Найбільш гострою проблемою
для Закарпатської області є захист населених пунктів, виробничих об'єктів,
сільськогосподарських угідь та міських територій від затоплення паводковими та
повеневими водами р. Тиси та її притоків. Високі паводки в басейні р. Тисa завдають значних економічних збитків. Створення
автоматизованої інформаційно-вимірювальної системи спрямовано на наукове
забезпечення управління водними ресурсами басейну р. Тиса. Програмне
забезпечення боротьби з паводками, надає можливість здійснити автоматизацію і
розширення зон спостережень, збору і обробки інформації з районів інтенсивного
формування стоку (гірські, передгірні), попередження формування, проходження паводків та вжиття
відповідних заходів по захисту територій від затоплень. Виходом
є впровадження комплексної системи, спроектованої і розробленої за всіма
стандартами. Обов’язковою є розробка всієї необхідної проектної та
експлуатаційної документації, а також технологія підтримки і поширення нових
версій системи. Зрозуміло, що є два шляхи вирішення цієї проблеми – купівля
готової системи або її розробка.
Для забезпечення операцій роботи
з даними з урахуванням їх просторової прив’язки, тобто за допомогою
геоінформаційної моделі довкілля розробляються спеціальні програми. Головними
факторами, які враховуються при
створенні інформаційної системи повинні
бути:
v
організаційна
складність і нестабільність (багато структурних підрозділів, багато рівнів ієрархії, зміни
організаційної структури);
v
територіальний
розподіл ( навіть один і той же структурний підрозділ може мати декілька
адрес);
v
технологічна
багатогранність ( багато різних процесів, послуг і способів їх представлення);
v
великий
об’єм інформації (багато об’єктів і подій);
v
високі
вимоги до актуальності і достовірності.
Автоматизована
інформаційно-вимірювальна система для прогнозу паводків і управління водними
ресурсами в басейні р. Тиси забезпечує функціонування багатьох підсистем. Важливим питанням є автоматизувати
ведення, доступ та управління даними, збору на місцях. Що являється підсистемою
геоінформаційної аналітичної системи.
Крім додатку і бази
даних, в інформаційну систему також входить обчислювальна система і система
управління базами даних (СУБД). Програмну реалізацію варто здійснювати в середовищі візуального
програмування. В
якості СУБД надають
перевагу також Delphi. Хоча система Delphi і не є СУБД в буквальному розумінні цього слова, вона
тим не менше володіє досить розвинутими можливостями СУБД. Засоби Delphi забезпечують створення і ведення
локальних і клієнт-серверних баз даних, а також розробку додатків для роботи
практично з будь-якими базами даних. Назвати Delphi звичайною СУБД не дозволяє, мабуть,
тільки те, що, з однієї сторони, вона не має свого формату таблиць (мови опису
даних) і використовує формати таблиць інших СУБД, наприклад, dBase, Paradox або InterBase. Це не є недоліком, оскільки названі
формати добре себе зарекомендували. З іншої сторони, в плані створення додатків
різного призначення, в тому числі додатків баз даних, можливості Delphi не уступають можливостям
спеціалізованих СУБД, а як правило їх переважають [1].
Для задання операцій з
групами записів використовують засоби мови структурних запитів – SQL (Structured Query Language), а реляційний спосіб доступу - SQL-орієнтований. При створенні систем
обробки інформації використані знайомі абстракції і механізми («стійкі проміжні
форми») як основу
системи. При наявності великої бібліотеки стандартних програмних модулів
потрібно по-новому скомпонувати ці модулі таким чином, щоб задовільнити усім
дійсним і недійсним вимогам до системи.
При проектуванні варто використовувати чіткий підхід, за допомогою якого буде знайдено шляхи розв’язку визначеної
проблеми, яка забезпечить, таким чином, перехід від вимог до їх використання. Система ж має
відповідати вимогам:
v
функціональним;
v
мати
доступну вартість;
v
експлуатаційним
якостям і ресурсовикористанню;
v
дійсним
і недійсним критеріям дизайну;
v
задовільняти вимогам до самого процесу
розробки.
На наукове забезпечення управління водними ресурсами басейну р. Тиса
спрямовано оперативне прогнозування гідрографів паводків на
ріках басейну за допомогою спеціальних математичного, інформаційного і
програмного забезпечень; підготовка достовірної прогнозної інформації про
параметри паводку і передача її в автоматичному режимі відповідним службам
оповіщення і протипаводковим підрозділам; видача рекомендацій для прийняття
управлінських рішень по безаварійному пропуску паводків.
Якщо розглянути процес розробки бази даних
автоматизації управління водними ресурсами в басейні річки Тиса, то варто
відмітити, що найкращою
формою збору та збереження даних є геоінформаційна система (ГІС), тобто інформаційно-програмне
поєднання електронних карт із базами даних про об’єкти на цих картах. Однією з найбільших переваг обробки просторово-розподілених
даних є можливість візуалізації закономірності у вигляді електронних карт. Більшість
сучасних ГІС-пакетів мають у своєму розпорядженні відповідний інструмент, який
дозволяє відображати різними кольорами закономірності в чисельних параметрах
площинних об’єктів. Занесення значень параметрів здійснюється із БД з
відповідної таблиці-результату виконання спеціального запиту
Проектування самої бази
даних здійснюється головним чином в розробці структури даних, тобто визначенні вмістимого
таблиць і встановленні зв’язки
між ними. При цьому структура повинна була бути ефективною і забезпечувати:
v
швидкий
доступ до даних;
v
відсутність
дублювання даних;
v
цілісність
даних.
