - часть технологии, рассматриваемое как единое целое,
выполняющее законченную функцию и применяемое самостоятельно.
Программно-технический комплекс – это совокупность средств вычислительной техники,
программного обеспечения и средств создания и заполнения информационной базы.
3
Информационная база данных технологии - это совокупность упорядоченной информации,
используемой при функционировании информационной технологии.
Массив информации (данных) - это систематизированная совокупность однородных по
структуре данных, логическая единица информационной базы данных. Массив информации может
быть представлен в виде базы данных СУБД или наборов данных в виде системы файлов данных.
1.4 Порядок ведения и использования
Разработка и сопровождение технологий осуществляется в лаборатории 1/5 информатики и
мониторинга океана ТОИ ДВО РАН. В рамках сопровождения технологии проводится
консультационное
обслуживание.
Использование
технологии
не
должно
противоречить
положениям Закона РФ об интеллектуальной собственности [2].
Для технологии устанавливается следующая схема назначения версий:
1. Первая цифра изменяется в случае кардинальных изменений.
2. Вторая цифра изменяется в случае существенных изменений.
3. Третья - в случае уточнений, исправления ошибок, незначительных поправок.
Текущая версия – 2.2.0.
1.5 Нормативные ссылки
ГОСТ 19.001-77 ЕСПД. Общие положения.
ГОСТ 19.101-77 ЕСПД. Виды программ и программных документов (переиздан в ноябре
1987 г с изменениями).
ГОСТ 19.103-77 ЕСПД. Обозначение программ и программных документов.
ГОСТ 19.105-78 ЕСПД. Общие требования к программным документам.
ГОСТ 19.401-78 ЕСПД. Текст программы. Требования к содержанию и оформлению.
ГОСТ 19.402-78 ЕСПД. Описание программы.
ГОСТ 19.504-79 ЕСПД. Руководство программиста.
ГОСТ 19.781-90. Обеспечение систем обработки информации программное.
ГОСТ 34.201-89 Виды, комплектность и обозначение документов при создании
автоматизированных систем.
РД 50-34_698-90 Методические указания. Информационная технология. Комплекс
стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы.
Системный проект Единой системы информации об обстановке в Мировом океане.
Утвержден заказчиком подпрограммы ЕСИМО Росгидрометом (январь, 2001 года).
Концепция полномасштабной Единой государственной системы информации об обстановке
в Мировом океане. III этап (2008-2012 гг.).
4
Технология интеграции информационных ресурсов ЕСИМО. Регламент обеспечения
качества информационных ресурсов об обстановке в Мировом океане, предоставляемых центрами
ЕСИМО (версия 1.1.0 от 25.09.2011).
JavaTM Portlet Specification, version 2.0 (2008-01-11) - http://www.jcp.org/en/jsr/detail?id=286 /
5
2 ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ
2.1 Назначение программного комплекса
Прикладное ПО предназначено для обеспечения решения прикладной задачи КИО ЕСИМО
«Оценка влияния естественных изменений и природопользовательской деятельности на состояние
морской среды и прибрежно-морских экосистем дальневосточных морей» (Японское, Охотское
моря и сопредельные районы)» согласно следующим направлениям КИО ЕСИМО [3]:
- Направление А1: Оценка состояния природной среды, в том числе морской среды, в
открытом океане, морях и прибрежных регионах Российской Федерации.
- Направление А2: Морская деятельность в Российской Федерации.
- Направление А3: Оценка социально-экономической обстановки в прибрежных регионах
Российской Федерации.
Оно позволяет:
- создавать, подключать и модифицировать информационные ресурсы в виде текстовографических файлов и интерактивных карт;
- получать обновляемую и мониторинговую информацию о сборе данных по тематике
проекта;
- получать обновляемую информацию с оценками тенденций и трендов изменений.
2.2 Общее описание функционирования
Программный комплекс состоит из отдельных компонентов и обеспечивает реализацию
следующие функции:
- Предварительная подготовка ИР.
- Создание информационной базы:
- - цифровых массивов данных;
- документов (текстовых, табличных и картографических материалов);
- веб – приложений;
- ГИС-слоев.
- Обеспечение навигации для доступа к ИР.
- Выдачу и визуализацию выходных данных.
Блок подготовки исходных данных к загрузке в БД поддерживается специально
разработанными
программами,
написанными
на
языке
FORTRAN,
при
использовании
специального ПО (Excel, Surfer, Grafer) .
