ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ

Transcript

1 ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΟΠΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ (VISUAL SENSUS) ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ ΨΑΡΙΩΝ, ΦΥΚΩΝ ΚΑΙ ΑΣΠΟΝΔΥΛΩΝ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΒΟΡΕΙΑΣ ΣΑΜΟΥ Διπλωματική Εργασία Βαρκάρης Ζωρζής [icsd04006] Ράπτης Απόλλων [icsd04078] 20/9/2013 Επιβλέπων καθηγητής: Μαραγκουδάκης Μανώλης

2 2

3 Ευχαριστούμε τον καθηγητή και επιβλέποντα της διπλωματικής εργασίας, τον κύριο Μανώλης Μαραγκουδάκη. Τις οικογένειές μας για τη στήριξή τους όλα αυτά τα χρόνια. Επίσης νε ευχαριστήσουμε τα μέλη του Ινστιτούτου «Αρχιπέλαγος» που συνεργάστηκαν μαζί μας κατά την κατασκευή της εφαρμογής. 3

4 Πίνακας περιεχομένων ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΕΙΚΟΝΩΝ... 5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΡΟΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΤΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΩΝ ΑΝΑΦΟΡΑ ΣΕ ΠΑΡΟΜΟΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ AEGEAN FISHCAST ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΕΠΙΤΟΠΙΑΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΒΑΣΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Οντότητες Συσχετίσεις Παρατηρήσεις ΕΠΙΠΕΔΑ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ ΧΡΗΣΤΩΝ Εισαγωγικές Πληροφορίες Ρόλοι χρηστών στο Aegean FishCast Ομάδες χρηστών Επίπεδα Πρόσβασης ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ MySQL Workbench Joomla Fabrik Δημιουργία Πίνακα Εισαγωγή δεδομένων Ενημέρωση δεδομένων Περιεχόμενο του Aegean FishCast Ανώνυμος χρήστης-επισκέπτες / Ανενεργοί Ερευνητές Εγγεγραμμένο-Ενεργό Μέλος Διαχειριστές Ερευνητές Υπερδιαχειριστές Λοιπές τεχνολογίες και applications ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΆΡΘΡΑ ΣΧΕΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΥΓΓΡΑΜΑΤΑ

5 Παράρτημα Εικόνων Εικόνα 1 Διάταξη του Transect ανά περιοχή έρευνας 12 Εικόνα 2 Διάταξη Quadrat ανά Transect στην περιοχή έρευνας 12 Εικόνα 3 Δείγμα από τα excel που χρησιμοποιούσε το Ινστιτούτο Αρχιπέλαγος 13 Εικόνα 4 Βάση Δεδομένων AegeanFishCast 14 5

6 Περίληψη Η οργάνωση και η παρουσίαση δεδομένων βιοποικιλότητας είναι άμεσα συσχετισμένη με ειδικά σχεδιασμένες βάσεις δεδομένων με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτρέπουν την εύκολη καταχώρηση των δεδομένων και την εύχρηστη και οργανωμένη παρουσίασή τους. Με τον τρόπο αυτό μπορούν να αποτελούν εργαλείο διαχείρισης της πληροφορίας εντός του εργαστηρίου των ερευνητικών ομάδων. Μπορούν όμως ταυτόχρονα να αποτελούν και πηγή πληροφόρησης για το ευρύ κοινό και για ερευνητές από άλλες περιοχές του κόσμου δίνοντάς τους πρόσβαση σε χρήσιμη πληροφορία άμεσα, επιτρέποντάς τους να κάνουν τις συγκρίσεις τους και τις παρατηρήσεις τους σε δεδομένα, που παλαιότερα θα ήταν αρκετά δύσκολη η προσπέλασή τους. Σε αυτό συμβάλει και οπτικοποίηση των δεδομένων (data visualization) η οποία αποτελεί τη διαδικασία αναπαράστασης αφαιρετικών ή επιστημονικών δεδομένων με τη μορφή εικόνας, η οποία μπορεί να συμβάλει στην καλύτερη και βαθύτερη κατανόηση της σημασίας των δεδομένων και των μεταβλητών ή των μονάδων που συνιστούν τα δεδομένα αυτά. Λόγω των τεράστιων και συνεχώς αυξανόμενων ποσοτήτων και πηγών πληροφορίας, η ανάγκη για οπτικοποίηση είναι μεγάλη. Εφαρμόζοντας διάφορα μέσα οπτικοποίησης, η μελέτη των δεδομένων γίνεται πιο αποδοτική: τα δεδομένα εξετάζονται μαζικά και γρήγορα. Επίσης, η οπτικοποίηση των δεδομένων συμβάλλει στην ουσιαστική κατανόηση ενός ορισμένου προβλήματος και μπορεί να οδηγήσει στην ανακάλυψη νέων εννοιών και λύσεων. Η τεχνική της οπτικοποίησης δεδομένων βρίσκει ιδιαίτερη εφαρμογή στον τομέα της Βιοπληροφορικής. Συγκεκριμένα, η οπτικοποίηση εφαρμόζεται σε δεδομένα πληθυσμών ειδών,περιβαλλοντολογικών συνθηκών, συστημικής βιολογίας, κλπ. Η πρόσφατη και ολοένα μεγαλύτερη πρόοδος στη διαθεσιμότητα δεδομένων και στις μεθόδους ανάλυσης έχει δημιουργήσει νέες ευκαιρίες για τους ερευνητές, έτσι ώστε αυτοί να είναι σε θέση να βελτιώσουν τις μεθόδους καταγραφής της βιοποικιλότητας σε εθνικό ή τοπικό επίπεδο. Το Aegean FishCast αποτελεί ένα εργαλείο της ερευνητικής ομάδας του Αρχιπελάγους για την ορθή καταγραφή και αποθήκευση των δεδομένων που αφορούν στους πληθυσμούς των Φυκιών (Algae) στην περιοχή του Αιγαίου Πελάγους, σε συνδυασμό με γεωγραφικές και περιβαλλοντολογικές παραμέτρους και οπτικοποίησης των αποτελεσμάτων με σκοπό την εξόρυξη πολύτιμης πληροφορίας. 6

7 1. Εισαγωγή Η πρόσβαση σε πληροφορία και δεδομένα βιοποικιλότητας που αφορούν κάποια συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή, παρέχει μια σαφή εικόνα (ανάλογα με τον όγκο και τη διάρκεια της πληροφορίας αυτής) για την πανίδα και τη χλωρίδα της αλλά δίνει ταυτόχρονα και σαφή εικόνα για την εξέλιξη και διαμόρφωσή της με την πάροδο του χρόνου καθώς και τις επιπτώσεις της αλληλεπίδρασής της με εξωγενείς παράγοντες. Με την πάροδο του χρόνου η ερευνητική ομάδα «Αρχιπέλαγος» και έχοντας συλλέξει αυτόν το μεγάλο όγκο δεδομένων που αφορούν το θαλάσσιο και υποθαλάσσιο περιβάλλον του Αιγαίου Πελάγους, οδηγήθηκε στην ανάγκη μιας ορθότερης και συστηματικής διαχείρισης της πληροφορίας που έχει συλλέξει τόσο στον τρόπο αποθήκευσής της όσο και στην ανάλυση της. Συνήθως βέβαια τα περισσότερα βιολογικά δείγματα που προκύπτουν από τη συστηματική έρευνα που κάνουν φορείς και οργανώσεις σαν το «Αρχιπέλαγος» αποθηκεύονται σε μουσεία, εργαστήρια, ή ιδιωτικές συλλογές αποτρέποντας έτσι την παγκόσμια κοινότητα να έχει πρόσβαση σε αυτά. Για το λόγο αυτό και επειδή ακριβώς τα δεδομένα της ερευνητικής ομάδας δεν ήταν προσβάσιμα από το ευρύ κοινό ή από άλλους ενδιαφερόμενους ερευνητές, και περιοριζόταν απλά στο χώρο που γινόταν η αποθήκευσή της, ήταν και αιτία κατασκευής ενός συστήματος διαχείρισης και ανάλυσής της με δυνατότητα πρόσβασης στον καθένα μέσα από ένα ασφαλές περιβάλλον. Έπρεπε να βρεθεί δηλαδή ο τρόπος ώστε στην πληροφορία αυτή θα έχουν πρόσβαση τόσο οι ερευνητές της ομάδας του Αρχιπελάγους για να διαχειρίζονται τα δεδομένα αυτά, όσο και το κοινό το οποίο θα είχε πρόσβαση σε οπτικοποιημένα δεδομένα σε ζωντανό χρόνο. Το γεγονός ότι η μέχρι πρότινος διαδικασία που ακολουθούσαν οι ερευνητές αποθήκευε τα αποτελέσματα των ερευνών σε αρχεία τύπου Excel, καθιστώντας την χρονοβόρα και σε αρκετές περιπτώσεις δύσχρηστη και περιορίζοντας την πρόσβαση στο περιεχόμενο της έρευνας στα στενά πλαίσια του εργαστηρίου, ενίσχυσαν την ανάγκη εύρεσης ενός αποτελεσματικού και ασφαλούς συστήματος διαχείρισης των δεδομένων. 7

