Неформальная постановка задачи

Реализация компонентов информационной системы архива спутниковых данных

 

Владивосток, 2008

 

Содержание

 

Содержание

1. Введение

1.1 Глоссарий

1.2 Описание предметной области

1.3 Неформальная постановка задачи

1.4 Обзор существующих методов решения

2. Требование к окружению

3. Спецификация данных

4. Функциональные требования

5. Проект

5.1 Средства реализации

5.2 Модули и алгоритмы

5.3 Структуры данных

6. Реализация и тестирование

Заключение

Список литературы

Введение

 

Глоссарий

 

· Метаданные – «данные о данных». Краткое структурированное описание, содержащее информацию об определённом ресурсе.

· Система метаданных (информационная система) – программный комплекс, включающий в себя базу метаданных, каталог данных на его основе, сопутствующие интерфейсы доступа и ряд обслуживающих утилит

· Каталог спутниковых данных – система, основанная на метаданных, предоставляющая пользователю информацию о файлах спутниковых данных организации

· База метаданных – база данных, содержащая записи метаданных

· Система инвентаризации (инвентарь) – часть системы метаданных, занимающаяся регистрацией размещения файлов и имеющая набор интерфейсов для доступа, в первую очередь автоматическом режиме

· Утилита инвентаризации – консольное приложение, предназначенное для регистрации файла в системе инвентаризации.

· Продукт – файл исходных данных или конечной продукции, который может быть зарегистрирован в системе.

· Архив – ресурс на файловом сервере, доступный по протоколам SMB (а также FTP/HTTP), содержит файлы продуктов.

· Идентификатор (файла) – строка определённого формата, однозначно идентифицирующая продукт Центра.

· Java Runtime Environment – исполнительная среда Java

· ИК канал – Инфракрасный канал

Описание предметной области

 

В настоящее время спутниковые данные широко используются как источник информации, необходимой для поддержки научно-исследовательской, хозяйствено-экономической, а также военно-политической деятельности человека на Земле. Количество спутников, поставляющих такого рода данные, непрерывно возрастает, также как и количество спутниковых центров, занимающихся приемом и обработкой этой информации.

Одним из таких спутниковых центров является Центр колективного пользования Регионального Спутникового Мониторинга Окружаюшей Среды ДВО РАН. Центр функционирует на базе Лаборатории спутникового мониторинга ИАПУ ДВО РАН [1].

Пользователями, которых интересует продукция спутниковых центров, обычно являются [2]:

· Исследователи природных объектов Земли

· Разработчики методов и средств измерений и исследований

· Природохранные организации

Основными целями пользователей является получение набора значений физических параметров, восстановленных на основе спутниковых данных, а также однозначная идентификация определённых объектов на изображениях. Типовой сценарий работы клиента спутникового центра включает в себя: выбор данных и типа их обработки; заказ обработки и получение её результатов.

Список базовых задач, решаемых спутниковыми центрами, обычно включает в себя [2]:

· Приём данных со спутников

· Хранение архива данных за некоторый промежуток времени

· Информационно-справочный сервис

· Обработка данных различного уровня, включая начальную коррекцию и тематическую обработку

· Доставка данных потребителю (как исходных, так и обработанных)

Вследствие огромного потока разнородной информации возникает множество проблем, связанных с хранением, поиском и получением конкретных данных, необходимых потребителю. В решении основной массы этих задач помогают метаданные. Обычное назначение метаданных – обеспечение пользователя исчерпывающей информацией о спутниковых изображениях архива как в целом, так и по конкретному изображению. Наличие этой информации позволяет пользователю быстро найти данные, пригодные для решения его задач.

Современной тенденцией развития спутниковых центров является их объединение в единые информационные сети. Это обусловлено неодинаковыми возможностями центров по работе с данными того или иного вида и необходимостью использовать данные других организаций. Основными проблемами такого обмена данными являются отличающиеся интересы участников, необходимость согласования стандартов обмена, а также вопросы оплаты и ограничений на применение данных.

Результатом выработки единой стратегии решения перечисленных проблем в Европейском космическом агентстве (ESA) явилась система SSE (Service Support Environment). Прототип системы был отлажен в рамках проекта MASS-ENV, существующего с 2001 года. Разработкой концепции, стандартов и ПО занимается группа компаний под предводительством Spacebel (Бельгия). Проект основан на открытых и общепризнанных технологиях, таких как Web Services и SOAP. Задачей системы является создание среды, объединяющей все службы дистанционного зондирования Европы и других стран.

Неформальная постановка задачи

 

Существующая в Центре информационная система включает базу метаданных для файлов данных спутников NOAA, веб-интерфейс и утилиту для сбора метаданных из файлов данных. Помимо этого на базе пакета SSE Toolbox осенью 2007 года был создан каталог данных, интегрированный в тестовом режиме в среду SSE. Встаёт задача интеграции наиболее важных ресурсов Центра в данную среду. Помимо этого, развитие системы распределённой обработки спутниковых данных, действующей в Центре, требует развития базы метаданных и программных интерфейсов для доступа к ней в рамках Центра.

На рис. 1 представлена архитектура разрабатываемой информационной системы:

1. Сбор информации о местоположении файла

2. Занесение информациив каталог (внешний URL файла)

3. Извлечение всей потенциально пригодной информации из файла и занесение её БД соответствующего типа

4. Отображение метаданных на каталог в соответствии с требованиями целевой системы

5. Интерфейс в одну из внешних систем

 

Рис. 1 Архитектура разрабатываемой информационной системы.

На данном этапе наиболее важной является реализация процедур сбора метаданных; а также организация системы инвентаризации, которая упростила бы поиск файлов спутниковых данных, находящихся на различных ресурсах (сетевых хранилищах и CD/DVD носителях).

Целью данной работы является:

· Создание набора классов, реализующих функции генерации метаданых для заданного файла данных спутника MTSAT-1R.

· Реализация системы инвентаризации.