8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 637 Υλοποιηση νεων τεχνολογιων (Web GIS, Application Servers) για τη δυναμικη προσβαση μεσω διαδικτυου στη βαση δεδομενων του Ελληνικου Εθνικου Κεντρου Ωκεανογραφικων Δεδομενων (HNODC) Λυκιαρδόπουλος Α. 1, Ιωνά Α. 2, Λακές Β. 1, Τραχαλάκης Π. 1, Μπαλόπουλος Ε. 2 1 Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε.), Τ.Θ. 712, 19013 Ανάβυσσος 2 Ελληνικό Εθνικό Κέντρο Ωκεανογραφικών Δεδομένων (HNODC), ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε., Τ.Θ. 712, 19013 Ανάβυσσος Περιληψη Η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών στην κατεύθυνση της δυναμικής πρόσβασης δεδομένων μέσω διαδικτύου, αποτελεί την αφετηρία υλοποίησης εφαρμογών εκμετάλλευσης γεωγραφικών δεδομένων παγκοσμίως. Οι εφαρμογές αυτές πλέον έχοντας ενσωματωμένη την γεωγραφική απεικόνιση των δεδομένων που προβάλλουν, δρουν ως εργαλεία τεχνολογίας αιχμής στο πλευρό των Ερευνητικών και Ακαδημαϊκών κοινοτήτων. Η βάση δεδομένων του Ελληνικού Εθνικού Κέντρου Ωκεανογραφικών Δεδομένων (HNODC) είναι ένα ιδανικό παράδειγμα υλοποίησης τέτοιας εφαρμογης με χρήση αυτών των τεχνολογιών. Λέξεις κλειδιά: Web GIS, Application Servers, βάση δεδομένων. New technologies implementation (Web GIS, Application Servers) for the dynamic on-line access to the database of the Hellenic National Oceanographic Data Centre (HNODC) Lykiardopoulos A. 1, Iona A. 2, Lakes V. 1, Trachalakis P. 1, Balopoulos E. 2 1 Hellenic Centre for Marine Research (HCMR), PO Box 712, GR-19013 Anavyssos 2 Hellenic National Oceanographic Data Centre (HNODC), HCMR,PO Box 712, GR- 19013 Anavyssos, GREECE Abstract The implementation of new technologies under the scope of dynamic data access through Internet, is actually the beginning of the implementation of GIS enable applications. These applications having the embedded capability of geographical data representation, became the state of the art tools for the scientific and research community. The Data Base of Hellenic National Oceanographic Data Centre (HNODC) is a good example of the implementation of such an application with the use of the above technologies. Keywords: Web GIS, Application Servers, database.
638 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας Εισαγωγη Το Ελληνικό Κέντρο Ωκεανογραφικών Δεδομένων (HNODC) λειτουργεί στα πλαίσια του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛ. ΚΕ.Θ.Ε.) και ως Εθνικός Φορέας και τμήμα του διεθνούς δικτύου Εθνικών Κέντρων του IOC/IODE συστήματος διαθέτει σήμερα έναν μεγάλο όγκο δεδομένων και πληροφοριών που σχετίζονται με το θαλάσσιο οικοσύστημα. Για την επαρκή διαχείριση των πιο πάνω στοιχείων που ανέρχονται περίπου σε 300.000 σταθμούς φυσικών, χημικών και βιολογικών παραμέτρων έχει αναπτύξει μία σχεσιακή βάση δεδομένων η οποία με τη υλοποίηση σύγχρονων τεχνολογιών έχει γίνει προσβάσιμη από