Диссертация (Автономные отказоустойчивые веб-приложения для геоинформационных систем с использованием данных дистанционного зондирования Земли), страница 27

Если изменения на участке по данным ДЗЗ соответствуют плану на векторномслое, то в выезде на участок нет необходимости. Когда специалисту приходится выезжать научасток рубки для уточнения деталей: визуального подтверждения наличия объектов, ихочертаний, актуальности атрибутов, GPS-координат точек объектов и другого, используемое навыезде персональное устройство (ноутбук, планшет), несмотря на полное или частичноеотсутствие соединения с сервером, при работе с АВП содержит все необходимое для работы.Осматривая объект, специалист делает пометки на электронном плане и вноситобновления границ и атрибутов объектов в свое устройство, после чего возвращается в зонунадежного подключения к серверу через сеть Интернет (например, в офис) для синхронизации ссервером. Все введенные пользователем в автономном режиме данные сохранены АВП и будут131отправлены на сервер.

Все сохраненные данные, которые были изменены на сервере за времяавтономной работы клиента, будут автоматически обновлены на клиентском устройстве.Обновление данных происходит у всех пользователей. Все получают актуальную информацию.Синхронизация клиентской части АВП каждого сотрудника с сервером ГИСосуществляется автоматически при наличии подключения к серверу через сеть Интернет.Элементы всех слоев кэшируются для экономии трафика и обеспечения возможностиавтономной работы. При этом период актуальности составляет не менее одного рабочего дня,поэтому специалист может работать полностью автономно кроме ежедневной синхронизации.Во всех примерах: программный код АВП для отображения слоев и обеспечениявзаимодействия с ними пользователей не меняется при изменении отображаемых данных,поэтому может быть долговременно закэширован до изменения программной части АВП; АВПфункционирует с полным набором сохраненных необходимых данных и программного кода, ивозможностью автономной работы с резервированием вводимых пользователем данных(режимы 1 и 4); для сравнения с традиционным веб-приложением (помимо отсутствия у неговозможностей автономной работы и резервирования вводимых пользователем данных) принято,что в традиционном веб-приложении ежедневно загружается около 20% от общего объемарастровых и векторных данных карты участка (то есть пользователь работает с различнымирайонами того же участка) и весь программный код традиционного веб-приложения.Именно здесь проявляются преимущества АВП, обусловленные сохранением наустройстве пользователя необходимых данных на период их актуальности (таблица 3.12).

Этипреимущества действуют для различных каналов связи.Таблица 3.12. Преимущества АВП перед традиционным веб-приложением в конкретныхпримерах использованияПример,№1.Площадьрастровойподложки,га (км2)Количествоэлементоввекторныхслоев, ед.9000 (90)200Пропускнаяспособностьканалапередачиданных, Кбит/cЭкономия времениожидания загрузкиданных одного сеансаАВП по сравнениюс традиционнымвеб-приложением, %6492,28102492,54Экономия трафикаАВП по сравнениюс традиционнымвеб-приложением, %За первуюнеделюЗа первыймесяц31,8479,40В примере №1 используемое программное решение АВП содержит:– растровый слой данных ДЗЗ уровней детализации с 12 по 18 (для обеспечениянеобходимого пространственного разрешения и удобства навигации), состоящий из 5334тайлов общим объемом 106680 Кбайт;132– векторные слои, содержащие 200 объектов общим объемом 16384 Кбайт;– программный код и элементы оформления АВП, включающие в себя средства дляотображения данных и взаимодействия с ними пользователя, всего 30 элементов общимобъемом 5120 Кбайт;– манифест кэша (МК), управляющий локальным кэшированием полученных данных настороне клиента, объемом 280 Кбайт.При первичной загрузке (инициализации) АВП на устройство пользователя загрузится128464 Кбайт = 125,45 Мбайт = 0,12 Гбайт (что эквивалентно 1/133 доли объема собственнойпамяти устройства Apple iPad c 16 Гбайт памяти).Примерно 1699,21 Кбайт обновляются каждый день.Будем считать, что за рассматриваемый период программный код и элементыоформления АВП не обновляются.

Сохраненные элементы подаются из локального хранилищана стороне клиента и отображаются пользователю практически мгновенно. При каждомобращении к АВП с сервера загружается МК, который позволяет клиентской части АВПпроверить актуальность локально сохраненных данных и управляет обновлением данных влокальном хранилище, если это необходимо.Таким образом, суммарный трафик при работе с АВП составит: за неделю (7 дней) –140339,25 Кбайт, за месяц (31 день) – 187840,23 Кбайт.Традиционным веб-приложением ежедневно загружается 20% от общего объемарастровых и векторных данных карты участка (21336 + 3276,8 Кбайт) и программный код,который состоит из 25 элементов общим объемом 4800 Кбайт, МК – нет.

Всего ежедневнозагружается примерно 29412,8 Кбайт.В результате суммарный трафик при работе с традиционным веб-приложением составит:за неделю (7 дней) – 205890 Кбайт, за месяц (31 день) – 911797 Кбайт.По данным примера построены графики на рис. 3.8, 3.9, 3.10, 3.11, которыеиллюстрируют преимущества АВП при работе с данными ДЗЗ в геоинформационной системе свеб-интерфейсом перед традиционным веб-приложением.Из рис. 3.8, 3.9 следует, что начиная уже с пятого дня работы АВП обладаетпреимуществом перед традиционным веб-приложением и в дальнейшем только увеличиваетего.133Экономия трафика АВП в режиме 410000001000000Традиционноевеб-приложение128464100000АВП при наличииподключения ксерверу29412,8Суммарный объем экономии трафика,КбайтСуммарный объем трафика, КбайтРасход трафика традиционным веб-приложениеми АВП в режиме 4800000Традиционноевеб-приложение600000400000АВП при наличииподключения ксерверу2000000Традиционное веб-приложение-99051,2-2000001000011121131112131Количество сеансов получения данных клиентомКоличество сеансов получения данных клиентомРис.

