МОДИФИЦИРОВАННАЯ РАСПРЕДЕЛЕННАЯ АРХИТЕКТУРА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ДЛЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Аннотация
Предложена модифицированная распределенная архитектура обработки данных на
основе модели клиент-сервер, как один из вариантов реализации программного приложения
геоинформационной системы. Проведенный обзор существующих геоинформационных
систем и их классификация с точки зрения архитектуры продемонстрировали перспек-
тивность применения распределенной архитектуры. Однако, системы, разработанные на
основе традиционной распределенной архитектуры, сталкиваются с проблемами ото-
бражения обработанных трехмерных данных в реальном времени на вычислительных уст-
ройствах с низкой производительностью. В связи с этим целью данной работы является
разработка и исследование модифицированной архитектуры геоинформационных систем,
позволяющей снизить требования к вычислительным устройствам клиентов. Актуаль-
ность темы исследования заключается в том, что в настоящее время существуют уст-
ройства способные поддержать работу только тонких клиентов, которые зачастую
имеют малый функционал и не способны решать тяжелые вычислительные задачи. В
статье рассмотрены особенности структурной и программной реализации геоинформационной системы на основе традиционной архитектуры и предложенной модифицирован-
ной распределенной архитектуры. Приведены результаты экспериментов проведенных на
двух разработанных программных приложениях, имеющих различную архитектуру. Про-
граммная реализация модифицированной архитектуры и результаты экспериментов, по-
казали целесообразность ее применения для геоинформационных систем на пользователь-
ских вычислительных устройствах с невысокой производительностью. Предложенная ар-
хитектура может быть использована и в других распределенных системах. Особенно в
таких, где стоят задачи отображения трехмерной информации на тонких клиентах
Литература
informatsionno-analiticheskiy byulleten' [Mining informational and analytical bulletin], 2013,
No. 5, pp. 50-55.
2. Kovin R.V., Markov N.G. Geoinformatsionnye sistemy: ucheb. Posobie [Geographic information
systems: a tutorial]. Tomsk: Izd-vo Tomskogo politekhnicheskogo universiteta, 2008, 175 p.
3. Yandeks.Karty [Yandex.Maps]. Available at: https://yandex.ru/maps (accessed 27 October
2020).
4. Google maps. Available at: https://www.google.com/maps (accessed 27 October 2020).
5. Microsoft Bing Maps. Available at: https://www.bing.com/maps (accessed 27 October 2020).
6. Gritsenko Yu.B., Zhukovskiy O.I. Tipovye arkhitekturnye resheniya geoinformatsionnykh
sistem [Typical architectural solutions of geoinformation systems], Doklady Tomskogo
gosudarstvennogo universiteta sistem upravleniya i radioelektroniki [Proceedings of TUSUR
University], 2013, No. 2, pp. 171-175.
7. Vinogradov A.V., Mazurov B.T. Perspektivy ispol'zovaniya spetsial'nykh geodezicheskikh
proektsiy i mestnykh sistem koordinat [Prospects for the use of special geodetic projections
and local coordinate systems], Vestnik SGUGiT [Vestnik of the Siberian State University of
Geosystems and Technologies (SSUGT)], 2017, No. 1, pp. 18-29.
8. Ekhlakov Yu.P., Zhukovskiy O.I., Rybalov N.B. Printsipy postroeniya web-orientirovannoy GIS
promyshlennogo predpriyatiya [Principles of building a web-oriented GIS of an industrial enterprise],
Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta [Bulletin of the Tomsk Polytechnic
University], 2006, Vol. 309, No. 7, pp. 146-152.
9. Vasil'ev V.N. Obzor sushchestvuyushchikh GIS [Review of existing GIS], Molodoy uchenyy
[Young scientist], 2016, No. 14 (118), pp. 62-66.
10. Shokin Yu.I., Potapov V.P. GIS segodnya: sostoyanie, perspektivy, resheniya [GIS today: state
of the art, prospects, solution], Vychislitel'nye tekhnologii [Computational technologies], 2015,
Vol. 20, No. 5, pp. 175-213.
11. Ivanov D.A. Sravnenie arkhitektur geoinformatsionnykh sistem [Comparison of architectures
of geoinformation systems], Fundamental'nye i prikladnye aspekty komp'yuternykh
tekhnologiy i informatsionnoy bezopasnosti: Sb. statey VI Vserossiyskoy nauchnotekhnicheskoy
konferentsii molodykh uchenykh, aspirantov i studentov [Proceedings of the VI
All-Russian scientific and technical conference on Fundamental and applied aspects of computer
technology and information security]. Taganrog: Izd-vo YuFU, 2020, pp. 449-450.
12. Polenov M.YU., Ivanov D.A. Organizatsiya raspredelennoy arkhitektury obrabotki dannykh
dlya geoinformatsionnykh sistem [Organization of a distributed data processing architecture
for geoinformation systems], Komp'yuternye i informatsionnye tekhnologii v nauke, inzhenerii
i upravlenii «KomTekh-2020»: Mater. Vserossiyskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii s
mezhdunarodnym uchastiem [Proceedings of the All-Russian scientific and technical conference
with international participation on Computer and information technologies in science, engineering
and management (ComTech-2020)]. Rostov-on-Don; Taganrog: Izd-vo YuFU, 2020,
Vol. 1, pp. 480-484.
13. Qt 5.15. Available at: https://doc.qt.io/qt-5/index.html (accessed 27 October 2020).
14. osgEarth – Geospatial SDK for OpenSceneGraph. Available at: http://osgearth.org/ (accessed
27 October 2020).
15. OpenSceneGraph. Available at: http://www.openscenegraph.org/ (accessed 27 October 2020).
16. Ivanov D.A. Ispol'zovanie geoprostranstvennykh dannykh Cesium Ion v srede osgEarth [Using
Cesium Ion geospatial data in the osgEarth environment], Informatsionnye tekhnologii,
sistemnyy analiz i upravlenie (ITSAU-2019): Sb. trudov XVII Vserossiyskoy nauchnoy
konferentsii [Proceedings of the XVII All-Russian scientific conference on Information technology,
system analysis and management (ITSAU-2019)]. Rostov-on-Don; Taganrog: Izd-vo
YuFU, 2019, Vol. 1, pp. 10-12.
17. eProsima Fast DDS Documentation. Available at: https://fast-dds.docs.eprosima.com/en/latest/
(accessed 27 October 2020).
18. Fast RTPS installation PX4 v1.9.0 Developer Guide. Available at: https://dev.px4.io/v1.9.0/
en/setup/fast-rtps-installation.html (accessed 27 October 2020).
19. Hohpe G. Woolf B. Enterprise Integration Patterns: Designing, Building, and Deploying Messaging
Solutions. Pearson Education, 2012, 106 p.
20. Buschmann F., Meunier R., Rohnert H., Sommerlad P., Stal M. Pattern Oriented Software
Architecture. A System of Patterns. Vol. 1. John Wiley & Sons, 1996, pp. 339-343.