При проектуванні структур
даних виділимо
три основні підходи.
v
Збір
інформації про об’єкт розв’язуваної задачі в рамках однієї таблиці (одного
відношення) і наступне розбиття її на декілька взаємопов’язаних таблиць на
основі нормалізації відношень.
v
Формування
знань про систему (визначення типів вихідних даних і взаємозв’язків) і вимог до
обробки даних, і одержання за допомогою CASE схеми бази даних або прикладної
інформаційної системи.
v
Структурування
інформації в результаті системного аналізу на основі сукупності правил і
рекомендацій.
Проектування можна здійснити класичним способом, коли зібрані і
виділені об’єкти системи і їх характеристики вручну приводять до необхідної структури даних.
При розробці структури
бази даних можуть виникнути проблеми, зв’язані з:
v
переповненням
даних;
v
з
аномаліями.
Переповнення даних при
виконанні операцій з ними веде до різних аномалій – порушення цілісності бази
даних. Аномаліями можуть бути: видалення, поновлення і ввід. Дублювання без
переповнень є звичайним і допустимим, наприклад назви населених
пунктів в адресі.
Для розширення логічної
структури бази даних самим користувачем повинен бути створений відповідний
програмний механізм створення, ведення і використання зовнішніх класифікаторів.
Створювані таблиці є зі списком таблиць, для яких допускається створення
зовнішніх класифікаторів. Для кожного зовнішнього класифікатора створюється
таблиця зв’язку з головною таблицею, об’єкти якої класифікуються. Добавлення
одного рівня у зовнішній класифікатор рівноцінне добавлення одного атрибута в
таблицю, яка описує об’єкт.
Для розміщення бази даних
можна використати мережеву архітектуру
«клієнт-сервер». При цьому базу даних розміщують на комп’ютері-сервері мережі.
Додаток, який здійснює роботу з цією базою даних, знаходиться на комп’ютері
користувача. Клієнт і сервер взаємодіють слідуючим чином. Клієнт формує і
відсилає запит серверу, на якому міститься база даних. Сервер виконує запит і
видає клієнту в якості результатів необхідні дані. Таким чином, в архітектурі
«клієнт-сервер» клієнт посилає запит і отримує тільки ті дані, які йому дійсно
потрібні. Уся обробка запиту здійснюється на віддаленому сервері.
Ця технологія надасть
можливість проводити детальні моніторинги із залученням дистанційних
спостережень з метою реальної інформації та визначення динаміки процесів
затоплення, з урахуванням певних факторів на критичних територіях, створювати
необхідні інформаційні бази даних, розширювати дослідження гідросфери.
Для створення
інтерфейсу додатків система Delphi дозволяє використати широкий набір візуальних компонент,
основні з яких містяться на сторінках Standard, Additional. В бібліотеці
візуальних компонентів VCL для усіх
компонентів, в тому числі і для роботи з даними, базовим є клас TControl. Він забезпечує основні функціональні атрибути, такі як розміщення і розмір елемента, його заголовок, колір і інші параметри. Клас TControl включає в себе загальні для
візуальних компонентів властивості, події і методи [2].
Таблиці БД є фізичними об’єктами.
Для операцій з даними, які містяться в таблиці, використовують набори даних. В
термінах системи Delphi набір даних являє собою сукупність
записів, які вибрані з однієї або декількох таблиць бази даних. Записи, які належать
до набору даних,
відбираються
по певних правилах. Взаємодія таблиці і набору даних нагадує взаємодію
фізичного файлу і файлової змінної. Базові можливості доступу до БД
забезпечує клас TDataSet, який формує набори даних у
вигляді сукупності рядків і стовпців (записів і полів). Цей клас містить в собі основні
засоби переміщення і редагування набору даних. Розміщення БД,
з таблицями яких виконуються операції, вказує властивість DatabaseName типу String.
Значенням властивості є ім’я каталогу, в якому знаходиться БД. Для компоненти Table
використання властивості DatabaseName є
єдиною можливістю задати місцезнаходження таблиці БД. В залежності від обмежень і критерію
фільтрації один і той же набір даних в різні моменти часу може містити різні записи.
Тобто здійснюється відбір записів за допомогою SQL-запиту [3].
Описане програмне забезпечення дозволить створити зручний інтерфейс
і максимально задовільнити вимоги суб’єктів управління. Тобто, надасть можливість
використовувати дані, що їх збирають для
розв’язання окремих задач, і на їх основі знаходити розв’язки більш загальних задач. Розробити більш узагальнені висновки
та приймати більш глобальні керівні рішення. В цілому
розглянуто необхідність розвитку інформаційних технологій автоматизації,
здійснено обґрунтування проблеми створення підсистеми автоматизації управління
водними ресурсами в басейні ріки Тиса, щодо ведення та аналізу даних на місцях.
Описано процес передачі інформації управлінням.
Досліджено основні
компоненти доступу до даних, які використовують при створенні підсистеми
автоматизації управління водними ресурсами в басейні річки Тиса, щодо ведення та аналізу даних
на місцях.
1.
Г.Буч.
Об’єктно-орієнтовне проектування з прикладами застосування.–К.: Видавничий центр "Академія". –2002. –488с.
2.
В.Г.Гофман,
А.Д.Хоменко. DELPHI 6. –К.: Видавничий центр
"Академія". –2002. –1145с.
3.
Е.Хювйонен, І.Сеппянен. Методи і системи програмування.: –М.: АСТ-ПРЕСС
КНИГА: Інфорком-Прес. –2000. –265с.