Разработка информационной системы для решения эколого-геоботанических задач с использованием картографических веб сервисов

Введение 12
1 Анализ предметной области 15
1.1 Актуальность разработки информационной системы 15
1.2 Анализ структуры эколого-геоботанических данных 16
1.3 Анализ представления пространственных данных в картографических
веб-сервисах 20
1.4 Результаты анализа предметной области 23
2 Проектирование и разработка базы эколого-геоботанических данных 24
2.1 Концептуальное и физическое проектирование базы данных 24
2.2 Результаты разработки базы данных 27
3 Проектирование информационной системы 30
3.1 Декомпозиция верхнего уровня информационной системы 30
3.2 Декомпозиция нижнего уровня информационной системы 31
4 Программная реализация информационной системы 35
4.1 Используемые средства для разработки информационной системы .. 35
4.2 Архитектура информационной системы 35
4.3 Разработка библиотеки геокомпонентов для интеграции с веб-сервисом
Google Earth 40
4.4 Разработка картографической веб-службы для интеграции с вебсервисом Google Maps 45
4.5 Функциональные возможности и интерфейс информационной системы 46
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение... 55
6 Социальная ответственность 72
Заключение 80
Список публикаций 81
Список используемых источников 86
Приложение А Разделы на иностранном языке 89
А.1 An Overview of Applied Information Systems in Vegetation Science and
Landscape Ecology 91
А.2 Domain analysis 95
А.3 Database design and development 96
А.4 The discussion of the information system development 100
Приложение Б Бланк описания лесного фитоценоза 106
Приложение В Пример этикеток гербария 107
Приложение Г Фрагмент технического задания на создание информационной
системы 108
Приложение Д Физическая схема базы эколого-геоботанических данных 149
Приложение Е Основные варианты использования информационной системы
150
Приложение Ж Алгоритмы информационной системы 151
Приложение И Примеры функционирования информационной системы 156
Приложение К Таблицы экономической и социальной части 165
Приложение Л Дипломы, полученные на конференциях и конкурсах 180
Приложение М Созданные объекты интеллектуальной собственности 187


Купить

В результате изучения ландшафта местности накапливаются большие объёмы экологических и геоботанических данных, имеющих пространственную составляющую. Использование информационных систем (ИС) и геоинформационных технологий позволяет эффективно решать различные задачи при экологическом мониторинге состояния растительного покрова, включающих инвентаризацию биологического разнообразия территорий, оценку степени загрязнения природной среды, изучение влияния различных факторов на растительные экосистемы, сбор и управление данными по охраняемым территориям и др.
Целью работы является создание информационной системы, обеспечивающей единое информационное пространство для интеграции разнородных данных о состоянии растительности на изучаемых территориях и использующей преимущества картографических веб-сервисов для мониторинга растительного покрова.
Объектом исследования является информационная система для управления экологическими и геоботаническими данными, а также решения прикладных задач ландшафтной экологии с помощью картографических вебсервисов Google Maps и Google Earth.
В первом разделе обоснована актуальность разработки ИС, приведены результаты анализа структуры данных экологических, геоботанических и гербарных описаний. Рассмотрены вопросы представления пространственных данных в картографических веб-сервисах.
Во втором разделе изложены результаты проектирования и создания базы экологических и геоботанических данных. Описана структура созданной базы данных (БД).
В третьем и четвёртом разделах приведены результаты проектирования и программной реализации информационной системы. Решена задача интеграции ИС с картографическими веб-сервисами.
В пятом и шестом разделах изложены вопросы, связанные с ресурсоэффективностью ИС и социальной ответственностью.
Разработанная информационная система обеспечивает широкий набор функциональных возможностей для управления разнородной атрибутивной и пространственной информацией, а также функции картографирования с помощью встроенных картографических веб-сервисов.
В данной работе использованы следующие технологии и программные средства: для проектирования логической и физической модели данных - среда Toad Data Modeler; для создания базы данных - СУБД MS SQL Server 2012; для создания ИС - платформа .NET Framework, языки программирования C#, JavaScript, HTML и CSS, среда программирования MS Visual Studio 2013, технология доступа данных ADO.NET; для интеграции картографических вебсервисов - сервисно-ориентированный подход (SOA); для описания картографической веб-службы - WSDL, XML и SOAP.
Результаты работы апробированы на конференциях различного уровня и конкурсах и отмечены одним дипломом I степени и двумя дипломами II степени за доклады на конференциях международного уровня, а также дипломом I степени за доклад на всероссийской конференции и дипломом I степени за участие в конкурсе молодежных инновационных проектов Института кибернетики (приложение Л).
По теме работы опубликовано 14 научных работ, в том числе одна статья в журнале, индексируемом в международной базе цитирования Scopus. Приняты для опубликования четыре статьи в сборниках материалов конференций, из них одна «Information system for solving applied issues in Landscape Ecology by using cartographic web-services» в сборнике материалов конференции «SGEM Conference Proceedings 2016», индексируемом в Scopus.
Научная новизна работы заключается в разработке концептуальной модели экологических и геоботанических описаний исследуемой местности.
Практическую ценность работы представляют база данных модели экологических и геоботанических описаний и информационная система для управления такими данными.
Управляющая программа для ведения базы данных геоботанических описаний и гербария зарегистрирована в Реестре программ для ЭВМ Федеральной службой по интеллектуальной собственности (свидетельство № 2015661468 от 29.10.2015 г., приложение М).
Информационная система внедрена в Институте степи УрО РАН (г. Оренбург), что подтверждается актом о внедрении (приложение М).
Купить