|
|
 ArcRevue
ArcRevue 1/99
Software
Mapov² server v distribuΦnφm informaΦnφm systΘmu ZßpadoΦeskΘ energetiky a.s.
ZßpadoΦeskß energetika a.s. je hlavnφm distributorem elektrickΘ energie v zßpadnφch ╚echßch. Obsluhuje tak°ka p∙l milionu zßkaznφk∙. SpoleΦnost tvo°φ p∞t zßvod∙ a °editelstvφ se sφdlem v Plzni. Firma ARCDATA PRAHA je dodavatelem GIS platformy ZßpadoΦeskΘ energetiky, byli jsme proto po╛ßdßni o nßvrh aplikace, kterß by dovolila ╣ir╣φ sdφlenφ evidenΦnφch dat distribuΦnφ sφt∞. V²voj a dodßnφ technologie prob∞hlo v zßv∞ru roku 1998 a v souΦasnosti se uvßdφ do b∞╛nΘho provozu. Prost°ednictvφm tohoto Φlßnku bychom se cht∞li pod∞lit o zku╣enosti z nßvrhu tohoto systΘmu, kterΘ jak doufßme budou prosp∞╣nΘ i dal╣φm u╛ivatel∙m velk²ch GIS databßzφ. Pro snaz╣φ uvedenφ do problΘmu je pot°ebnΘ se zmφnit alespo≥ zjednodu╣en∞ o struktu°e informaΦnφho systΘmu ZßpadoΦeskΘ energetiky.
DistribuΦnφ IS EnGIS V obdobφ let 95-96 prob∞hlo v²b∞rovΘ °φzenφ na informaΦnφ systΘm spoleΦnosti. Jeho souΦßstφ se vedle finanΦnφho a zßkaznickΘho systΘmu stal takΘ GIS jako nejvhodn∞j╣φ nßstroj pro evidenci a sprßvu distribuΦnφ sφt∞. Od jeho zavedenφ spoleΦnost oΦekßvala modernφ digitßlnφ evidenci sφtφ, optimalizaci napßjecφch stav∙, zrychlenφ °e╣enφ poruch a zejmΘna zlep╣enφ slu╛eb sv²m zßkaznφk∙m. Zßkladem distribuΦnφho systΘmu je GIS ARC/INFO se specializovanou nadstavbou EnGIS. Produkt EnGIS vyu╛φvß serveru ArcStorm pro uchovßvßnφ grafick²ch dat a databßze Oracle pro atributovß data. ArcStorm je technologie, kterß p°edchßzela dne╣nφmu SDE serveru a jejφ pou╛itφ je v²hodnΘ prßv∞ v prost°edφ, kde se grafickß data editujφ vφce u╛ivateli souΦasn∞. P°edn∞ ArcStorm umo╛≥uje vΘst databßzi jako jednu beze╣vou mapu. ArcStorm dob°e °e╣φ konflikty editor∙ pracujφcφch nad touto mapou a co je d∙le╛itΘ lze jej efektivn∞ provßzat s v²konn²m databßzov²m strojem, kter²m je v tomto p°φpad∞ Oracle. Hlub╣φ popis schopnostφ produktu EnGIS je ji╛ mimo rozsah tohoto Φlßnku. Pro nß╣ ·Φel staΦφ pochopenφ technologie v pozadφ. JednotlivΘ pracovnφ stanice EnGIS se nachßzejφ na podnicφch a komunikujφ s centrßlnφm serverem prost°ednictvφm WAN o kapacit∞ 2MB/s. P∙vodnφ zßm∞r byl provozovat pro ka╛d² podnik jednu separßtnφ databßzi distribuΦnφ sφt∞ obsahujφcφ jen data za p°φslu╣nou oblast. Od tohoto zßm∞ru se v╣ak upustilo a po posφlenφ centrßlnφho serveru bylo rozhodnuto udr╛ovat pouze jednu kompletnφ databßzi. V prost°edφ, kde je k dispozici dosti v²konnß WAN sφ╗ je tento p°φstup pochopiteln². P°ed rokem a p∙l prob∞hlo ╣kolenφ obsluhy stanic a rozb∞hla se konstrukce sφt∞ tj. napl≥ovßnφ databßze spolu s konverzφ atributov²ch dat ze star╣φ databßze. Korektnφ zadßvßnφ ·sek∙ vedenφ, za°φzenφ a stanic je velmi nßroΦnΘ na p°esnost, proto m∙╛e b²t sv∞°eno pouze vy╣kolenΘ obsluze a provozovßno na pracovnφch stanicφch s ARC/INFO. Z tohoto pohledu se 5 pracovi╣╗ jevφ jako dostateΦn² poΦet. Pokud ale p°ijmeme tvrzenφ, ╛e data jsou nejdra╛╣φ souΦßstφ systΘmu, je 5 pracovi╣╗ pro p°φstup do databßze velmi mßlo. StaΦφ pro editaci, ale mo╛nost prohlφ╛enφ dat by byla u╛iteΦnß daleko v∞t╣φmu poΦtu zam∞stnanc∙.
