Технические средства формирования банков данных
Состав технических средств стандартный: ЭВМ, периферийные устройства для ввода информации в базу данных, средства отображения вводимой информации. Если банк реализауется в сети, то необходимо коммуникационные средства.
Основными способами организации Баз данных является создание централизованных и распределенных Баз данных. Централизованная База данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к Базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях. Распределенная База данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных.
Основным критерием выбора способа организации является достижение минимальных трудовых и стоимостных затрат на проектирование структуры Базы данных, программного обеспечения системы ведения файлов, на перепроектирование Базы данных при возникновении новых задач. К организации Баз данных предъявляются следующие основные требования:
· логическая и физическая независимость данных;
· контролируемая избыточность данных;
· стандартизация данных за счет использования классификаторов;
· наличие словаря данных;
· специализация интерфейса для администратора и пользователя системы;
· контроль целостности данных;
· защита данных от несанкционированного доступа;
· наличие вспомогательных программных средств (утилит) проектирования и эксплуатации Баз данных.
По способу доступа к Базе данных они подразделяются на Базы данных с локальным доступом и Базы данных с удаленным (сетевым) доступом. Системы централизованных Баз данных с сетевым доступом предполагают архитектуры: файл-сервер и клиент-сервер.
Файл-сервер. Архитектура систем Баз данных с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На такой машине хранится совместно используемая централизованная База данных. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной Базе данных.
Клиент-сервер. В этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной Базы данных центральная машина (сервер Базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.
Цели, задачи информатизации геопространственных исследований
Объекты реального мира, рассматриваемые в геоинформатике, отличаются пространственными, временными и тематическими характеристиками. Пространственные характеристики определяют положение объекта в заранее определенной системе координат, основное требование к таким данным – точность. Временные характеристики фиксируют время исследования объекта и важны для оценки изменений свойств объекта с течением времени.
Основное требование к таким данным – актуальность, что означает возможность их использования для обработки, неактуальные данные – это устаревшие данные. Тематические характеристики описывают разные свойства объекта, включая экономические, статистические, технические и другие свойства, основное требование – полнота. Для представления пространственных объектов в ГИС используют пространственные и атрибутивные типы данных. Пространственные данные – сведения, которые характеризуют местоположение объектов в пространстве относительно друг друга и их геометрию. Пространственные объекты представляют с помощью следующих графических объектов: точки, линии, области и поверхности. Описание объектов осуществляется путем указания координат объектов и составляющих их частей. Точечные объекты – это такие объекты, каждый из которых располо- жен только в одной точке пространства, представленной парой координат X, Y. В зависимости от масштаба картографирования, в качестве таких объектов могут рассматриваться дерево, дом или город. Линейные объекты, представлены как одномерные, имеющие одну размерность – длину, ширина объекта не выражается в данном масштабе или не существенна. Примеры таких объектов: реки, границы муниципальных округов, горизонтали рельефа. Области (полигоны) – площадные объекты, представляются набором пар координат (Х, У) или набором объектов типа линия, представляющих собой замкнутый контур. Такими объектами могут быть представ- лены территории, занимаемые определенным ландшафтом, городом или целым континентом. Поверхность − при ее описании требуется добавление к площадным объектам значений высоты. Восстановление поверхностей осуществляется с помощью использования математических алгоритмов (интерполяции и аппроксимации) по исходному набору координат X, Y, Z. Дополнительные непространственные данные об объектах образуют набор атрибутов. Атрибутивные данные - это качественные или количественные характеристики пространственных объектов, выражающиеся, как правило, в алфавитно-цифровом виде. Примеры таких данных: географическое название, видовой состав растительности, характеристики почв и т.п. Природа пространственных и атрибутивных данных различна, соот-ветственно различны и методы манипулирования (хранения, ввода, редактирования, поиска и анализа) для двух этих составляющих геоинформационной системы. Одна из основных идей, воплощенных в традиционных ГИС - это сохранение связи между пространственными и атрибутивными данными, при раздельном их хранении и, частично, раздельной обработке. Общее цифровое описание пространственного объекта включает: наименование; указание местоположения; набор свойств; отношения с другими объектами. Наименованием объекта служит его географическое название (если оно есть), его условный код или идентификатор, присваиваемый пользователем или системой. Однотипные объекты по пространственному и тематическому признакам объединяются в слои цифровой карты, которые рассматриваются как отдельные информационные единицы, при этом существует возможность совмещения всей имеющейся информации.