8 1.1. Σκοπός της Πτυχιακής Εργασίας Κατασκευάσαμε ένα σύστημα το οποίο καταρχήν συνάδει απόλυτα με τον τρόπο και τη μεθοδολογία συλλογής και αποθήκευσης των δειγμάτων αυτών αφού μελετήσαμε και αξιολογήσαμε τη διαδικασία που ακολουθούν οι ερευνητές του Αρχιπελάγους κατά τη διάρκεια της επιτόπιας καταγραφής του θαλάσσιου και υποθαλάσσιου περιβάλλοντος του Αιγαίου. Βασικό μέλημα αποτελούσε και αποθήκευση γεωγραφικών δεδομένων που αφορούν στις περιοχές που γίνονται οι μετρήσεις ώστε να υπάρχει σαφής εικόνα και διασύνδεση των δεδομένων με τις περιοχές που έγιναν οι μετρήσεις. Το Aegean FishCast δίνει τη δυνατότητα αποθήκευσης των συντεταγμένων είτε με συντεταγμένες όπως αυτές έχουν μετρηθεί στις επιτόπιες καταγραφές με χρήση GPS είτε με τον προσδιορισμό της τοποθεσίας με τη χρήση του Google Maps appi εντώς της εφαρμογής. Για να είναι τα δεδομένα άμεσα προσβάσιμα από το ευρύ κοινό, κατασκευάσαμε μία διαδικτυακή πλατφόρμα προσαρμοσμένη πλήρως στις απαιτήσεις που προαναφέραμε, το Aegean FishCast. Λειτουργεί με αυτόν τον τρόπο και σαν σύστημα διαχείρισης πληροφορίας από πλευράς της ερευνητικής ομάδας «Αρχιπέλαγος» αλλά και σαν διαδικτυακή πλατφόρμα εύρεσης χρήσιμων στατιστικών, από πλευράς χρηστών. Η κατασκευή της βάσης δεδομένων έγινε με τη χρήση της MySQL 5 και της ευρέως διαδεδομένης γλώσσας προγραμματισμού PHP 5 τόσο για την αποθήκευση όσο και για την παρουσίαση των διαφορετικών οντοτήτων δεδομένων που συλλέγονται κατά τη διάρκεια των επιτόπιων μετρήσεων στη θάλασσα του Αιγαίου. Η ιστοσελίδα κατασκευάστηκε και αυτή με τη χρήση της PHP βασισμένη στο Joomla 2.5 που αποτελεί ένα Σύστημα Διαχείρισης Περιεχομένου (CMS) ανοιχτού κώδικα ώστε να γίνει εύκολα ο διαχωρισμός του περιεχομένου από την παρουσίασή του στον τελικό χρήστη. Η ιστοσελίδα χρησιμοποιεί την τεχνολογία CSS3 (Cascading Style Sheets) ώστε να είναι δυνατή η πρόσβασή της από όλους τους γνωστούς περιηγητές, ακόμα και αυτούς που δεν έχουν τη δυνατότητα απεικόνισης γραφικών. Η διεπαφή με το χρήστη γίνεται μέσα από ένα εύχρηστο και απόλυτα κατανοητό περιβάλλον ενώ έχουν προστεθεί και online οδηγίες χρήσης όπου αυτό θεωρήθηκε αναγκαίο. Οι διαχειριστές της εφαρμογής δηλαδή οι ερευνητές του Αρχιπελάγους αποκτούν πρόσβαση στις περιοχές διαχείρισης με τη χρήση layer που ενεργοποιείται μόνο όταν κάποιος έχει συνδεθεί στην εφαρμογή. Να επισημάνουμε ότι έχει γίνει διαχωρισμός και των ίδιων των διαχειριστών σε επιμέρους ομάδες ανάλογα με τα δικαιώματα που έχουν στη διαχείριση των δεδομένων. Η κατασκευή του σχήματος της βάσης δεδομένων έχει γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε να μην επηρεάζεται η διεπαφή του χρήστη με την εφαρμογή ( UI User Interface ) από τη λογική που λειτουργεί η ίδια η εφαρμογή. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται επαναλαμβανόμενες φόρμες εισαγωγής των δεδομένων ώστε να διευκολύνεται ο διαχειριστής ερευνητής κατά τη διαδικασία εισαγωγής και επεξεργασίας των 8

9 δεδομένων. Οι φωτογραφίες από τα διαφορετικά είδη φυκιών που θα προκύψουν από τις επιτόπιες καταγραφές ή και από το την επεξεργασία των δειγμάτων στο μικροσκόπιο, αποθηκεύονται ως BLOB (binary large objects) στην βάση δεδομένων για να είναι εύκολη η χρήση τους από την εφαρμογή αλλά και στα αντίγραφα ασφαλείας. Για την παρουσίαση των δεδομένων σαν γραφικά και στατιστικά χρησιμοποιήθηκε το application της Fusion Gantt το οποίο είναι δωρεάν εργαλείο εφόσον τα στατιστικά παρουσιάζονται με τη βοήθεια του Adobe Flash. Για χρήση HTML5 ώστε να είναι search engine friendly η απεικόνιση των δεδομένων απαιτείται εμπορική άδεια με καταβολή μεγάλου αντιτίμου οπότε και δεν επιλέχτηκε. Να αναφέρουμε ότι όλες οι τεχνολογίες και τα application τρίτων που χρησιμοποιήθηκαν για την υλοποίηση του Aegean FischCast είναι δωρεάν Προεπισκόπηση των κεφαλαίων Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη περιγραφή της διπλωματικής εργασίας καθώς και γενικές πληροφορίες σχετικά με την οπτικοποίηση των δεδομένων και την αξία που έχει στον απλό παρατηρητή για την κατανόηση της πληροφορίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναφορά σε παρόμοια εργαλεία που χρησιμοποιούνται από άλλες ερευνητικές ομάδες και εταιρείες και προβάλλουμε τα υπέρ και κατά σε σχέση με το σύστημα που υλοποιήσαμε. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται ανάλυση της ίδιας της εφαρμογής, το πώς κατασκευάστηκε και τι εργαλεία χρησιμοποιήσαμε, καθώς και τον τρόπο που έπρεπε να οργανωθεί ώστε να συμβαδίζει με την μεθοδολογία που χρησιμοποιούν οι ερευνητές του Αρχιπελάγους. Στο τέταρτο κεφάλαιο διατυπώνονται τα συμπεράσματα που τα οποία προέκυψαν από την εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας καθώς και παρατηρήσεις και μελλοντικές αλλαγές που θα μπορούσαν να γίνουν με σκοπό τη βελτίωση της λειτουργίας της, όσο και άλλοι πιθανοί τρόποι χρήσης της. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζουμε της βιβλιογραφικές πηγές που χρησιμοποιήσαμε προκειμένου να υλοποιήσουμε την εφαρμογή μας. 9

10 2. Αναφορά σε παρόμοια συστήματα Ξεκινώντας την εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας αναζητήσαμε παρεμφερή συστήματα που χρησιμοποιούνται ήδη από οργανισμούς και ερευνητικές ομάδες με αντικείμενο την καταγραφή υποθαλάσσιων ειδών σε διαφορετικά μέρη του πλανήτη και τον τρόπο που αυτά τα συστήματα είχαν οργανώσει τόσο τη βάση δεδομένων που χρησιμοποιούσαν όσο και τον τρόπο της διεπαφής της βάσης δεδομένων με τον τελικό χρήστη. Βασικό στοιχείο που διαφοροποιούσε την δημιουργία του δικού μας συστήματος με τα υπάρχοντα ήταν ο τρόπος που θα είχε η χρήση του από την ερευνητική ομάδα του Αρχιπελάγους. Έπρεπε αφενός να λειτουργεί ως σύστημα αποθήκευσης των δεδομένων που θα προέκυπταν από την επιτόπια καταγραφή, με βασικά χαρακτηριστικά ότι πολλαπλοί χρήστες-ερευνητές θα έπρεπε να μπορούν να τη χρησιμοποιούν ταυτόχρονα από διαφορετικές τοποθεσίες, να μπορεί να χρησιμοποιηθεί και εκτός του εργαστηρίου για την καταχώρηση των δεδομένων, όπως παραδείγματος χάριν με ένα αδιάβροχο Tablet με σύνδεση στο διαδίκτυο μέσω εταιρείας κινητής τηλεφωνίας περικάμπτοντας τον παραδοσιακό τρόπο καταγραφής σε κόλλες Α4, καθώς και τη ζωντανή ενημέρωση της βάσης δεδομένων ώστε οι απλοί χρήστες και λοιποί ερευνητές να έχουν πρόσβαση σε πραγματικό χρόνο στα καινούρια δεδομένα όπως αυτά θα παρουσιάζονταν μέσα από δυναμικά γραφήματα για την εξαγωγή στατιστικών συμπερασμάτων. Hawaiian Algal Database ( Η παραπάνω πλατφόρμα υλοποιήθηκε από φοιτητές και καθηγητές του Πανεπιστημίου της Χαβάης με σκοπό την καταγραφή των Φυκιών στο αρχιπέλαγος της Χαβάης. Η ιδέα της υλοποίησής της προήλθε από την ανάγκη να υπάρχει μια ηλεκτρονική βιβλιοθήκη των Φυκιών της περιοχής όπως αυτά καταγράφηκαν από τα εργαστήρια της περιοχής που συνεργάστηκαν με το Πανεπιστήμιο. Να επισημάνουμε ότι το σύστημά τους παρέχει τη δυνατότητα απεικόνισης και της μοριακής δομής του κάθε είδους φυκιού, πληροφορία την οποία αναζήτησαν σε βιολογικά εργαστήρια της περιοχής. Αν η ομάδα του Αρχιπελάγους μας προμηθεύσει μελλοντικά με τέτοιου είδους δεδομένα θα ήταν πολύ χρήσιμο να τα ενσωματώσουμε στην βάση δεδομένων της εφαρμογής. 10

