Дальневосточное отделение (стр. 4 из 5)

7 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

Для начала работы с ОГИС, пользователь со своего компьютера, подключенного к локальной компьютерной сети ТОИ, должен загрузить начальную страницу http://gis.poi.dvo.ru (рис.2). Здесь пользователю предлагается либо сразу начать работу с картографической информацией в режиме обычного пользователя, либо пройти авторизацию и получить расширенный доступ к информационным ресурсам и аналитическим средствам ОГИС в соответствии с соглашениями реализованной в системе политики доступа к данным.

7.1 Обучающая система

Начинающие пользователи могут воспользоваться обучающей системой (http://gis.poi.dvo.ru/teach/), демонстрирующей в интерактивном режиме возможности ОГИС и порядок работы с ее основными компонентами. Для оказания оперативной методической помощи пользователям и организации обратной связи, позволяющей разработчикам оперативно получать и учитывать в последующих версиях ОГИС замечания и предложения от научных специалистов, организован специальный консультационный форум. ОГИС сопровождается электронной библиотекой полнотекстовых журнальных публикаций по проблемам океанологии, обработки данных и новых информационных технологий. Вход в библиотеку может быть осуществлен с начальной страницы ОГИС.

Рисунок 2. Начальная HTML-страница OГИС (адрес в интернете: http://gis.poi.dvo.ru/)

7.2 Работа с ОГИС

Основная работа с системой ведется в специальном информационном окне, в котором отображается картографическая информация из баз данных ОГИС (см. рис. 3). Пользователю предоставляются удобные средства навигации в картографическом окне, изменения масштабов, выбора требуемых географических регионов. Отображение информации осуществляется в виде накладывающихся информационных слоев, выбираемых пользователем. Слои сгруппированы в тематические группы. Имеется т.н. группа основных слоев (географические названия стран и морей, очертания берегов, батиметрия); климатология; геология и геофизизика, данные морских научных экспедиций, спутниковые данные по тепловой излучательности поверхности океана; данные спутниковой радиометрии поверхности океана. Большинство информационных слоев помимо пространственной привязки имеет временную привязку (т.е. слои представлены данными, изменяющимися по годам и месяцам, среднемесячными либо среднесезонными данными). Соответственно, в ОГИС реализованы механизмы организации запросов к этим слоям с учетом временных критериев. Всего в настоящее время в ОГИС поддерживаются 34 информационных слоя общим объемом около 500 Гб. Кроме этого для авторизованных пользователей имеется возможность организации и поддержки средствами ОГИС собственных информационных слоев. Права на просмотр этих слоев принадлежат их автору, но при необходимости могут передаваться другим пользователям ОГИС. Помимо визуального отображения пространственно-координированной информации пользователю предоставляется возможность получить атрибутивную информацию по любой географической точке региона в специальном информационном окне. При необходимости пользователь, обладающий соответствующими правами доступа, может получить требуемую информацию по указанному географическому региону в виде файла данных либо растрового изображения.

Рисунок 3. Типовая конфигурация окна картографического отображения при работе с ОГИС зарегистрированных пользователей

7.3 Работа с системой аналитической поддержки ОГИС

В соответствии с базовой концепцией ОГИС, помимо океанологических данных и средств их визуализации система должна предоставлять пользователям возможность проведения эффективной аналитической обработки запрошенных данных. Эта возможность реализуется в ОГИС несколькими способами.

Во-первых, пользователям при наличии прав доступа предоставляется возможность сохранения запрошенных данных на свой компьютер в виде файлов, форматы которых «понимают» современные программные системы математической обработки данных (Matlab, Scilab, Mathcad и т.д.).

Во-вторых, некоторая скрытая от пользователя математическая предобработка данных проводится системой при ее функционировании (подготовка графических образов различных типов данных, распаковка упакованных системами сжатия массивов данных, преобразование нестандартных данных из внешних источников к форматам ОГИС, различные виды интерполяции данных, генерация preview-образов данных и т.д.).