Навигация и визуализация ИР реализовано посредством портлетного приложения КИС.
Структура технологии такова, что отдельные технологические звенья (этапы) выполняются
независимо и общее согласование проводится только на уровне входных - выходных
информационных потоков ( портлетное приложение).
В соответствии с «Техническими спецификациями профиля КИС» [4] портлетное
приложение реализует следующие функции:
- Многоуровневый поиск и возможность просмотра информационных ресурсов ЕСИМО по
тематике ПЗ через средства приложения с дальнейшим получением текстово-графической
информации или пространственных данных.
- Поиск реализуется из разделов разветвляющегося меню или по ключевому слову.
- Результат запроса выдается пользователю в виде аналитического отчета, содержащего
описание состояния объекта, процесса или явления и тенденций изменения показателей в виде
таблиц, графиков и карт.
- Возможность загрузки полученных данных в zip-архиве и ASCII.
2.3 Общий перечень программных средств
Используются программные средства как коммерческого происхождения, так и специально
разработанные для нужд технологии.
Коммерческие программные продукты, используемые в технологии, включают в себя:
- программный пакет Microsoft Access;
- пакет программ Surfer;
- операционная среда: Windows Server 2003;
- J2EE сервер приложений: JBoss 4.2.3;
- портальный сервер: JBoss Portal 2.7.2;
- авторизация, аутентификация: JAAS;
- СУБД: МYSQL;
- ГИС сервер ArcGIS Server 9.3.
Для создания информационной базы и новых автономных приложений используются
прикладные ПС (блок [1], рисунок 1), разработанные ранее по технологиям (проектам):
RU_POI_1 Формирование и ведение архивных баз данных наблюдений в северной части
Тихого океана и ДВ морях, а также некоторых других районах Мирового океана.
RU_POI_2 Агрегирование массивов океанографических гидрометеорологических данных.
RU_POI_3 Формирование и ведение корпоративной ГИС по морским наукам.
RU_POI_5 Подготовка и распространение информационно-справочной и аналитической
информации.
Описание этих ПС дано в соответствующих разделах проектов и доступно в ВИС
организации http://pacificinfo.ru/esimo_pr/poidoc/ .
7
Технология КИС обеспечивает доступ к этим ресурсам на портале ЕСИМО через ПС
портлетного приложения (блок [2], рисунок 1). Главное окно портлетного приложения
формируется на основе действующего макета (согласно рисункам 2 и 3).
Разработанные программные средства обеспечивают:
-подготовку исходных данных для ввода и размещения ИР в среде КИС;
- создания портлетных приложений для выполнения запросов пользователей на портале;
-организации, ведения и работы с БД, в которых размещены ИР.
Картографический блок приложения работает на основе скриптов для интерактивной
визуализации картографических данных OpenLayers, встроенной в портлетное приложение для
портала на JBoss. Источником данных выступает ПО GeoServer, установленное на веб-сервере
РИТУ ДВ в ДВНИГМИ, Владивосток. Данное ПО обеспечивает визуализацию картографических
данных, хранящихся на сервере в формате shape-файлов (ESRI), с помощью стилей в формате
SLD, передача происходит посредством технологии WMS. Исследуются способы по улучшенной
визуализации данных, создаются стили SLD для точечных и линейных объектов, с подписями и
специальными значками на них. Создаются правила для корректного отображения данных из
одного файла, разбиваемого на слои с помощью классификатора.
2.4 Сведения об условиях применения
2.4.1 Вычислительное оборудование
Для работы с приложением нет конкретных требований к платформе или типу
оборудования пользователя.
2.4.2 Программное обеспечение
Необходимо наличие установленного пакета Java и технология J2EE (Java 2 Platform,
Enterprise Edition).
JBoss Application Server 4.2.3.GA – для большинства компонентов.
Стандарты и спецификации: Java Architecture for XML Binding (JAXB) [JSR-222],
клиентские веб-приложения: JavaServer Faces (JSF) [JSR-252, JSR-303], Portlet 2 [JSR-286], JSF
Portlet Bridge [JSR-301], JBoss Seam, W3C HTML 4.01;
Открытые технологии: XML, SOAP, UDDI, WSDL.
8
3 Описание логики
3.1 Общая схема применения ПС
Данное портлетное приложение принадлежит к зоне ответственности организациипоставщика информации по тематике ПЗ и физически расположено в структуре портала на
серверах ЕСИМО. Составные элементы блока [1] КИС (рисунок 1) разделяются на два типа:
статические и динамические. Статические составляющие КИС содержат текстово-графическую
информацию и полностью включены в состав КИС (располагаются на сервере ЕСИМО).