11 3. Aegean FishCast To Aegean FishCast αποτελεί μια διαδικτυακή πλατφόρμα, αποκλειστικά για την ερευνητική ομάδα «Αρχιπέλαγος» με σκοπό τη χρήση της από πλευράς ερευνητών εντός και εκτός του εργαστηρίου, για την ενημέρωση της βάσης δεδομένων των Φυκιών που έχει στη διάθεσή του το Ινστιτούτο, όπως αυτά προκύπτουν από τις ερευνητικές αποστολές που πραγματοποιεί ανά διαστήματα σε προκαθορισμένα σημεία στις περιοχές του Βορειοανατολικού Αιγαίου. Αποτελεί όμως και εργαλείο στα χέρια των απλών χρηστών ή και ερευνητών ανά τον κόσμο ώστε να έχουν πρόσβαση στα δεδομένα αυτά, αφού πρώτα έχουν οπτικοποιηθεί από την εφαρμογή μας. Μπορούν να βλέπουν σε πραγματικό χρόνο τις αποστολές που πραγματοποιεί η εκάστοτε ομάδα και τα αποτελέσματα της έρευνας τους. Για να κατασκευαστεί η πλατφόρμα έπρεπε αρχικά να γίνει κατανοητός ο τρόπος με τον οποίο πραγματοποιούνται οι επιτόπιες μετρήσεις τόσο των περιβαλλοντολογικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή της μέτρησης όσο και αυτή καθαυτή η διαδικασία που ακολουθείται στην υποβρύχια μέτρηση για τα Φύκη Πρωτόκολλο επιτόπιας καταγραφής Η ομάδα αφού μεταβεί σε μια προκαθορισμένη τοποθεσία την οποία μελετάει ανά τρίμηνο περίπου, ώστε να καταγράφει της διαφορές με την πάροδο του χρόνου, πραγματοποιεί μετρήσεις που αφορούν τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, ηλιοφάνεια, ταχύτητα ανέμου και άλλα. Στην υποβρύχια καταγραφή ακολουθείται το πρωτόκολλο το οποίο και μας απέστειλαν για να πραγματοποιηθεί η κατασκευή της βάσης δεδομένων και να απλουστευθεί και η διαδικασία από μέρους της εφαρμογής για την καταχώρηση των δεδομένων. 11

12 Τοποθετούν αρχικά μια ταινία 25 μέτρων που ονομάζεται Transect. Στο μήκος που ορίζει το Transect τοποθετούν το Quadrat τρεις φορές σε ώστε να καταγράψουν τα διαφορετικά είδη φυκιών που ορίζονται μέσα στην επιφάνεια που καλύπτει το Quadrat. Το Quadrat είναι ένα τετράγωνο 25cm x 25cm. Το Quadrat το τοποθετούν συνολικά 3 φορές σε κάθε Transect, και επαναλαμβανουν τη διαδικασία. Αφού ολοκληρωθούν οι μετρήσεις, μετακινούν την ταινία των 25 μέτρων δηλαδή το Transect σε ακόμα 2 σημεία της περιοχής σε απόσταση 2-3 μέτρα το ένα από το άλλο, και επαναλαμβάνουν τη προαναφερθείσα διαδικασία. Στα σχήματα παρακάτω μπορεί να γίνει καλύτερα αντιληπτό. Εικόνα 1 Διάταξη του Transect ανά περιοχή έρευνας Στο Σχήμα 2 γίνεται αντιληπτό ότι για κάθε Transect που μελετάνε οι ερευνητές τοποθετούν το Quadrat 3 φορές κατά μήκος της ταινίας. Το Quadrat είναι ένα τετράγωνο πλέγμα στο οποίο γίνεται ουσιαστικά η καταγραφή των Φυκιών. Εικόνα 2 Διάταξη Quadrat ανά Transect στην περιοχή έρευνας Να σημειώσουμε ότι σε κάθε Transect μπορούν να συμμετέχουν μέχρι 3 ερευνητές, πράγμα που σημαίνει ότι σε κάθε Quadrat την έρευνα την πραγματοποιεί πάντοτε 1 και μόνο ερευνητής. Επίσης για να γίνει καλύτερα αντιληπτός ο τρόπος που μέχρι πρότινος αποθήκευαν τις πληροφορίες από τις επιτόπιες μετρήσεις παραθέτουμε τον πίνακα που μας απέστειλαν από το Ινστιτούτο και στον οποίο φαίνονται οι πληροφορίες που έπρεπε να εμπεριέχονται στην εφαρμογή που θα κατασκευάζαμε καθώς και η σχέση που έχουν μεταξύ τους οι διαφορετικές οντότητες. Ανάλυση του τρόπου κατασκευής της βάσης δεδομένων θα γίνει στο επόμενο κεφάλαιο. 12

13 Εικόνα 3 Δείγμα από τα excel που χρησιμοποιούσε το Ινστιτούτο Αρχιπέλαγος 3.2. Σχεδιασμός και υλοποίηση της Βάσης Δεδομένων Για τη δημιουργία και το σχεδιασμό της βάσης δεδομένων σημαντικό ρόλο έπαιξε η χρηστικότητα της εφαρμογής από το οπτικό πρίσμα του χρήστη που θα αποθήκευε τις πληροφορίες στη βάση. Για το λόγο αυτό έπρεπε να αναλυθούν οι διαφορετικές οντότητες όπως αυτές φαίνονται στο παραπάνω εικόνα, με σκοπό η δημιουργία των φορμών εισαγωγής και τα βήματα που θα έπρεπε να ακολουθήσει ο χρήστης να είναι όσο το δυνατόν λιγότερα, και ταυτόχρονα να μην επηρεάζουν καθόλου τη λειτουργία της εφαρμογής όταν εκτελούνται τα queries προς τη βάση δεδομένων. Παρακάτω φαίνεται το τελικό σχήμα της βάσης δεδομένων που χρησιμοποιεί το Aegean FishCast. Στο επόμενο σχήμα παρουσιάζονται οι βασικοί πίνακες που χρησιμοποιούνται από την εφαρμογή που διαχειρίζεται τη βάση δεδομένων, και εν συνεχεία θα παρουσιάσουμε τους βασικές οντότητες που χρειάστηκαν για να λειτουργεί η εφαρμογή. Επιπλέον να αναφέρουμε ότι κάποιοι επιπλέον πίνακες, κυρίως βοηθητικά Views που χρησιμοποιήθηκαν από μέρη της εφαρμογής θα αναλυθούν σε επόμενο κεφάλαιο. Το ίδιο, και για τους πίνακες που λειτουργούν ως ιστορικό αρχείο κίνησης της εφαρμογής και θα μιλήσουμε αναλυτικά σε επόμενο κεφάλαιο. Η βάση δεδομένων χρησιμοποιεί την μηχανή MyISAM για όλες τις οντότητες που χρησιμοποιούνται από την εφαρμογή πράγμα που σημαίνει ότι έπρεπε να κατασκευαστούν οι πίνακες με τέτοιο τρόπο ώστε να μην επιτρέπουν στα ξένα κλειδιά που χρησιμοποιούνται, να προκαλούν προβλήματα στη χρηστικότητα της εφαρμογής λόγω της λογικής που κατασκευάστηκε η ίδια η βάση δεδομένων. 13

14 Εικόνα 4 Βάση Δεδομένων Aegean FishCast 14

15 Οντότητες Algae_Surveys: Στην οντότητα αυτή καταγράφονται στοιχεία όπως οι περιβαλλοντολογικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή κατά τη διάρκεια μιας αποστολής (survey). Τα γνωρίσματα της οντότητας αυτής είναι: o Survey_ID: εκφράζει το μοναδικό χαρακτηριστικό για κάθε αποστολή που εισάγεται στη βάση δεδομένων. o Mission_Number: Ο αριθμός της αποστολής όπως αυτή εισάγεται από τους ερευνητές του Αρχιπελάγους o Survey_Date: Η ημερομηνία που έγινε η έρευνα σε κάποια τοποθεσία. Εδώ να αναφέρουμε ότι μια αποστολή μπορεί να ολοκληρωθεί σε διαφορετικές ημερομηνίες αν οι καιρικές συνθήκες δεν είναι ευνοϊκές, που σημαίνει ότι κάποιο από τα 3 Transect ανά περιοχή μπορεί να ολοκληρωθεί σε διαφορετική ημέρα, γι αυτό και χρησιμοποιούμε 2 μοναδικά 15

