Title Informacijski sustav za vremensko-prostorni prikaz složenih podataka Title (english) Information System for Temporal and Spatial Presentation of Complex Data Author Jadranka Pečar Ilić Mentor Zoran Skočir (mentor)Committee member Vjekoslav Sinković (član povjerenstva)Committee member Zoran Skočir (član povjerenstva)Committee member Ivica Ružić (član povjerenstva)Committee member Marijan Kunštić (član povjerenstva)Committee member Ignac Lovrek (član povjerenstva)Granter University of Zagreb Defense date and country 2001-09-28, Croatia Scientific / art field, TECHNICAL SCIENCES Universal decimal classificationUDC ) 621.3 - Electrical engineering Abstract Nakon uvodnog poglavlja, u prvom dijelu rada obuhvaćenom kroz drugo, treće i četvrto poglavlje, opisan je postupak razvoja Integriranog informacijskog sustava za vremenskoprostorni prikaz složenih tipova podataka. Drugi dio, koji se odnosi na razvoj Informacijskog sustava za praćenje kakvoće voda u slivu rijeke Dunav temeljenog na definiranoj arhitekturi Integriranog sustava, prikazan je u petom i šestom poglavlju. U zaključnom poglavlju obrazloženi su odabrani pristupi i dobivena rješenja.
Definiran je postupak razvoja Integriranog informacijskog sustava koji omogućuje automatsko vremensko-prostorno izvještavanje različitih informacija iz baze podataka na osnovu odabranih objekata na karti. Zbog toga Integrirani informacijski sustav ima objedinjene karakteristike geografskog informacijskog sustava (GIS) i sustava za upravljanje bazom podataka (DBMS). Razvijen je za Web okruženje, kako bi osigurao pravovremenu dostupnost informacija.
Informacijski sustav sadržavat će složene tipove podataka uključujući i prostorne kao što je karta, njezini slojevi i objekti na njima. Za uspješnu realizaciju Integriranog informacijskog sustava bila je neophodna upotreba različitih programskih sustava, razvojnih pomagala i jezika. Odabir suvremene informatičke tehnologije utjecao je i na odabir objektno orijentirane (OO) metode, kojom se želi formalno opisati kompletan sustav.
Za razvoj Integriranog informacijskog sustava odabran je standardni UML (Unified Modeling Language) jezik i njegove metode za OO modeliranje jer pruža koncepte i pomagala za opis složene strukture takvog sustava i istovremeno dinamike njegova ponašanja. Razvoj putem “use case” pristupa primijenjen je za modeliranje zahtjeva koje sustav treba omogućiti, pronalaženje osnovnih elemenata arhitekture tokom faze objektnog modeliranja te provjeru i prikaz arhitekture programskog sustava tokom provođenja analize. Prema standardnom UML jeziku, iterativni i inkrementalni razvoj modela arhitekture Integriranog informacijskog sustava uključivao je niz postupaka za: definiranje struktura objekata (paketi, klase i atributi), definiranje struktura ponašanja objekata (operacije i metode) i definiranje veza između objekata kako bi se ostvarile osnovne funkcije sustava.
Definirani su osnovni paketi i njihova međusobna sučelja za cjelovit opis sustava na najvišoj razini apstrakcije. To su sljedeći paketi: Spatial Objects (podsustav najviše razine koji obuhvaća prostorne objekte), Data Source Objects (podsustav koji predstavlja bazu podataka) i Reporting Objects (podsustav za izvještavanje koji omogućuje dinamičko izvještavanje iz baze podataka na osnovu odabranih prostornih objekata). Međutim, dodatno su definirana još dva paketa kako bi se ostvarilo učinkovito povezivanje paketa Data Source Objects s preostala dva paketa. To su paketi Integration Objects koji je potreban za povezivanje baze podataka sa slojevima karte i Connection Objects koji predstavlja ADO (ActiveX Data Objects) objekte. Za pojedine pakete su također definirani dijagrami objektnih tipova kako bi se opisao sustav na nižoj razini apstrakcije. Ovi dijagrami sadrže objektne tipove, atribute, operacije, njihove međusobne asocijacije i specijalizacije.
U fazi OO dizajna primijenjen je koncept reusable design patterns (uzorci dizajna koji se mogu ponovno primijeniti). Uzorak dizajna Connection Singleton primijenjen je za apstraktne prikaze povezivanja s bazom podataka i njezinim objektima preko jedne veze, što je karakteristično za razvoj sustava u Web okruženju (paket Data Source Objects). Uzorak dizajna Composite primijenjen je za opis različitih vrsta hijerarhijskih struktura u definiranim izvještajima (paket Reporting Objects).
Zatim je opisan razvojni proces specijaliziranog Informacijskog sustava za praćenje kakvoće voda u slivu rijeke Dunav temeljen na definiranoj arhitekturi Integriranog sustava za vremensko-prostorni prikaz složenih tipova podataka. U formalnom opisu njegove arhitekture definirane su dodatne specijalizacije klasa (odnosno objektnih tipova) u dijagramima za pakete, koji se odnose na prostorne objekte (paket Spatial Objects) i bazu podataka (paket Data Source Objects).