τον τελικό χρήστη μέσω του διαδικτύου. Η αναπτύξη ενός ολοκληρωμένου περιβάλλοντος επεξεργασίας και διαχείρισης προσφέρει στον χρήστη γεωγραφική απεικόνιση και εκμετάλλευση των δεδομένων. Για την υλοποίηση του έργου χρησιμοποιήθηκαν GIS τεχνολογίες. Η ανάπτυξη διαιρέθηκε σε 3 φάσεις (υποέργα): α) σχεδιασμός και δημιουργία Βάσης Δεδομένων (πάνω στο σχήμα της ήδη λειτουργούσας βάσης του HNODC), β) σχεδιασμός και ανάπτυξη Back end λογισμικού συγκέντρωσης δεδομένων προς απεικόνιση και γ) σχεδιασμός και ανάπτυξη Front End περιβάλλοντος προβολής και εκμετάλλευσης δεδομένων για τον τελικό χρήστη. Το τρίτο μέρος διαιρέθηκε σε δύο επιπλέον μέρη, στην ανάπτυξη περιβάλλοντος υποβολής σύνθετων ερωτημάτων προς την βάση δεδομένων και στην ανάπτυξη και διασύνδεση περιβάλλοντος γεωγραφικής απεικόνισης και επεξεργασίας των δεδομένων. Tεχνολογιες που χρησιμοποιήθηκαν Η ανάλυση και ο σχεδιασμός του έργου υπέδειξαν την ανάγκη μιας 3-tier αρχιτεκτονικής ανάπτυξης η οποία όμως εάν αναλυθεί στα επιμέρους modules λογισμικού που απαρτίζουν το έργο, υποδεικνύει εν τέλει μια multi-tier πλατφόρμα λειτουργίας. Πιο συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκαν οι εξής τεχνολογίες: Σχήμα 1: Αpplication Server Gis Layer Database Management system: Oracle 10g GIS πλατφόρμα :ArcIMS Web Server: Apache 2.2.0 Application Server : Tomcat 5.5.0 Για ανάπτυξη του λογισμικού του έργου χρησιμοποιήθηκαν: Html, Php και JavaScript για το Front end κομμάτι Java applets για το GIS layer απεικόνισης δεδομένων Arc SDE engine για την συγκέντρωση των δεδομένων Τεχνικη περιγραφη Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του έργου καθώς και το μοντέλο λειτουργίας του σύμφωνα με τις τεχνολογίες που αναφέρθηκαν μπορούν να συνοψιστούν σε τρία modules λογισμικού τα οποία λειτουργούν παράλληλα. 1. Βάση δεδομένων. Τα raw δεδομένα καταχωρήθηκαν και φιλοξενούνται σε Oracle 10g Data Base System το οποίο αποτελεί έναν από τους σύγχρονους τεχνολογικά μηχανισμούς αποθήκευσης, εκμετάλλευσης και επεξεργασίας δεδομένων με υψηλές δυνατότητες απόκρισης σε μεγάλο όγκο δεδομένων όπως αυτά του
8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 639 Σχήμα 2: Μodule υποβολής σύνθετων ερωτημάτων προς τη Βάση HNODC. Τα ερωτήματα του τελικού χρήστη εκκινούν από την Front End Web Application και μέσω της Web πλατφόρμας τα υποδέχεται on line η Βάση η οποία συγκεντρώνει το rowset της απάντησης και το παραδίδει στον GIS μηχανισμό προς απεικόνιση, σε εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες. 2. Application Server - Gis Layer. Πρόκειται για τον middle tier μηχανισμό του έργου ο οποίος απαρτίζεται από τρία συνεργαζόμενα modules, Σχήμα 1. Tomcat το οποίο αποτελεί το servlet container module Apache Http Web server Σχήμα 3: Module γεωγραφικής απεικόνισης και επεξεργασίας των δεδομένων