16 χαρακτηριστικά στον πίνακα αυτόν, το Survey_ID το οποίο είναι διαφορετικό σε κάθε Transect και είναι αυτόματα αύξων αριθμός (και κατά συνέπεια σε κάθε ένα από τα 3 Quadrat) και το Mission_Number το οποίο το εισάγουν οι ερευνητές. o Recorded_By: Ξένο κλειδί από τον πίνακα _Users. Ο χρήστηςερευνητής που έκανε τις μετρήσεις στην στο συγκεκριμένο Quadrat. Την τιμή την παίρνει αυτόματα ανάλογα με τον χρήστη-ερευνητή που έχει συνδεθεί για να κάνει την καταχώρηση στη βάση. Εδώ να επισημάνουμε ότι οι ερευνητές-διαχειριστές έχουν το δικαίωμα να καταγράφουν για χάρη άλλων ερευνητών-όχι διαχειριστών. Θα αναλυθεί περισσότερο σε επόμενο κεφάλαιο με τα δικαιώματα χρηστών επί της εφαρμογής. o Location: Ξένο κλειδί από τον πίνακα Locations. Η περιοχή όπου πραγματοποιήθηκε η εγγραφή. Αποθηκεύει την πληροφορία από την οντότητα Location όπου υπάρχουν αποθηκευμένες και οι συντεταγμένες της κάθε περιοχής δίνοντάς μας τη δυνατότητα της αναπαράστασης της περιοχής πάνω στον χάρτη και κατ επέκταση και όλων των άλλων πληροφοριών που σχετίζονται με την συγκεκριμένη περιοχή. o Transect_Number: Ξένο κλειδί από τον πίνακα Transect. Παίρνει τιμές 1, 2 ή 3 ανάλογα με το Transect που γίνεται η καταγραφή. o Quadrat_Number: Ξένο κλειδί από τον πίνακα Quadrat. Παίρνει τιμές 1, 2 ή 3 ανάλογα με το Quadrat που γίνεται η καταγραφή. o Secchi_Disk_Horizontal: ένα από τα γνωρίσματα που μετράνε οι ερευνητές σε σχέση με την διαφάνεια του νερού πριν πραγματοποιήσουν τη υποθαλάσσια μέτρηση. Εδώ αναφέρεται στην οριζόντια ορατότητα που επικρατεί κάτω από την επιφάνεια του νερού o Secchi_Disk_Vertical: αναφέρεται στην ορατότητα που επικρατεί κάθετα, κάτω από την επιφάνεια του νερού. o Temperature: η θερμοκρασία που επικρατούσε στην περιοχή κατά τη διάρκεια των μετρήσεων. o Light_Intensity: η δύναμη του ηλιακού φωτός που επικρατούσε στην περιοχή. 16

17 o Transect_Rugosity: Αναφέρεται στο πόσο τραχύ είναι το υποθαλάσσιο έδαφος της περιοχής όπου γίνονται οι μετρήσεις. o Sea_State: Οι συνθήκες που επικρατούν στην επιφάνεια της θάλασσας. Αν δηλαδή είναι μπουνάτσα, κυματισμένη ή αφρισμένη με τιμές από το 1 μέχρι το 5. o Wind_Force: Η δύναμη του ανέμου που επικρατούσε την περιοχή μετρημένη σε κλίμακα Beaufort με τιμές από το `1 μέχρι το 5. o Cloud_Cover: Η συννεφιά που επικρατεί στην περιοχή μετρημένη από το 1 μέχρι το 8. Τα εσωτερικά γνωρίσματα που περιγράφηκαν στην οντότητα Algae_Surveys υπάρχουν σε όλες τις οντότητες της βάσης δεδομένων οπότε δε θα τις ξαναπεριγράψουμε. Algae_Surveys_Species: Η οντότητα αυτή περιέχει όλα τα είδη φυκιών που έχουν καταγραφεί ή θα καταγραφούν κατά τη διάρκεια των ερευνών. o Algae_ID: Εκφράζει το μοναδικό χαρακτηριστικό για κάθε διαφορετικό είδος που εισάγεται στη βάση δεδομένων. o Algae_Species: Η ονομασία του κάθε είδους που καταγράφεται. o Family_ID: Ξένο κλειδί από τον πίνακα Families. Κάθε είδος Φυκιού ανήκει σε μια οικογένεια Φυκιών την οποία και επιλέγει ο χρήστηςερευνητής προκειμένου να του εμφανιστούν τα φύκια που ανήκουν σε αυτήν την οικογένεια. Algae_Families: 17

18 Η οντότητα αυτή περιλαμβάνει όλες τις οικογένειες των φυκιών. o Family_ID: Εκφράζει το μοναδικό χαρακτηριστικό για την κάθε μία οικογένεια των φυκιών που καταχωρείται στην βάση δεδομένων. o Algae_Family: Η ονομασία της κάθε οικογένειας από τα Φύκη. Algae_Location: Στην οντότητα αυτή αποθηκεύονται τόσο η τοποθεσίες που γίνονται οι έρευνες όσο και οι γεωγραφικές συντεταγμένες της κάθε περιοχής για την μετέπειτα χρήση τους από το application Google Maps. o Location_ID: Εκφράζει το μοναδικό αναγνωριστικό της κάθε περιοχής. o Location: Αποθηκεύει την ονομασία της κάθε περιοχής. o Coordinates: Αποθηκεύει τις συντεταγμένες της κάθε περιοχής. 18

19 o Island: Αποθηκεύει το νησί του αιγαίου πελάγους γύρω από το οποίο βρίσκεται η τοποθεσία. Algae_Transect: o Transect_ID: Το μοναδικό αναγνωριστικό του κάθε Transect. o Transect_Number: Ο αριθμός του κάθε Transect. Algae_Quadrat: o Quadrat_ID: Το μοναδικό αναγνωριστικό του κάθε Quadrat. o Quadrat_Number: Ο αριθμός του κάθε Quadrat. 19

20 Joo1_users: Η οντότητα αυτή αποθηκεύει τους χρήστες-ερευνητές που θα χρησιμοποιούν την ηλεκτρονική πλατφόρμα και κατ επέκταση τη βάση δεδομένων. Αποτελεί μέρος της βάσης δεδομένων του Joomla 2.5 οπότε η ανάλυση θα γίνει μόνο για τα γνωρίσματα που αξιοποιούνται άμεσα από τη βάση δεδομένων της εφαρμογής. Να υπενθυμίσουμε ότι για τη λειτουργία του Joomla 2.5 χρησιμοποιούνται oι joo1_users, joo1_user_usergroup_map, joo1_viewlevels και θα αναλυθούν σε επόμενο κεφάλαιο με τα δικαιώματα των χρηστών. o Id: εκφράζει το μοναδικό αναγνωριστικό για τον κάθε χρήστη της εφαρμογής. o Name: γνώρισμα το οποίο αντιστοιχεί στο όνομα του χρήστη o Username: γνώρισμα που αποθηκεύει το ψευδώνυμο που δήλωσε ο χρήστης-ερευνητής για τη σύνδεσή του στην πλατφόρμα. o Password: ο κωδικός του χρήστη-ερευνητή για τη σύνδεσή του, ο οποίος αποθηκεύεται κρυπτογραφημένος κατά τη διαδικασία δημιουργίας νέου χρήστη μέσω της πλατφόρμας, στη βάση δεδομένων. 20

21 Συσχετίσεις Algae_Survey_Species: Ο πίνακας αυτός συνενώνει την οντότητα Algae_Surveys με την οντότητα Algae_Species και Algae_Families. Ουσιαστικά δημιουργεί τη σχέση μεταξύ των δύο οντοτήτων ώστε να διευκολύνεται στη συνέχεια ο χρήστης κατά την καταγραφή των ερευνών στη βάση δεδομένων. o SurveySpecies_ID: εκφράζει το μοναδικό χαρακτηριστικό αυτού του πίνακα. o Survey_ID: ξένο κλειδί που αναφέρεται στο μοναδικό κλειδί του πίνακα Algae_Surveys.Μέσω αυτού γίνεται η σύνδεση με τον πίνακα Αlgae_Survey_Species. o Algae: ξένο κλειδί που αναφέρεται στο μοναδικό κλειδί του πίνακα Algae_Species. Μέσω αυτού γίνεται η σύνδεση με τον πίνακα Αlgae_Surveys. o Quantity: αποθηκεύει την ποσότητα του κάθε ενός από τα διαφορετικά Φύκη που καταγράφονται σε κάθε Quadrat κατά τη διάρκεια κάποιας εξερευνητικής αποστολής. o Family: ξένο κλειδί που αναφέρεται στον πίνακα Algae_Families. Μέσω αυτού γίνεται η σύνδεση με τον πίνακα Αlgae_Surveys. 21