Jak roz╣φ°it p°φstup do GIS databßze Mo╛nost efektivn∞ prohlφ╛et databßzi je klφΦovß, pokud vy╛adujeme rychlß a sprßvnß rozhodnutφ a jist∞ se rychle projevφ na spokojenosti zßkaznφk∙. Zcela pochopiteln∞ se ZßpadoΦeskß energetika rozhodla tento nedostatek distribuΦnφho systΘmu vy°e╣it. KoneΦnΘ rozhodnutφ, jakou technologii pou╛φt, padlo po konzultacφch s na╣φ firmou. Bylo probrßno vφce mo╛n²ch variant a vyhodnoceny jejich klady a zßpory. V principu existovaly dv∞ cesty, po kter²ch se dalo dostat k °e╣enφ problΘmu. Prvnφ diskutovanou mo╛nostφ se stalo vytvo°enφ samostatnΘ aplikace, tzv. prohlφ╛eΦky dat. Pro tento ·Φel byl vytipovßn produkt MapObjects. Jako druh² sm∞r bylo uva╛ovßno o nasazenφ technologie mapovΘho serveru na bßzi ArcView GIS. Souboj mezi ob∞ma soupe°i skonΦil p°ekvapiv²m K.O. ve prosp∞ch mapovΘho serveru. Prohlφ╛eΦka je distribuovanΘ °e╣enφ, kterΘ spoΦφvß v tom, ╛e se na lokßlnφ poΦφtaΦe u╛ivatel∙ nainstaluje aplikace. Instalace i obΦasnß ·dr╛ba aplikace p°i novΘ verzi vy╛aduje zßsah administrßtora u ka╛dΘho z u╛ivatel∙ s perspektivou mo╛n²ch komplikacφ p°i rozdφln²ch operaΦnφch systΘmech nebo hardwarovΘ v²bav∞ konkrΘtnφch poΦφtaΦ∙. Vß╛n∞j╣φ problΘmy se objevφ u distribuce dat. Lze p°edpoklßdat, ╛e data nebude mo╛nΘ udr╛ovat lokßln∞ na poΦφtaΦi klienta a to z d∙vodu jejich velikosti. TakΘ by byla dosti obtφ╛nß distribuce p°i pravidelnΘ aktualizaci. Pokud bude prohlφ╛eΦka p°istupovat k dat∙m po sφti, je z°ejmΘ, ╛e se budou p°esouvat pom∞rn∞ velkΘ objemy vektorov²ch dat. ArcStorm nedisponuje tak vypracovanou kompresφ p°enß╣en²ch dat jako SDE. To by m∞lo neblah² vliv na hlavnφ server, kter² je dostateΦn∞ vytφ╛en editacφ a ostatnφmi souΦßstmi IS. Ani z hlediska bezpeΦnosti a nezcizitelnosti vektorov²ch dat nenφ tento p°φstup p°φli╣ ╣╗astn². Je zde ale i jedna nepopφratelnß v²hoda, aplikace na lokßlnφm poΦφtaΦi je rychlej╣φ. Proti prohlφ╛eΦce dat je pou╛itφ mapovΘho serveru systΘmov∞ Φist∞j╣φm °e╣enφm. Mapov² server je centralizovanΘ °e╣enφ. Jin²mi slovy, existuje jeden logick² mapov² server, kter² obsluhuje v╣echny klienty. Pou╛il jsem zde sl∙vko logick² server, proto╛e v∙Φi klient∙m se v╛dy tvß°φ jako jeden poΦφtaΦ, i kdy╛ to ve skuteΦnosti m∙╛e b²t vφce fyzick²ch poΦφtaΦ∙. U mapovΘho serveru odpadß v∞t╣ina problΘm∙ spojen²ch s lokßlnφ prohlφ╛eΦkou. Na poΦφtaΦφch klient∙ nenφ nutnΘ nic instalovat, internetov² browser je bu∩ souΦßstφ systΘmu nebo je standardn∞ nainstalovßn dohodnut² typ a verze na ka╛dΘm poΦφtaΦi v rßmci spoleΦnosti, jako je tomu v Z╚E. Odpadß problΘm s distribucφ a aktualizacφ dat klient∙m. TakΘ update hardware nebo zm∞ny v aplikaci je mo╛nΘ provΘst velmi jednodu╣e a rychle, prßv∞ proto, ╛e se provßd∞jφ pouze na serveru. BezpeΦnost dat je mo╛nΘ °e╣it spolehliv²mi a vyzkou╣en²mi prost°edky jako jsou firewall. Primßrnφ zabezpeΦenφ je dßno ji╛ tφm, ╛e se ke klientu nedostßvajφ vektorovß