640 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας Σχήμα 4: Zoom in σε συγκεκριμένη περιοχή Και το ArcIMS λογισμικό ανάπτυξης και προβολής Web based GIS εφαρμογών Τα τρία αυτά modules αποτελούν έναν ενιαίο μηχανισμό ο οποίος λειτουργεί αμφίδρομα (Τελικός χρήστης Βάση δεδομένων Τελικός χρήστης ) αλλά και δυναμικά (on line απεικόνιση δεδομένων) 3. Front - End Web application. Πρόκειται για το Web Interface δράσης του τελικού χρήστη, το οποίο αποτελείται από δύο γραμμικά συνεργαζόμενα modules τα οποία φαίνονται στα Σχήματα 2 και 3. To module του Σχήματος 2 είναι υπεύθυνο για την σύνθεση ερωτημάτων από τον χρήστη χρησιμοποιώντας συνήθεις πρακτικές επιλογής κριτηρίων σε 2 ζώνες αναζήτησης: 1. Αναζήτηση με βάση συγκεκριμένο ερευνητικό ταξίδι (cruise) 2. Αναζήτηση μέσω σύνθεσης πολλαπλών κριτηρίων (Τύπος δεδομένων, είδος παραμέτρου, χώρα, χρόνο, κλπ) Ο χρήστης αφού επιλέξει με βάση τα κριτήρια, κάνει Zoom-In στην περιοχή του χάρτη που τον ενδιαφέρει και μεταφέρεται στο module απεικόνισης σταθμών μέτρησης που φαίνεται στο Σχήμα 5: Δεδομένα ομάδας σταθμών Σχήμα 3. Αυτό το module αποτελεί ουσιαστικά μια customized version του ArcIMS Viewer ο οποίος αποτελεί τμήμα της σουίτας ανάπτυξης Web Enable GIS applications ArcIMS Arc- GIS. To module προβάλλει αρχικά τα δεδομένα στον χάρτη δυναμικά (Σταθμοί μετρήσεων) και στη συνέχεια το περιβάλλον αυτό παρέχει διάφορες δυνατότητες επεξεργασίας των δεδομένων όπως Εστίαση σε βάθος (Zoom in) σε συγκεκριμένη περιοχή μετρήσεων-σχήμα 4 και αντίστοιχη επαναφορά της εστίασης στη προγενέστερη απεικόνιση (Zoom out). Προβολή δεδομένων συγκεκριμένου σταθμού ή ομάδας σταθμών δυναμικά (online επικοινωνία με την βάση)-σχήμα 5. Δυνατότητα αυτόματου download raw data ενός σταθμού μέτρησης είτε μέσω hyperlink εάν ο σταθμός περιέχει public δεδομένα είτε μέσω κατάλληλης Web αίτησης αποστολής δεδομένων προς το Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας εάν πρόκειται για non-public δεδομένα Δυνατότητα μέτρησης αποστάσεων μεταξύ σταθμών Εκτύπωση χάρτη ή περιοχής κ.α Ο χρήστης τέλος αφού πλοηγηθεί στα δεδομένα του ερωτήματος του μπορεί να επιστρέψει στο
8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 641 module υποβολής ερωτημάτων και να επανέλθει με νέο ερώτημα. Συμπερασματα Η χρήση νέων τεχνολογιών (Web GIS, Αpplication Servers) για την δυναμική πρόσβαση μέσω διαδικτύου της βάσης ωκ/ών δεδομένων του HNODC αποτελεί την αφετηρία για την ανάπτυξη παρόμοιων εφαρμογών. Η δυνατότητα αναζήτησης και επεξεργασίας on line των δεδομένων, η φιλική διεπαφή με τον τελικό χρήστη λόγω των ενσωματωμένων δυνατοτήτων Γεωγραφικής Απεικόνισης των δεδομένων της βάσης. καθώς και η ευελιξία που παρέχει η Web GIS τεχνολογία στην απεικόνιση μεγάλου όγκου δεδομένων on-line σε περιβάλλον χαρτογράφησης, αποτελούν τρία πολύ σημαντικά πλεονεκτήματα που συνηγορούν στην χρήση της τεχνολογίας αυτής και σε μελλοντικές εφαρμογές και ανάγκες του χώρου.