22 Παρατηρήσεις Σε όλους τους πίνακες στους οποίους δίνεται στους χρήστες-ερευνητές η δυνατότητα να δημιουργούν και να επεξεργάζονται εγγραφές υπάρχουν κάποια γνωρίσματα τα οποία αποτελούν εσωτερικά γνωρίσματα της πλατφόρμας για τον πληρέστερο έλεγχο τόσο της λειτουργίας, όσο και για την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων και στατιστικών για την αποδοτικότητα κυρίως των εθελοντών ερευνητών που συμμετέχουν για 3 ή 6 μήνες από διαφορετικά πανεπιστήμια της Ευρώπης και του κόσμου. Παρακάτω γίνεται μια ανάλυση για να καταστεί σαφέστερη η αναφορά μας: o Created_By: Ξένο κλειδί από τον πίνακα _Users. O χρήστης που πραγματοποιεί την καταγραφή στην βάση δεδομένων. Να σημειώσουμε ότι το γνώρισμα αυτό δημιουργείται αυτόματα κατά τη δημιουργία της εγγραφής στη βάση και δεν αλλάζει από κανέναν ερευνητή καθώς αποτελεί εσωτερικό γνώρισμα της βάσης και χρησιμεύει στην γενικότερη εποπτεία της εφαρμογής. o User_IP_Address_on_Create: Αποθηκεύει την διεύθυνση IP που είχε ο υπολογιστής του χρήστη-ερευνητή όταν δημιουργούσε την εγγραφή. o Created_Date: Η ημερομηνία που έγινε η εγγραφή στη βάση δεδομένων. Η δημιουργία 2 Timestamp στον ίδιο πίνακα δεν επιτρέπεται στη MySQL. Εμείς χρησιμοποιούμε 2 σε κάθε πίνακα (Created_Date που καταγράφει τη χρονική στιγμή που δημιουργήθηκε η εγγραφή και δεν αλλάζει ξανά, και το Last_Edit_Date η οποία καταγράφει τη τελευταία ενημέρωση της εγγραφής και αλλάζει σε κάθε ενημέρωση). Για να δημιουργήσουμε 2 Timestamps πράττουμε ως εξής: TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT 0 o Edited_By: Ξένο κλειδί από τον πίνακα _Users. Σε περίπτωση αλλαγής κάποιου γνωρίσματος αποθηκεύει αυτόματα τον χρήστη που έκανε την αλλαγή στην εγγραφή. o User_IP_Address_on_Edit: Αποθηκεύει την ΙP του χρήστη που έκανε την αλλαγή στην εγγραφή. (εσωτερικό γνώρισμα) o Last_Edit_Date: Η ημερομηνία που έγινε η αλλαγή στην εγγραφή. Κατά τη δημιουργία του συγκεκριμένου γνωρίσματος χρησιμοποιούμε την εξής μορφή: TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP 22

23 3.3. Επίπεδα Πρόσβασης Χρηστών Εισαγωγικές Πληροφορίες Ένα ακόμη χαρακτηριστικό, το οποίο συμβάλλει στη χρησιμότητα και την αποτελεσματικότητα της HELPIDA είναι οι ρόλοι χρηστών της διαδικτυακής εφαρμογής αυτής. Η πιστοποίηση και η εξουσιοδότηση είναι στοιχεία απαραίτητα για μία ιστοσελίδα, η οποία χρειάζεται να περιορίζει την πρόσβαση σε ορισμένους χρήστες. Η πιστοποίηση περιγράφει την πράξη κατά την οποία επαληθεύεται εάν ένα άτομο παρέχει την πραγματική του ταυτότητα. Η διαδικασία αυτή συνήθως απαιτεί ένα όνομα χρήστη και έναν προσωπικό κωδικό, μπορεί όμως να περιλαμβάνει επίσης και άλλες μεθόδους απόδειξης της ταυτότητας, όπως μία «έξυπνη κάρτα», αποτυπώματα, κλπ. Η εξουσιοδότηση αφορά στη διαδικασία κατά την οποία διαπιστώνεται εάν ένα άτομο, αφού πιστοποιηθεί, επιτρέπεται να χρησιμοποιήσει συγκεκριμένους πόρους. Το γεγονός αυτό συνεπάγεται την εξακρίβωση του ρόλου που διαθέτει το άτομο αυτό στην ιστοσελίδα. Η χρήση ρόλων σε μία ιστοσελίδα επιτρέπει την αντιμετώπιση μίας ομάδας χρηστών σαν μονάδα, αναθέτοντας ρόλους στους χρήστες. Μετά από τον καθορισμό των ρόλων, είναι δυνατή η δημιουργία κανόνων πρόσβασης στην εφαρμογή. Για παράδειγμα, η ιστοσελίδα μπορεί να περιέχει μία ομάδα σελίδων, οι οποίες πρέπει να είναι προσβάσιμες μόνο από τους εγγεγραμμένους χρήστες. Αντίστοιχα, ενδέχεται να υπάρχουν σελίδες, για τις οποίες είναι επιθυμητό να είναι προσβάσιμες μόνο από το διαχειριστή της ιστοσελίδας. Χρησιμοποιώντας ρόλους, είναι δυνατός ο καθορισμός τέτοιου είδους κανόνων, ανεξάρτητων από μεμονωμένους χρήστες της εφαρμογής. Σε έναν χρήστη μπορούν να ανατεθούν περισσότεροι από έναν ρόλους. Για παράδειγμα, εάν μία ιστοσελίδα διαθέτει φόρουμ, μερικοί χρήστες είναι δυνατό να χαρακτηρίζονται τόσο από το ρόλο του απλού μέλους όσο και από το ρόλο του moderator. Οι ρόλοι μπορούν να καθοριστούν έτσι, ώστε καθένας να διαθέτει διαφορετικά δικαιώματα στην ιστοσελίδα. Εξ ορισμού, υπάρχουν δύο ρόλοι, αυτοί του ανώνυμου χρήστη (ενός χρήστη, ο οποίος δεν έχει συνδεθεί στην ιστοσελίδα) και του πιστοποιημένου χρήστη ( ενός χρήστη, ο οποίος έχει συνδεθεί και έχει εξουσιοδοτηθεί). Η χρήση ρόλων μπορεί να επιφέρει πλεονεκτήματα, ακόμη και εάν μία ιστοσελίδα διαθέτει μόνο λίγους χρήστες. 23

24 Ρόλοι χρηστών στο Aegean FishCast «Kαμιά ομάδα χρηστών δεν έχει πρόσβαση σε οτιδήποτε εκτός αν του δοθεί η πρόσβαση από τον διαχειριστή» Αυτή είναι η γενική αρχή που διέπει όλες τις ενέργειες που συμβαίνουν μέσω της πλατφόρμας. Πρακτικά σημαίνει ότι όλα τα δικαιώματα που αποκτούν τα μέλη τα δίνει αρχικά ένα και μόνο άτομο, ο υπερδιαχειριστής της πλατφόρμας δηλαδή ο κατασκευαστής. Για να δημιουργήσουμε δικαιώματα χρηστών μέσα από την πλατφόρμα διαχείρισης του Joomla πρέπει να κατανοήσουμε τα επίπεδα με τα οποία λειτουργεί η διαδικασία Ομάδες χρηστών Οι χρήστες του Aegean FishCast διαφοροποιούνται ως προς τους ρόλους τους ανάλογα με τα δικαιώματά τους για εισαγωγή, ανανέωση και διαγραφή δεδομένων. Οι ρόλοι που έχουν μέχρι στιγμής υλοποιηθεί είναι οι εξής: Απλοί επισκέπτες (Public) Μη Ενεργά Μέλη /Μέλη που έχουν αποχωρήσει (FishCast Inactive Collectors) Ενεργά Μέλη/Μέλη της εκάστοτε ερευνητικής ομάδας (Fishcast Active Collectors) Μέλη με δικαιώματα Διαχειριστή σε θέματα επεξεργασίας περιεχομένου της εφαρμογής (FishCast Admins) Υπερδιαχειριστής (Super Admins) Οι απλοί επισκέπτες έχουν δικαιώματα απλά να παρακολουθούν το περιεχόμενο χωρίς δυνατότητα να παρέμβουν σε αυτό. Τα ενεργά μέλη-ερευνητές έχουν το δικαίωμα να παρακολουθούν το περιεχόμενο αλλά και να επεμβαίνουν σε αυτό μέσω της εφαρμογής και μόνο, δηλαδή ότι περιεχόμενο έχει άμεση σχέση με την εφαρμογή και τις περιοχές που έχουμε ορίσει εμείς να επεμβαίνει. Δηλαδή: μπορεί να εισάγει καινούριες πληροφορίες σε ότι αφορά στην βάση δεδομένων της εφαρμογής, όμως μπορεί να επεξεργαστεί μόνο πληροφορίες που έδωσε ο ίδιος με τον δικό του λογαριασμό, και όχι πληροφορίες που έχουν εισάγει άλλα μέλη ή διαχειριστές της εφαρμογής. Τα ανενεργά μέλη-ερευνητές δεν έχουν δικαίωμα πάνω στο περιεχόμενο της εφαρμογής ούτε και σε κάποιο άλλο περιεχόμενο της ιστοσελίδας. Ο ρόλος τους καθορίζεται ανάλογα με το αν συνεχίζουν να συμμετέχουν στην ερευνητική ομάδα ή αν έχουν αποχωρήσει. Από τη στιγμή που αποχωρεί κάποιο μέλος τότε ο διαχειριστής αναλαμβάνει να τον «μετακινήσει» σε αυτή την ομάδα χρηστών. 24