В-третьих, для аналитической обработки некоторых видов данных реализуются т.н. компонентные технологии, в частности, технологии Active-X, что дает возможность пользователям проводить обработку запрошенных данных не выходя из системы с помощью обычного Web-интерфейса. При первом запросе такой процедуры обработки на компьютер пользователя при его согласии автоматически устанавливаются необходимые программные компоненты, с помощью которых пользователь может производить соответствующую обработку. Как правило, такие компоненты сопровождаются системой помощи, поясняющей пользователю порядок работы с программой. При последующих запросах на обработку данных сразу используются ранее установленные программные компоненты. В случае появления в ОГИС новых версий Active-X компонент, при очередном запросе аналитической обработки пользователь предупреждается о наличии новой версии, которая при желании может быть автоматически установлена вместо старой версии.

В-четвертых, в ОГИС поддерживается сопровождение внешними программами обработки, “понимающими” форматы файлов данных ОГИС. Информация о таких программных средствах размещена в разделе “Аналитическая поддержка”.

Пользователь может просмотреть краткое описание любой программы и при необходимости скачать программу к себе на компьютер. После установки программы на личном компьютере пользователь получает возможность обрабатывать файлы данных, которые он также получает из ОГИС. Для примера на рис.4 приведено окно программы морфологического анализа при обработке спутникового радиолокационного изображения морской поверхности с проявлениями нефтяного загрязнения.

Рисунок 4. Обработка спутникового радиолокационного изображения с помощью программы «Morpho» из системы аналитической поддержки ОГИС

7.4 Поддержка технологий распределенных и суперкомпьютерных вычислений

Важной особенностью ОГИС является возможность выполнения пользователем особо сложных процедур обработки данных и математического моделирования с использованием вычислительных ресурсов корпоративной сети Дальневосточного отделения РАН. Такими ресурсами являются, во-первых, многочисленные персональные компьютеры пользователей сети, во-вторых, несколько суперкомпьютерных комплексов с параллельной архитектурой, имеющихся в Вычислительном Центре и ИАПУ ДВО РАН. Использование этих совокупных вычислительных ресурсов научными специалистами отделения осложняется необходимость изучения достаточно сложных технологий организации высокопроизводительных вычислений. В ОГИС реализуется концепция разработки и включения в систему аналитической поддержки актуальных для многих научных специалистов программ, способных выполняться с использованием вычислительной инфраструктуры ДВО РАН. При этом пользователю ОГИС достаточно лишь уточнить параметры соответствующих алгоритмов и отправить программу на выполнение. Для апробации этой технологии в ОГИС включены две программы: 1 – программа нелинейной пространственной фильтрации большеразмерных изображений; 2 – программа моделирования трехмерных случайных полей с заданными статистическими свойствами. Обе программы представляют интерес для широкого круга океанологов. Первая программа выполняется с использованием технологий распределенных вычислений на 8 персональных компьютерах отдела информационных технологий ТОИ, вторая – на суперкомпьютерном комплексе МВС-1000 в ИАПУ ДВО РАН. В распоряжение пользователей предоставляется удобный Web-интерфейс для необходимой настройки входных параметров программ. Пробная эксплуатация программ подтвердила эффективность реализованных схем высокопроизводительных вычислений. Отметим также, что при реализации схем распределенных и параллельных вычислений нами использовались инструментальные средства (Condor, Globus Toolkit), поддерживающие открытые стандарты проектирования GRID-систем - OGSA. Это было обусловлено нашим принципиальным решением со временем трансформировать ОГИС в полноценный региональный океанологический GRID-проект.

7.5 Работа с электронной библиотекой полнотекстовых журнальных публикаций

В составе ОГИС действует электронная библиотека полнотекстовых научных публикаций [3]. Основные научные направления: океанология, математические методы моделирования и обработки данных, современные информационные технологии. В настоящее время в библиотеке содержится более 7000 научных статей. Доступ читателей к библиотеке осуществляется с основной страницы ОГИС, адрес http://gislib.poi.dvo.ru/main/. Интерфейс пользователя прост и понятен. Сначала пользователь составляет запрос к библиотеке, уточняя при необходимости название журнала, год публикации, ключевые слова, содержащиеся в названиях статей, списках авторов, списках ключевых слов, в рефератах. Далее система производит поиск в БД ОГИС и предоставляет в отдельно окне перечень названий публикаций, удовлетворяющих запросу. Пользователь может прочитать краткие рефераты найденных статей либо их полнотекстовые версии.