data. KonkrΘtn∞ v p°φpad∞ Z╚E je aplikace p°φstupnß pouze v intranetu a to pouze vybran²m pracovnφk∙m, tak╛e je mo╛nΘ jednodu╣e chrßnit p°φstup na server heslem skupiny. I zde v╣ak platφ, ╛e ochrßnit dokonale data na serveru p°ed mo╛n²mi ·toky je v╛dy komplikovanß zßle╛itost. ╚innost serveru, kter² mß generovat pohledy do databßze grafick²ch prvk∙ je velmi intenzivnφ. Mnohem intenzivn∞j╣φ, ne╛ u databßzov²ch server∙ s negrafick²mi daty. To klade dosti vysokΘ nßroky na hardware poΦφtaΦe, kter² musφ generovat mapy dostateΦn∞ rychle, aby klienti nepozorovali ╛ßdnΘ v²raznΘ prodlevy. Proto╛e jsme se rozhodli provozovat mapov² server na platform∞ NT, museli jsme sßhnout po tom nejrychlej╣φm, co v danΘ dob∞ na trhu PC platformy bylo dostupnΘ. Z hlediska v²konu a ceny jsme se rozhodli pro PC Kayak XU PII450 od firmy Hewlett-Packard. Tento poΦφtaΦ je vybaven stripovan²mi disky 2x4,5GB, oznaΦovan²mi jako FastRAID. To zaruΦuje vysokou p°enosovou rychlost pot°ebnou pro vykreslovßnφ velk²ch mapov²ch vrstev. PoΦφtaΦ je mo╛nΘ v budoucnu roz╣φ°it i o druh² procesor.
Podφvejme se trochu blφ╛e na technologii mapovΘho serveru ESRI nabφzφ dva produkty ArcView IMS a MapObjects IMS. Jßdro obou produkt∙, co se internetu, t²kß je stejnΘ. V p°φpad∞ ArcView IMS je mapov²m serverem aplikace ArcView GIS 3.1 se spu╣t∞n²m p°φslu╣n²m projektem. V p°φpad∞ MapObjects je serverem aplikace vytvo°enß programßtorem. Oba produkty nabφzejφ pon∞kud rozdφlnΘ mo╛nosti hlavn∞ p°i p°φprav∞ projektu pro internet a p°i dal╣φm roz╣i°ovßnφ funkcφ. MapObjects majφ nezanedbatelnou v²hodu v tom, ╛e jsou rychlej╣φ a ╣ikovn² programßtor dokß╛e zabezpeΦit velmi rychlΘ vykonßvßnφ grafick²ch i atributov²ch dotaz∙. Za tuto cenu je ale jednou naprogramovanß aplikace uzav°en²m celkem s minimßlnφ mo╛nostφ dal╣φch ·prav. Ka╛dΘ roz╣φ°enφ je mo╛nΘ jen zßsahem do k≤du aplikace. ArcView IMS je nepom∞rn∞ pohodln∞j╣φm prost°edkem pro p°φpravu projektu. U╛ivateli z∙stßvajφ k dispozici v╣echny funkce ArcView, kterΘ vyu╛ije pro klasifikaci mapov²ch vrstev nastavenφ symbol∙, tabulek a atribut∙ tΘmat. K≤d, ve kterΘm je mapov² server napsßn je b∞╛n² Avenue script a pro zku╣en∞j╣φho u╛ivatele nenφ problΘm provßd∞t i v∞t╣φ ·pravy. V neposlednφ °ad∞ je pro ArcView k dispozici velmi vyda°en² JAVA klient. Za to v╣e ale platφme cenu v ni╛╣φ rychlosti vykreslovßnφ. KoneΦnΘ rozhodnutφ bylo dßno po╛adavkem odd∞lenφ informatiky Z╚E na mo╛nost jednodu╣e zasahovat do funkcφ mapovΘho serveru, proto byl vybrßn produkt ArcView IMS. Technologie mapovΘho serveru se sklßdß ze t°φ vrstev. Vrstva klientskß je tvo°ena internetov²m browserem. St°ednφ vrstava je web server s instalovan²m roz╣φ°enφm pro komunikaci s mapov²m serverem. Poslednφ t°etφ vrstva je mapov² server v na╣em p°φpad∞ ArcView GIS. Za podrobn∞j╣φ zmφnku stojφ vrstva klienta. Internetov² browser musφ poskytovat u╛ivateli grafickΘ rozhranφ (GUI) pro komunikaci s mapov²m serverem. Toto GUI, kterΘ vidφte i na obrßzku je vyvinuto v Jav∞ jako applet. Zavßdφ se na klientsk² poΦφtaΦ v okam╛iku p°φstupu na mapov² server a po skonΦenφ prßce se op∞t odstranφ. Krom∞ standardnφch funkcφ pro prßci s mapou, kterΘ jsou takov²mto aplikacφm spoleΦnΘ, je mo╛nΘ jednodu╣e p°idßvat dal╣φ funkce. Na to je pot°eba jen v²vojov² prost°edek JDK, p°φpadn∞ komfortn∞j╣φ integrovanΘ prost°edφ, kterΘ nabφzφ nap°φklad JavaBuilder, J++, nebo VisualAge a dal╣φ. V tomto projektu jsme ·sp∞╣n∞ pou╛ili JavaBuilder pro p°idßnφ n∞kolika nov²ch nßstroj∙, tlaΦφtek a dialogov²ch oken, kterΘ plnφ specializovanΘ elektrikß°skΘ funkce.
Data jsou d∙le╛itß Dosti nßroΦnou Φßsti projektu bylo zpracovßnφ dat distribuΦnφ sφt∞ a polohopisu, kter² jsme nazvali topografickΘ pozadφ. Data distribuΦnφ sφt∞ jsou sice nejd∙le╛it∞j╣φ, ale pro orientaci u╛ivatele je v²znamnß i mapa, kterß se kreslφ jako podklad pod mapou distribuΦnφ sφt∞. Z╚E pro tyto ·Φely ·sp∞╣n∞ vyu╛φvß DM┌25. Tyto vrstvy byly p°evzaty, a to tak, aby se co nejvφce blφ╛ily zobrazenφ v systΘmu EnGIS. Proto╛e jsou tyto vrstvy jen jako podkreslenφ, nelze v nich obsa╛enΘ objekty identifikovat a u╛ivateli se jevφ jako jedno tΘma nazvanΘ "TopografickΘ pozadφ". Kompletnφ mapovou knihovnu jsme konvertovali do formßtu shapefile a trvale umφstili na mapovΘm serveru. Krom∞ dat DM┌25 slou╛φ pro pot°eby orientace v ·zemφ i data, kterß se p°φmo nekreslφ, ale dovolujφ rychlΘ vyhledßvßnφ obcφ. Jde o databßzi definiΦnφch bod∙ obcφ digitalizovan²ch z mapy zßpadoΦeskΘho kraje. DistribuΦnφ sφ╗ nenφ p°ipojena on-line ze serveru EnGIS. Je po°φzena kopie, kterß se v dan²ch Φasov²ch intervalech aktualizuje. Data distribuΦnφ sφt∞ jsou nepom∞rn∞ slo╛it∞j╣φ ne╛ topografickΘ pozadφ. Sklßdajφ se z grafick²ch prvk∙ z ArcStorm-u a z parametr∙ ulo╛en²ch v Oracle. Proto╛e parametry za°φzenφ jsou ulo╛eny v databßzi v normalizovan²ch tabulkßch bylo nutnΘ vytvo°it pro ka╛dΘ za°φzenφ a vedenφ samostatn² pohled do databßze tak, aby obsahoval prßv∞ ty sloupce, kterΘ chceme zobrazovat. Navßzßnφ prvk∙ je p°es jedineΦn² identifikßtor pom∞rn∞ snadnΘ. ╚ßst za°φzenφ je umφst∞na p°φmo v uzlech a nenφ problΘm z nich vytvo°it bodovou vrstvu, ale Φßst za°φzenφ, jako jsou t°eba pojistky, se umis╗uje do ·seku v danΘ vzdßlenosti od uzlu. Je zde tedy souΦasn² vztah s uzlem i ·sekem a sprßvnΘ umis╗ovßnφ za°φzenφ bylo dosti velk²m o°φ╣kem. Vedle dat o vedenφ a o za°φzenφch jsou ╛ßdanß i vnit°nφ schΘmata stanic, co╛ jsou podrobnß zapojenφ prvk∙ stanice s parametry, popsan²mi v²vody stanice apod. Tato schΘmata jsou v EnGISu generovßna dynamicky, ale pro ·Φely mapovΘho serveru jsou dodßna jako "gif" rastrovΘ soubory a propojena s p°φslu╣nou stanicφ. Pravidelnou aktualizaci dat distribuΦnφ sφt∞ °e╣φ samostatnß aplikace napsanß pro ArcView, kterß p°evßdφ dßvkov∞ v╣echna data nebo jen vybranΘ vrstvy.