Динамические составные элементы КИС включают в себя как текстово-графическую информацию
(входит в состав КИС и располагается на сервере ЕСИМО), так и интерактивные разделы,
использующие удаленные программные вызовы для взаимодействия и получения информации из
информационных систем, расположенных на серверах организации-поставщика информации.
2
1
Рисунок 1 – Функциональная схема применения КИС
Портлетное приложение КИС (блок [2]) содержит один портлет, в состав которого
включены 4 блока из информационной базы КИС по Японскому, Охотскому, Берингову морям и
ДВ региону. Каждому блоку соответствует экземпляр портлета (Таблица 1).
9
Таблица 1 – Структура приложения КИС
Наименование портлетного приложения
Природопользование, состояние и тенденции изменений морской среды
прибрежных и сопредельных районов Дальневосточных морей России
Экземпляр портлета
Япономорский район
Контент
Физ-гео и гидромет. условия
-…
- ….
Гидрологические и ледовые условия
-…
-…
Состояние морской среды
-…
-…
Биоразнообразие
-…
-…
Природопользование
-…
-…
- ГИС слои по тематике.
Охотоморский район
Беринговоморский район
Дальневосточный регион как объект управления
-…
-…
--“---“--КУПЗ
- Ресурсы
- Районирование
- Тенденции
- ГИС слои по тематике
Портлет КИС выполнен по следующей схеме: блок данных, разделенный на 2 колонки
разной ширины, где левая колонка используется в качестве контейнера для главного и
вспомогательного меню навигации, а правая – для вывода текстово-графической информации
(согласно рисунку 2).
10
Заголовок портлета
Меню навигации
Текстовая и графическая информация
Рисунок 2 – Схема структуры визуальной части
При входе, на странице с портлетом пользователь видит текст аннотации и главное меню,
состоящее из ссылкой на страницы с портлетами-составными элементами КИС.
Переход по ссылке приводит к изменению содержимого правого блока (текстовографической информации) и в некоторых случаях может вызывать перестроение блока навигации
слева (это происходит, если выбранный пользователем раздел имеет сложную структуру).
Рисунок 3 – Макет главного окна приложения КИС
http://62.76.7.230:81/portal/portal/default/app/%D0%9A%D0%98%D0%A1/
Содержание разделов, составляющих структуру меню приложения, приведено на рисунке 4.
11
Охотоморский регион
Япономорский регион
Физико-географические и гидрометеорологические условия





морфометрическая характеристика и донные ландшафты
участков акватории и заливов
климат и его изменения
гидрометеорологический режим
опасные и особо опасные явления
Состояние морской среды
 загрязнение морских вод из различных источников
 экологические последствия и угрозы
 эколого-экономическая оценка антропогенных воздействий
Гидрологические и ледовые условия






распределение температуры и солености
структура вод; водные массы
гидрохимические характеристики
колебания уровня и приливные явления
циркуляция вод и течения
ледовые условия
Биоразнообразие




общая характеристика
промысловые морские беспозвоночные, водоросли и травы
тенденции изменений в популяциях
биоинвазии
Прибрежная зона как объект управления
Природопользование









концепция и программы КУПЗ
природно-ресурсный потенциал региона
социально-экономические условия
контактные прибрежно-морские структуры
приоритетные и допустимые типы природопользования
алгоритмы интегрального (межотраслевого) управления
марикультура
заповедные территории
безопасность мореплавания и эксплуатации морских объектов
Система индикаторов и показателей КУПЗ





социальные
экономические
экологические
институциональные
динамической активности
Рисунок 4 – Содержание разделов меню КИС портлетного приложением
3.2 Функциональное применение
ПО КИС применяется для поиска и отображения необходимой пользователю информации в
виде окон на web-странице. Составные части портлетлетного приложения состоят из нескольких
общих компонентов:
- модуля навигации;
- модуля запросов к данным;
-- модуля визуализации данных в текстово-графическом виде;
- модуля визуализации ПД.
Модуль навигации позволяет пользователю осуществлять поиск информационных ресурсов
по меню, отображенному на странице портлета.
Модуль запросов к данным осуществляет формирование условий запроса и поиск данных
согласно заданным критериям.
Модуль визуализации данных в текстово-графическом виде и ГИС-слоев визуализирует
данные согласно содержанию информационной базы.