Izvršena je implementacija u ORDBMS Oracle sustav i to kao Oracle 8 objektni pregledi nad relacijskim tablicama preko definiranih Oracle 8 objektnih tipova. Također su izvršena potrebna proširenja i poboljšanja u objektnim dijagramima kako bi se u budućnosti mogli transformirati u OO dizajn. Definirani su i Oracle 8 paketi s pohranjenim procedurama za ugradnju postupka automatske kategorizacije srednjih vrijednosti parametra, kao dodatnog znanja, te osiguravanja boljih performansi izvođenja u dinamičkoj Web aplikaciji. Automatsko izvještavanje (realizacija paketa Reporting Objects) ostvareno je preko definiranih ASP (Active Server Pages) skripata proširenih s ADO objektima i VBScript jezikom.
Razvijena je dinamička Web aplikacija kojom se osigurava pravovremena dostupnost relevantnih podataka za ovlaštene korisnike. Ova aplikacija omogućuje automatsko generiranje različitih vrsta izvještaja (kao što u karte, dijagrami vremenskog niza, tablice i drugo), kao i stvaranje tematskih karata na temelju ugrađenog znanja i uz postavljanje korisničkih upita. Izvršena je verifikacija sustava na osnovu podataka iz međunarodnog programa zaštite Dunavskog sliva EPDRB (Environmental Programme for the Danube River Basin) u kojem aktivno sudjelujemo.
Abstract (english) After the introduction section, in the first part of this thesis which includes Chapters two, three and four, the development of Integrated information system for the temporal and spatial presentation of complex data types has been described. The second part, concerning the development of Information system for data of water quality monitoring for the Danube River Basin based on defined Integrated System architecture, has been presented in Chapters five and six. In the final chapter conclusions have been made relating to the chosen approaches and the obtained results.
The development procedure has been defined of Integrated information system which enables automatic temporal and spatial reporting of various information from database based on the selected objects on the map. To satisfy these requirements Integrated information system possesses the characteristics of both, GIS and DBMS. It has been developed for the Web to provide availability of relevant information timely.
Information system will contain complex data types including spatial data such as map, its layers and objects. For successful realization of Integrated information system it was necessary to apply various program systems, development tools and languages. Choosing of modern information technology influenced the choice of object-oriented (OO) method to formally describe the whole system.
For the development of Integrated information system, the standard UML (Unified Modeling Language) and its methods for OO modeling has been chosen since it provides such concepts and tools to describe both, the structure and behavior of this complex system. Use case driven development has been applied for modeling the requirements which system has to provide, for finding the basic elements of system architecture during the object modeling, and for checking and presenting the system architecture during the analysis phase. According to the standard UML, iterative and incremental development of architecture model for Integrated information system was included the several procedures to enable basic functions of the system. These procedures were: definition of object structures (packages, classes and attributes), definition of object behavior structures (operations and methods) and definition of associations between objects.
To describe the system description on the highest level of abstraction, the basic packages and their mutual interfaces have been defined. The basic packages are: Spatial Objects (top level subsystem of spatial objects), Data Source Objects (subsystem which presents database source) and Reporting Objects (subsystem which enables dynamic reporting upon the selected spatial objects from database source). However, to provide efficient connection of Data Source Objects package with the other two packages, it was necessary to define two additional packages. These packages are: Integration Objects package for connecting the database with map layers and Connection Objects package which represents ADO (ActiveX Data Objects). The object type diagrams were defined for each package to describe the whole system at lower level of abstraction. Diagrams contain objects types, attributes, operations, their mutual associations and specializations.
During the OO design phase the reusable design patterns have been applied. The Connection Singleton design pattern was applied for abstract presentations of database connection through only one link, which is the main characteristic of system development for Web. The Composite design pattern was applied for description of various hierarchical structures in defined reports (Reporting Objects package).
Afterwards the development process of specialized Information system for data of water quality monitoring for the Danube River Basin based on defined Integrated system architecture, has been described. Its formal architecture description included additional class (object types) specializations in package diagrams which correspond to spatial objects (Spatial Objects package) and database source (Data Source Objects package).
The implementation was performed in ORDBMS Oracle system as Oracle 8 object views on relational tables through defined Oracle 8 object types. In addition, the necessary extensions and improvements of object type diagrams were performed, so that their transforming to the OO design could be provided in the near future. To build in automatic categorization of average parameter values, as additional knowledge, and to provide better performance of dynamic Web application, Oracle 8 packages containing stored procedures were defined. Automatic reporting (the realization of Reporting Objects package) was provided through defined ASP (Active Server Pages) containing ADO and VBScript.
Dynamic Web application providing availability of relevant data timely for the authorized users has been developed. This application enables automatic generation of various report types (such as maps, time series diagrams, tables etc.), as well as generation of thematic maps based on built-in knowledge and user queries. The verification of this system has been performed using the data from EPDRB (Environmental Programme for the Danube River Basin) in which we actively participated.
Keywords
Vremensko-prostorni prikaz
GIS-DBMS integracija
arhitektura sustava
UML jezik
dijagrami paketa i objektnih tipova
sliv rijeke Dunav
Oracle 8 objektni tipovi i pregledi
pohranjene procedure
ASP skripte
dinamička Web aplikacija
Keywords (english)
Temporal and spatial presentation
GIS-DBMS integration
system architecture
UML
package and object type diagrams
Danube River Basin
Oracle 8 object types and views
stored procedures
ASP
dynamic Web application
Language croatian URN:NBN urn:nbn:hr:168:018638 Study programme Title: Doctoral study programme "Electrical Engineering and Computing" Type of resource Text File origin Born digital Access conditions Closed access Terms of use Created on 2019-04-23 13:47:50