3.8. Суммарный расход трафикаРис. 3.9. Суммарная экономия трафика АВПтрадиционным веб-приложением и АВПпри работе с данными примера №1при работе с данными примера №1в сравнении с традиционным вебприложениемИз рис. 3.10 видно, что время инициализации АВП сравнимо со временем загрузкиданных одного сеанса традиционного веб-приложения для рассматриваемого примера (ипревышает его всего примерно в 5 раз).При tC = 30 мсАВП, режим 4, tC = 30 мс35003000Время получения данныхпри работе АВП, сВремя получения данных приинициализации АВП, с10000010000Традиционноевеб-приложение1000АВП, режим 4100АВП, отображаемаястраница2500Традиционноевеб-приложение2000АВП, фоновая загрузкаобновления15001000Традиционноевеб-приложениеАВП, режим 4,отображаемаястраницаАВП, режим 4,фоновая загрузкаобновлений50010064640640064Пропускная способность канала связи, Кбит/c6406400Пропускная способность канала связи, Кбит/cРис.

3.10. Время получения данных сРис. 3.11. Время получения данных с серверасервера традиционным веб-приложениемтрадиционным веб-приложением и АВПи АВП при инициализации Cпост. прилпримера №1при работе в режиме 4 с использованиемданных из Cпост. прилпримера №1В результате экономия трафика при использовании АВП по сравнению с традиционнымвеб-приложением в рассматриваемом примере составляет 31,84% (65550,4 Кбайт) за неделюиспользования и 79,40% (723957 Кбайт) за месяц.134Суммарная экономия трафика АВП по сравнению с традиционным веб-приложениемвозрастает пропорционально количеству сеансов работы пользователя с данными, аотносительный расход трафика на один сеанс снижается.При использовании АВП с максимально возможным объемом закэшированных данных(режим 4), учитывая, что все обновления данных АВП и МК загружаются в фоновом режиме, астраницы отображаются пользователю практически мгновенно (рис.

3.11) даже с учетомзагрузки обновлений данных экономия времени загрузки данных АВП составляет более 92%.Аналогичное АВП при изменении пространственного разрешения используемых данныхДЗЗ, периода их обновления и состава векторных слоев может использоваться для различныхзадач спутникового мониторинга лесного хозяйства: определения границ схода снежногопокрова и сроков наступления пожароопасного сезона, определения степени увлажнениялесных горючих материалов, выявления очагов возгорания, слежения за динамикой лесныхпожаров, определения зон задымленности от лесных пожаров, оценки изменений в лесномфонде от лесных пожаров и многих других [29].3.5.2 Использование АВП при работе с данными ДЗЗ при проведениигеодезических работРассмотрим примеры использования АВП с данными ДЗЗпри проведениигеодезических работ, что обусловлено высокой важностью автоматизации геодезической,картографической и кадастровой деятельности для государственного управления [4, 16, 18, 21],а также внедрением в данной отрасли традиционных веб-приложений, без ограниченийпригодных для модернизации до АВП [19].Для различных типов геодезических и кадастровых задач характерен периодактуальности данных ДЗЗ от 1 месяца до 5 лет [12].

Поэтому данные ДЗЗ могут локальнокэшироваться АВП на период их актуальности. Для профессионального использования данныхДЗЗ при решении таких задач характерна работа с данными уровней детализации с 14 по 19,обеспечивающих необходимое пространственное разрешение 0,5–10 м [12]. Для экономиинеобходимого объема локального хранилища данных кэшированию подлежат индивидуальныенаборы данных, с которыми работают конкретные специалисты – с ограничением по площадитерритории и необходимым уровням детализации.

Поскольку сохраненное АВП можетзапускаться сразу с необходимого уровня детализации, то кэширование других уровней нетребуется.Векторные слои и текстовые обозначения могут меняться в течение каждого рабочегодня, но поскольку существует территориальное разделение между специалистами, то изменениеинформации одними сотрудниками не может повлиять на качество автономной работы других,135а при синхронизации с сервером ГИС все получают актуальную информацию.

Синхронизацияклиентской части АВП каждого сотрудника с сервером ГИС осуществляется автоматически приналичии подключения к серверу через сеть Интернет. Элементы векторных слоев тожекэшируются для экономии трафика и обеспечения возможности автономной работы. При этомпериод актуальности составляет не менее одного рабочего дня.Применение АВП позволяет реализовать аналогичный предыдущему примеру сценарийработы специалиста (геодезиста – при измерении / выносе участка в натуру или кадастровогоинженера – при учете и согласовании границ участков), использующего геоданные, мобильныеустройства, и которому это может понадобиться вдали от надежного подключения к серверуГИС, например, при топографической съемке местности (включая различные объекты ситуацииместности – особенности рельефа, растительность, коммуникации, постройки), корректировкетопографических планов и обновлении ситуаций местности, подготовке строительства,разрешении спорных ситуаций, других видах геодезических и кадастровых работ.В качестве примеров проведения геодезических работ рассмотрены работы:1.