25 Οι διαχειριστές-ερευνητές της εφαρμογής έχουν δικαίωμα να επεξεργάζονται περιεχόμενο της εφαρμογής και μόνο όπως: εισαγωγή δεδομένων με επιπλέον δυνατότητα επιλογής ενεργού/ανενεργού μέλους ή και διαχειριστή της εφαρμογής που κάνει την καταγραφή στην βάση δεδομένων, επεξεργασία οποιασδήποτε πληροφορίας οποιουδήποτε χρήστη, εκτός από αυτές που αποφασίσαμε να μην δώσουμε έχοντας πρόσβαση μόνο οι υπερδιαχειριστές. Οι υπερδιαχειριστές μπορούν να κάνουν οποιαδήποτε αλλαγή, καταχώρηση, διαγραφή τόσο στην ίδια την εφαρμογή όσο και σε ολόκληρο το περιεχόμενο της ιστοσελίδας Επίπεδα Πρόσβασης Για να αποκτήσουν τα δικαιώματα αυτά οι ομάδες που έχουμε δημιουργήσει πρέπει να τις εντάξουμε σε προσαρμοσμένα επίπεδα πρόσβασης στο περιεχόμενο το οποίο αργότερα θα χρησιμοποιηθεί από την εφαρμογή. Να επισημάνουμε ότι δίνουμε πάντα στον υπερδιαχειριστή δικαιώματα σε όλες τα επίπεδα πρόσβασης για τον καλύτερο έλεγχο της εφαρμογής. Διαχειριστές-Ερευνητές: 25

26 Ενεργοί ερευνητές 3.4. Υλοποίηση MySQL Workbench Για τη δημιουργία τη βάσης δεδομένων an FishCast χρησιμοποιήθηκε το σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων MySQL Bench. Το συγκεκριμένο πρόγραμμα αποτελεί ένα σχεσιακό εξυπηρετητή βάσεων δεδομένων. Είναι ένα πρόγραμμα λογισμικού, η πρωταρχική λειτουργία του οποίου είναι η αποθήκευση και η ανάκτηση δεδομένων, με τρόπο τέτοιο ώστε να συμβαδίζει με τις απαιτήσεις άλλων εφαρμογών λογισμικού, είτε αυτές είναι εγκατεστημένες στον ίδιο ηλεκτρονικό υπολογιστή είτε αυτές βρίσκονται σε ένα άλλο ηλεκτρονικό υπολογιστή εντός ενός δικτύου, συμπεριλαμβανομένου και του Διαδικτύου. Οι διαφορετικές εκδόσεις του λογισμικού επιτρέπουν τη δημιουργία εφαρμογών ξεκινώντας από απλές υλοποιήσεις, οι οποίες αποθηκεύουν και ανακτούν δεδομένα που βρίσκονται στον ίδιο υπολογιστή μέχρι υλοποιήσει που καταλήγουν σε εκατομμύρια χρήστες και υπολογιστές, οι οποίοι έχουν πρόσβαση σε τεράστιους όγκους δεδομένων από το διαδίκτυο ταυτόχρονα. 26

27 Joomla Για την υλοποίηση της εφαρμογής χρησιμοποιήθηκε το framework της πλατφόρμας του Joomla πάνω στην οποία στηρίχθηκαν τα επιπρόσθετα τμήματα της εφαρμογής. Προσαρμόσθηκαν πάνω στον τρόπο λειτουργίας του συστήματος παρέχοντας έτσι τη δυνατότητα του ενοποιημένου ελέγχου των παραμέτρων χωρίς τη χρήση εξωτερικών λογισμικών και άρα περισσότερων πόρων στη λειτουργία της ίδιας της πλατφόρμας. Όπως όλα τα σύγχρονα frameworks που βασίζονται τόσο στη λειτουργία της γλώσσας προγραμματισμού PHP όσο και άλλων γλωσσών του διαδικτύου το μοντέλο που ακολουθούν είναι αυτό του διαχωρισμού της λογικής της εφαρμογής από την διαδραστικότητα με το χρήστη. 27

28 Fabrik Το Fabrik αποτελεί component του Joomla και αποτέλεσε ένα πραγματικά χρήσιμο εργαλείο για τη δημιουργία της εφαρμογής σε πολύ λιγότερο χρόνο από ότι θα απαιτούσε η κατασκευή χωρίς αυτό με άλλες λύσεις του εμπορίου. Να επισημάνουμε ότι είναι ανοιχτού κώδικα, που σημαίνει ότι ο καθένας μπορεί να το παραγοντοποιήσει ανάλογα με τις ανάγκες του, αν και από μόνο του προσφέρει μια αρκετά μεγάλη βιβλιοθήκη κλάσεων και δομών που βοηθούν στη δημιουργία διαδικτυακών εφαρμογών βασισμένων στο framework του Joomla. Το Fabrik χρησιμοποιεί τη βάση δεδομένων του Joomla για τη διαχείριση της εφαρμογής που κατασκευάσαμε, προσφέροντας τη δυνατότητα της διασύνδεσης της βάσης δεδομένων της, με την πλατφόρμα του ίδιου του Joomla προσφέροντας τη δυνατότητα να επιλέγουμε πληθώρα γνωρισμάτων στα οποία θα έχουν πρόσβαση οι χρήστες ανάλογα με τα επίπεδα πρόσβασης που έχουμε ορίσει μέσα από το σύστημα διαχείρισης δικαιωμάτων, των χρηστών του Joomla. Για την εμφάνιση τη δημιουργία την ενημέρωση ή τη διαγραφή δεδομένων της ομάδας που ανήκει κάποιος χρήστης, χρησιμοποιούμε την παρακάτω κλάση: $groups = JAccess::getGroupsByUser({$my->id}, false); return($groups['3']); Για πληροφορίες που έχει δημιουργήσει κάποιος συγκεκριμένος χρήστης: $userid = $user->get('id'); $name = $user->get('name'); $username = $user->get('username'); $ = $user->get(' '); Το Fabrik επεκτείνει ουσιαστικά το framework του Joomla με περισσότερες κλάσεις δίνοντας τη δυνατότητα της εύκολης διαχείρισης της βάσης δεδομένων, μέσα από τη δημιουργία φορμών και λιστών χρησιμοποιώντας κάποια βασικά χαρακτηριστικά όπως φαίνονται παρακάτω. 28

29 Δημιουργία Πίνακα Για τη φόρτωση των γραμμών μιας οντότητας ως αντικείμενα: // Get a db connection. $db = JFactory::getDbo(); // Create a new query object. $query = $db->getquery(true); $query ->select(array('fielda', 'fieldb')) ->from('tablename') ->where('fieldc = '. $db->quote('value')); // Assign the query to the db $db->setquery($query); // Load the results as an array of objects. $rows = $db->loadobjectlist(); Για τη φόρτωση μιας και μόνο γραμμής κάποιας οντότητας: $db = JFactory::getDbo(); $query = $db->getquery(true); $query ->select(array('fielda', 'fieldb')) ->from('tablename') ->where('fieldc = '. $db->quote('value')); $db->setquery($query); $row = $db->loadobject(); Για να φορτώσουμε την τιμή κάποιου γνωρίσματος μιας οντότητας: 29

30 $db = JFactory::getDbo(); $query = $db->getquery(true); $query ->select('fielda') ->from('tablename') ->where('fieldc = '. $db->quote('value')); $db->setquery($query); $fielda = $db->loadresult(); Για να εμφανίσουμε τα δεδομένα σε μορφή πίνακα: $list = array(); foreach ($rows as $row) { $list[] = "<li>". $row->fielda. " ". $row->fieldb. "</li>"; } return "<ol>". implode($list). "</ol>"; Για να εμφανίσουμε όλα τα δεδομένα κάποιου πίνακα με id = 1 (το αναγνωριστικό του ο κάθε πίνακας ή λίστα όπως είναι η ορολογία στο Fabrik την παίρνει αυτόματα κατά την εισαγωγή του πίνακα από το διαχειριστικό μέρος του Fabrik) $listmodel = JModel::getInstance('List', 'FabrikFEModel'); $listmodel->setid(1); $data = $listmodel->getdata(); // Get params $params = $listmodel->getparams(); 30

31 Εισαγωγή δεδομένων Για την εισαγωγή δεδομένων μέσω φορμών χρησιμοποιούμε τα εξής: // Get a db connection. $db = JFactory::getDbo(); // Create a new query object. $query = $db->getquery(true); // Insert columns. $columns = array('fielda', 'FieldB'); // Insert values. $values = array('1', '2'); // Prepare the insert query. $query ->insert($db->quotename('tablename')) ->columns($db->quotename($columns)) ->values(implode(',', $values)); // Reset the query using our newly populated query object. $db->setquery($query); try { // Execute the query $result = $db->execute(); } catch (Exception $e) { // catch any database errors. } 31

32 Ενημέρωση δεδομένων Για την ενημέρωση των τιμών των γνωρισμάτων κάποιου πίνακα πχ ενός πίνακα με ένωση με κάποιον άλλον χρησιμοποιούμε τα εξής: $IDinput = '{rowid}'; // Get the db object $db = JFactory::getDbo(); // Build the query Tables names = CASE SENSITIVES $query = $db->getquery(true); $query -> update('contacts AS c') -> join('inner','contactsstatus AS s ON s.status = \'New\'') -> set('c.status = s.id') -> where('c.id = '. $IDinput); $db->setquery($query); // Run the query $found = (int) $db->loadresult(); Εδώ να αναφέρουμε ότι μας δίνεται η δυνατότητα, και για να μην υπερφορτώνουμε τη βάση δεδομένων της εφαρμογής με πολλά queries, μειώνοντας την ταχύτητα που θα εμφανίζει τα αποτελέσματα, όπως παραδείγματος χάριν στην περίπτωση του ιστορικού κίνησης της εφαρμογής, να χρησιμοποιούμε πολλαπλές βάσεις δεδομένων ανάλογα με το σκοπό που μας χρειάζεται. Όπως προαναφέραμε χρησιμοποιούμε στην εφαρμογή ένα ιστορικό κίνησης για λόγους ασφάλειας. Θα μπορούσαμε σε μελλοντική αναβάθμιση να το αποθηκεύουμε σε ξεχωριστή βάση δεδομένων από το να συνυπάρχει ουσιαστικά με τη βάση δεδομένων της εφαρμογής. Για να γίνει αυτό έχουμε ορίσει στο διαχειριστικό μέρος του Fabrik κάποια δεύτερη σύνδεση με διαφορετική βάση δεδομένων οπότε χρησιμοποιούμε την παρακάτω κλάση για να ανακτήσουμε, εισάσουμε, ενημερώσουμε ή διαγράψουμε δεδομένα: $db = FabrikWorker::getDbo(false, alternative_connection_id); 32

33 3.4.4 Περιεχόμενο του Aegean FishCast Το περιεχόμενο της εφαρμογής Aegean FishCast μεταβάλλεται, ανάλογα με το ρόλο που διαθέτει ο επισκέπτης. Στη συνέχεια της διπλωματικής εργασίας, θα γίνει μία παρουσίαση των σελίδων που απαρτίζουν την εφαρμογή. Η παρουσίαση αυτή θα κατηγοριοποιηθεί με βάση τα δικαιώματα που μπορεί να διαθέτει ένας χρήστης. Όπως προαναφέραμε, οι διαφορετικοί ρόλοι που χαρακτηρίζουν έναν χρήστη του Aegean FishCast είναι τέσσερις: ο ανώνυμος χρήστης, o εγγεγραμμένος-ενεργός χρήστης, ο εγγεγραμμένος-ανενεργός χρήστης, ο διαχειριστής της εφαρμογής και ο υπερδιαχειριστής ολόκληρης της πλατφόρμας Ανώνυμος χρήστης-επισκέπτες / Ανενεργοί Ερευνητές Ένας ανώνυμος χρήστης, εφόσον δεν έχει συνδεθεί στο σύστημα, δεν έχει κανένα δικαίωμα εισαγωγής, ανανέωσης ή διαγραφής των δεδομένων του Aegean FishCast. Το ίδιο και οι ανενεργοί ερευνητές οι οποίοι από τη στιγμή που ο διαχειριστής ή υπερδιαχειριστής τους θέσει σε αυτήν την ομάδα χρηστών τότε αυτόματα καταργούνται τα δικαιώματα που είχαν επί της βάσης δεδομένων και γίνονται απλοί επισκέπτες. Μπορούν παρ όλα αυτά να περιηγηθούν στην ιστοσελίδα για να μελετήσουν τις πληροφορίες που έχουν συλλεχθεί και έχουν αποθηκευθεί στη βάση δεδομένων. Οι σελίδες, στις οποίες έχει πρόσβαση ένας τέτοιος χρήστης, είναι οι ακόλουθες. Αρχική σελίδα 33

34 Surveys: εδώ είναι ο πίνακας με όλες τις αποστολές που έχει κάνει η ερευνητική ομάδα και τα αποτελέσματα που προκύπτουν από αυτές. Υπάρχει επίσης ένας online οδηγός για να καθοδηγεί τους νέους χρήστες καθώς και τους ερευνητές που δεν έχουν ακόμα εξοικειωθεί με το περιβάλλον χρήσης ή να λύνει διάφορες απορίες που πιθανών προκύπτουν από τον τρόπο λειτουργίας. Για να μπορέσει κάποιος να αναζητήσει τις πληροφορίες που χρειάζεται έχουμε κατασκευάσει ένα έξυπνο σύστημα αναζήτησης το οποίο κατά πολύ βασίζεται στον τρόπο που λειτουργούν τα ερωτήματα που θέτουμε προς τη βάση δεδομένων. Δηλαδή συνδυάζοντας πολλές παραμέτρους μπορούμε να βρούμε ακριβώς το 34

35 αποτέλεσμα που επιθυμούμε. Η επιλογή βασίζεται στα γνωρίσματα των ενωμένων με Joins οντοτήτων της βάσης δεδομένων και στις τιμές που επιλέγουμε να αναζητήσουμε ως προς αυτά. Μπορεί επίσης να επιλέξει να δει τα αποτελέσματα της έρευνας σε κάθε Quadrat σαν σελίδα ξεχωριστεί όπου μπορεί να αντιληφθεί καλύτερα τα δεδομένα που έχει περισυλλέξει το Ινστιτούτο: Κλικάροντας στο όνομα της περιοχής θα μεταφερθεί στην απεικόνιση της περιοχής στον χάρτη για μια σαφέστερη εικόνα του πού έγιναν οι έρευνες. 35

36 36

37 Map Visualization: δημιουργήσαμε αυτόν τον τύπο οπτικοποίησης της ποσότητας του κάθε εντοπισμένου είδους, ώστε να έχει μια σαφέστερη εικόνα τόσο ο απλός χρήστης όσο και οι ερευνητές βλέποντας τα διαφορετικά είδη και τις περιοχές που έχουν καταγραφεί. Τα δεδομένα ανανεώνονται σε πραγματικό χρόνο, δηλαδή κάθε φορά που κάποιος ερευνητής κάνει μια νέα καταχώρηση αυτή θα εμφανίζεται και στο Χάρτη με τη βοήθεια του Application της Google Maps. 37

38 Algae Charts: Εδώ μπορεί ο χρήστης να δει τα αποτελέσματα των ερευνών όπως αυτά απεικονίζονται μέσα από γραφήματα. Ανά Περιοχή: Ανά Transect: Ανά Quadrat: 38

39 Να σημειώσουμε ότι τα στατιστικά γραφήματα θα εμπλουτίζονται με την πάροδο του χρόνου και ανάλογα με τις απαιτήσεις του Ινστιτούτου για λεπτομερέστερη απεικόνιση των δεδομένων καθώς και σε συνδυασμούς περισσότερο πολύπλοκους μεταξύ τους Εγγεγραμμένο-Ενεργό Μέλος Στην κατηγορία αυτή εντάσσονται τα ενεργά μέλη της ομάδας του Ινστιτούτου που ασχολούνται με την καταγραφή των Φυκιών. Οι χρήστες αυτής της κατηγορίας έχουν δικαιώματα εγγραφής, ενημέρωσης και διαγραφής δεδομένων στη βάση δεδομένων του Aegean FishCast με τον περιορισμό ότι μπορούν να ενημερώνουν και να διαγράφουν μόνο τις εγγραφές που σχετίζονται με το μοναδικό αναγνωριστικό που έχει ο καθένας από αυτούς. (Οι τομείς της εφαρμογής που δεν παρουσιάζουν διαφορά με τον απλό ανώνυμο χρήστη δε θα ξαναπαρουσιαστούν.) Αφού συνδεθεί επιτυχώς στην εφαρμογή μπορεί να δει ότι στο μενού υπάρχουν περισσότερες επιλογές που του δίνουν ουσιαστικά τα προνόμια να επέμβει στα δεδομένα όπως φαίνεται παρακάτω: Επιλέγοντας Surveys από το μενού θα μεταφερθεί στον πίνακα με τις αποστολές που έχουν γίνει.αφού έχει επιλέξει τα κριτήρια που θέλει και εφόσον οι εγγραφές 39