3.3 Форма отображения выходных данных
Формами отображения являются web страницы с текстово-графической и табличной
информацией, интерактивные карты и схемы. Выборочно они проиллюстрированы на рисунках 4
и5 для отдельных разделов КИС.
Рисунок 4 – Формы отображения текстово-графической информации раздела КИС
14
Рисунок 5 – Форма отображения картографической информации раздела КИС
15
4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Функциональность технологии, обеспечивается работой ряда программных средств, в
которые входят как коммерческие программные продукты, так и специально разработанные
программные продукты.
4.1 Применение коммерческих программных продуктов в технологии
Все действия, проводимые с этими ПС, такие как "Установка программы", "Настройка
программы", "Проверка работоспособности" проводятся в соответствии с их спецификациями.
Сообщения об ошибках также приводятся в программной документации.
4.2 Использование специально разработанных программных средств
Специально разработанные программные средств ориентировано на следующих этапах:
-подготовка исходных данных для ввода и хранения в среде КИС;
- ввод и размещение ИР в среде КИС;
- разработка портлетов для выполнения запросов пользователя на портале ЕСИМО;
-организация, ведение и работа с БД в которых размещены ИР.
Для хранения данных и работы с ними используются системы управления базами данных.
В разрабатываемой КИС в используются СУБД ТОИ в которых хранятся все данные.
Для обработки запросов на портале ЕСИМО, полученных от пользователя, используется
портлетное приложение PORTLET_PACIFIC_KIS.
4.3 Тестирование и развертывание в рабочей среде
На этапе тестирования портлетное приложение разворачивается на тестовом сервере, где
полностью повторяется конфигурация рабочего сервера. Требуется проверка всех функций
приложения.
Для тестового развёртывания портлетного приложения необходимо выполнить следующие
шаги:
1) Выложить архив приложения (app.war или app.sar) в папку deploy.
2) Стартовать Jboss AS. Возможно «горячее» выкладывание, без перезапуска Jboss AS.
3) При нормальном развёртывании, проверить доступность приложения в разделе
Администрирование и создать экземпляр портлета, указав необходимые параметры. Здесь же
указать возможность удалённого вызова (см. документацию по Jboss Portal).
4) Для тестирования портлета подключить его в личный раздел «Мой АРМ». Проверить
работоспособность портлетного приложения согласно его функционала.
Развертывание КИС осуществляется посредством создания профиля (субпортала) портала
регионального узла ЕСИМО по акватории и прибрежных территорий Дальневосточных морей и
прилегающей части Тихого океана. Разработка осуществляется на серверах центрального узла
16
ЕСИМО, опытная эксплуатация и ввод в действие приложений производится с применением
серверов узла РИТУ ДВ, где приложение должно быть доступно как удалённый портлет WSRP.
При этом его работоспособность и сопровождение обеспечивает администратор регионального
сервера.
Развертывание КИС в РИТУ ДВ осуществляется по согласованию с администратором
регионального портала и должно включать следующие работы:
1) установка прикладного программного обеспечения КИС на серверах регионального
портала;
2) подключение экземпляров портлетов (базовых и прикладных приложений) и настройка
их параметров в рамках заданного сценария работы КИС и шаблонов страниц профиля
(субпортала) с применением административных сервисов портала;
3) тестирование доступа к КИС через региональный портал и взаимодействия компонентов
КИС и собственно регионального портала.
17
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.
Документация на информационные технологии ЕСИМО. Требования к содержанию и
оформлению. – Обнинск: ГУ «ВНИИГМИ-МЦД». – 2006. – с.29
2.
Закон РФ «Об интеллектуальной собственности».
3.
Технологии
комплексного
информационного
обеспечения
морской
деятельности
в
Российской Федерации ресурсами ЕСИМО. Методические рекомендации по подготовке
спецификаций комплексного информационного обеспечения морской деятельности в
Российской Федерации ресурсами ЕСИМО (версия 1.0.0 от 20.07.09).- Обнинск, 2009. –52 с.
4.
Техническая спецификация профиля КИС регионального портала, версия 1.1.0. 2011 http://pacificinfo.ru/esimo_pr/poidoc/ .
ЛИСТ ИЗМЕНЕНИЙ
№
п/п
1
Дата
внесения
изменений
04.10.2011
Номер
раздела,
Содержание внесенного изменения
пункта
Все разделы
Обновление
Версия документа
после внесения
изменений
2.2.0