ZajφmavΘ funkce aplikace V╣echny funkce byly specifikovßny po konzultacφch s koncov²mi u╛ivateli, tak aby co nejlΘpe vyhov∞ly jejich pot°ebßm. Krom∞ standardnφch funkcφ pro prßci s mapou, jako je zm∞na m∞°φtka, posun mapy, zapφnßnφ a vypφnßnφ vrstev nebo automatickß generalizace zobrazenφ, byly p°idßny funkce pro vyhledßnφ za°φzenφ, identifikaci za°φzenφ z mapy, m∞°enφ vzdßlenosti, zobrazenφ vnit°nφho schΘmatu stanice, v²b∞r za°φzenφ podle p°eddefinovanΘho dotazu, p°esun mapy na zadanou sou°adnici, vyhledßnφ obce, nastavenφ popisk∙ za°φzenφ, nßpov∞du a tisk mapov²ch v²stup∙. Pro rychlou orientaci u╛ivatele je implementovßna funkce vyhledßnφ obce. StaΦφ zadat zaΦßtek nßzvu obce, a z nalezen²ch obcφ vybrat a kliknout na tu sprßvnou a aplikace provede rychlΘ "nazoomovßnφ" na obec. Podobn²m zp∙sobem funguje i vyhledßvßnφ za°φzenφ, kde staΦφ vybrat typ za°φzenφ a zadat hledanΘ oznaΦenφ. Do jakΘ podrobnosti se mapa "nazoomuje" m∙╛e definovat sprßvce aplikace. K netradiΦnφm funkcφm pat°φ individußlnφ nastavenφ popisk∙ distribuΦnφ sφt∞. U╛ivatel m∙╛e zadat v dialogovΘm okn∞, kterΘ prvky sφt∞ budou mφt popisky. Nap°φklad zda chce popisovat ·seky Φφslem, materißlem,pr∙°ezem, p°φpadn∞ stanice nßzvem nebo oznaΦenφm a tak podobn∞. Toto nastavenφ platφ jen pro tohoto u╛ivatele a ostatnφ mohou mφt popisky nastaveny jinak. Vedle tradiΦnφho vyhledßnφ za°φzenφ je dostupnß i zajφmavß funkce nazvanß definovanΘ dotazy. To jsou dotazy s jednφm parametrem typu: najdi v╣echny stanice zadanΘho vlastnφka, v╣echny pojistky podle jmenovitΘho proudu a dal╣φch asi 9 dotaz∙. Dotazy jsou specifikovßny slovn∞, tak aby u╛ivatel jasn∞ v∞d∞l jak² parametr se od n∞j oΦekßvß. Sprßvce serveru m∙╛e snadno p°idßvat dal╣φ dotazy. Poslednφ funkcφ, kterou zde zmφnφme, jsou tisky map. Tisk mapy je roz╣φ°en o volbu z nabφdky typ∙ mapy. Je mo╛nΘ tisknout mapu bez legendy, jen samotnou distribuΦnφ sφ╗, nebo kompletnφ mapu se severkou a m∞°φtkem a p°idßvat nadpis s poznßmkou. Sprßvce aplikace m∙╛e vklßdat dal╣φ typy map.
Dal╣φ rozvoj systΘmu P°φstup k aplikaci bude uvoln∞n pro cca 50 u╛ivatel∙. Rozvoj systΘmu je pravd∞podobn² a╛ po dostateΦnΘm ov∞°enφ, jak server zvlßdne plnou zßt∞╛. Roz╣φ°enφ jsou mo╛nß hlavn∞ v napojenφ na zßkaznick² systΘm tj. identifikaci zßkaznφk∙ podle adresy a p°φpadn∞ podrobn∞j╣φ identifikaci ve m∞stech, alespo≥ podle ulic, tam kde jsou k dispozici takovßto data. U╛iteΦnΘ by jist∞ bylo i p°idßnφ vrstvy parcelnφ mapy. Ta je ale bohu╛el zatφm dokonΦena jen na malΘm ·zemφ zßpadoΦeskΘho kraje.
|