40 που έχουν γίνει έχουν καταχωρηθεί στο όνομά του τότε έχει το δικαίωμα να τις ενημερώσει ή και να τις διαγράψει. Η ενημέρωση επιτυγχάνεται κλικάροντας EDIT στην εγγραφή που έχει επιλέξει: Αφού μεταφερθεί στη φόρμα επεξεργασίας η οποία εμπλουτίζεται αυτόματα με τα δεδομένα που αντιστοιχούν στην επιλογή που έχει κάνει ο χρήστης μπορεί να ξαναεπεξεργαστεί πιθανά λάθη ή παραλείψεις που έχει κάνει. Αν θέλει να προσθέσει κάποια αποστολή στην οποία συμμετείχε τότε θα πρέπει να επιλέξει από το μενού το New Survey όπου μέσα από τη φόρμα εισαγωγής θα μπορέσει να καταχωρήσει τα δεδομένα. Για να αποφεύγονται τα λάθη κατά την προσθήκη η επεξεργασία των εγγραφών έχουμε δημιουργήσει κάποιους περιορισμούς στα πεδία της φόρμας με χρήση Regular Expressions που αποτρέπουν το να μείνει κενό κάποιο πεδίο (τουλάχιστον αυτά που θεωρούνται υποχρεωτικά, κατ υπόδειξη των ερευνητών του Ινστιτούτου). Χαρακτηριστικά παραδείγματα όπως φαίνονται στην εικόνα, είναι να δοθούν από το χρήστη τιμές μη αποδεκτές οι οποίες ελέγχονται με τη χρήση της τεχνολογίας Ajax, πράγμα που σημαίνει ότι δε χρειάζεται να γίνει ο έλεγχος αφού ο χρήστης έχει επιλέξει καταχώρηση της φόρμας, αλλά γίνεται σε πραγματικό χρόνο ώστε να έχει καλύτερη εποπτεία κατά την εισαγωγή ή την επεξεργασία των εγγραφών. Επίσης κάποιος χρήστης χωρίς δικαιώματα διαχειριστή δε μπορεί να καταχωρήσει δεδομένα για κάποιον άλλο ερευνητή γι αυτό και το όνομα του χρήστη 40

41 εμπλουτίζεται αυτόματα στη φόρμα. Οι επιλογές που έχει κάποιος χρήστης με τα προαναφερθέντα δικαιώματα πάνω στη βάση δεδομένων, είναι επίσης η προσθήκη και επεξεργασία των ειδών των Φυκιών καθώς και των οικογενειών που ανήκουν, όπως επίσης και η προσθήκη και επεξεργασία των περιοχών που γίνονται οι έρευνες. Edit Algae Species Από εδώ μπορεί να αναζητήσει με τη χρήση της μηχανής αναζήτησης τα είδη ή την οικογένεια που επιθυμεί να επεξεργαστεί η οποία καλεί από τη βάση δεδομένων τα δεδομένα που αντιστοιχούν στις επιλογές του χρήστη με τη βοήθεια της τεχνολογίας Ajax ώστε να μη χρειαστεί να ξαναφορτώσει ολόκληρη η σελίδα. Τα αποτελέσματα δηλαδή φαίνονται άμεσα σε Dropdown μενού. 41

42 Add new algae Για να προσθέσει κάποιο καινούριο είδος θα πρέπει αρχικά να επιλέξει την οικογένεια που ανήκει το συγκεκριμένο είδος από τη λίστα με τη χρήση Dropdown μενού και στη συνέχεια να προσθέσει το όνομα του καινούριου είδους. Και πάλι εδώ δεν επιτρέπεται να αφήσει κάποιο από τις δύο πεδία χωρίς τιμή. 42

43 Αφού επιλέξει το είδος που θέλει να επεξεργαστεί θα μεταφερθεί στη φόρμα επεξεργασίας όπου του δίνεται η δυνατότητα να επιλέξει αρχικά την οικογένεια που επιθυμεί και στη συνέχεια να δώσει το όνομα στο είδος. Να επισημάνουμε ότι δε μπορεί να αποθηκεύσει κάποιο είδος χωρίς πρώτα να το έχει κατατάξει σε κάποια οικογένεια, ούτε και να αφήσει κενό το όνομα του είδους, διασφαλίζοντας έτσι ότι θα αποφεύγονται τα λάθη για κενές εγγραφές στη βάση δεδομένων. 43

44 Add new Family Για να προσθέσει κάποια νέα οικογένεια για τα είδη των φυκιών αρκεί να πατήσει στο Add από τη φόρμα εισαγωγής των νέων ειδών όπου και θα δει να εμφανίζεται ένα pop up παράθυρο με τη φόρμα εισαγωγής. Edit algae families 44

45 Εδώ μπορεί να επεξεργαστεί τις υπάρχουσες καταγραφές για τις οικογένειες των φυκιών. Να τονίσουμε ότι κανένας ενεργός ερευνητής δε μπορεί να διαγράψει είτε οικογένεια φυκιών είτε είδος φυκιών καθώς δε θεωρήθηκε θεμιτή μια τέτοια επιλογή. Edit surveys locations Μπορεί να έχει μια εποπτεία για τις τοποθεσίες που έχουν γίνει οι μετρήσεις στις επιτόπιες έρευνες. 45

46 Για να επιλέξει την τοποθεσία ο χρήστης του δίνεται η δυνατότητα είτε να χρησιμοποιήσει το χάρτη Google Maps που θα αποθηκεύσει τις συντεταγμένες της τοποθεσίας που επέλεξε ο χρήστης στον πίνακα με τις τοποθεσίες στη βάση δεδομένων, είτε να εισάγει χειροκίνητα τις συντεταγμένες σε περίπτωση που έχει γίνει η χρήση GPS κατά τη διάρκεια των επιτόπιων καταγραφών. Να σημειώσουμε ότι η δυνατότητα για εισαγωγή κάποιας νέας τοποθεσίας γίνεται μέσω της φόρμας εισαγωγής New Survey όπου στο πεδίο Locations έχει τη δυνατότητα να πατήσει το ADD όπου και θα εμφανιστεί σαν pop up παράθυρο η φόρμα εισαγωγής νέας τοποθεσίας Διαχειριστές Ερευνητές Το προνόμιο που έχουν οι διαχειριστές ουσιαστικά είναι η δυνατότητα να επεξεργάζονται τα δεδομένα του πίνακα Surveys ανεξαρτήτως αν έχουν κάνει οι ίδιοι την καταχώρηση, με τη δυνατότητα να μπορούν να καταγράψουν οι ίδιοι ακόμα και δεδομένα που θα έπρεπε να τα εισαγάγουν άλλοι ερευνητές. Ένα ακόμα χαρακτηριστικό είναι η δυνατότητα να διαγράφουν εγγραφές από τον πίνακα Surveys καθώς κρίθηκε σημαντικό χαρακτηριστικό κατά τις επαφές που είχαμε με τα μέλη της ερευνητικής ομάδας. 46

47 47

48 Υπερδιαχειριστές Οι χρήστες αυτής της κατηγορίας είναι ουσιαστικά οι διαχειριστές ολόκληρης της εφαρμογής με πρόσβαση και στο διαχειριστικό τμήμα της ιστοσελίδας ( backend ). Σε γενικές γραμμές το διαχειριστικό μέρος του Joomla είναι γνωστό στους περισσότερους οπότε δε θα προχωρήσουμε σε ανάλυση αυτού του μέρους. Θα επιμείνουμε όμως στις δυνατότητες που έχουν οι υπερδιαχειριστές στο τμήμα της εφαρμογής. Αν συνδεθούμε σαν υπερδιαχειριστές στην ιστοσελίδα, βλέπουμε κάποιες επιπλέον επιλογές από αυτές που έχουν οι απλοί διαχειριστές-ερευνητές. Να τονίσουμε ότι η λογική της ομάδας των υπερδιαχειριστών δεν απαντάται για τους ερευνητές αλλά για άτομα τα οποία θα αναλαμβάνουν κατά καιρούς την τεχνική υποστήριξη της εφαρμογής. Παρατηρούμε ότι πέραν από τη προβολή των Google Analytics εντός της ιστοσελίδας χωρίς να χρειάζεται να επισκεπτόμαστε τον ιστότοπο της Google, έχουμε και τους πίνακες ελέγχου των οντοτήτων της βάσης δεδομένων της εφαρμογής. Οι πίνακες αυτοί αποθηκεύουν το ιστορικό κίνησης της βάσης δεδομένων με χρήση Triggers που θα αναφερθούμε σε επόμενο κεφάλαιο. 48

49 Αποθηκεύεται ουσιαστικά πότε έγινε η καταχώρηση η ανανέωση ή η διαγραφή κάποιας εγγραφής (Create, Update, Delete) κρατώντας παράλληλα και πλήρες αντίγραφο της εγγραφής. 49