bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2024-22-4-92-99bsuir-3962Research ArticleСтатьиСистема управления данными и программное обеспечение для комплексной оценки состояния биосферыData Management System and Software for Comprehensive Assessment of the State of the BiosphereШалькевичП. К.ShalkevichP. K.

Шалькевич Павел Константинович, канд. техн. наук, доц., зав. каф. информационных технологий в экологии и медицине,

220070, г. Минск, ул. Долгобродская, 23 Тел.: +375 17 230-68-97.

Shalkevich Pavel Konstantsinovich, Cand. of Sci., Associate Professor, Head of the Department of Information Technologies in Ecology and Medicine, 

23, Dolgobrodskaya St., Minsk, 220070

Phone: +375 17 230-68-97.

p.k.shalkevich@gmail.comЛавниковичД. С.LavnikovichD. S.

Лавникович Д. С., студентка, 

г. Минск.

DARYA S. LAVNIKOVICH, Student, 

Minsk.

ГороднаяЮ. С.GorodnayaYu. S.

Городная Ю. С., студентка, 

г. Минск.

YULIYA S. GORODNAYA, Student, 

Minsk.

ЧеменцоваА. В.ChementsovaA. V.

Чеменцова А. В., студентка, 

г. Минск.

ALEXANDRA V. CHEMENTSOVA, Student, 

Minsk.

Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова Белорусского государственного университетаInternational Sakharov Environmental Institute of Belarusian State UniversityБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics (BSUIR)2024030920242249299Copyright © Шалькевич П.К., Лавникович Д.С., Городная Ю.С., Чеменцова А.В., 20242024Шалькевич П.К., Лавникович Д.С., Городная Ю.С., Чеменцова А.В.Shalkevich P.K., Lavnikovich D.S., Gorodnaya Y.S., Chementsova A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3962

В рамках решения задачи комплексной оценки состояния биосферы актуален вопрос о разработке такой геоинформационной системы, которая будет не только хранить большие объемы данных разного типа, но и обеспечивать возможности по применению методов обработки и анализа этих данных, методов численного моделирования и интеллектуальных методов принятия решений. Основами для функционирования геоинформационной системы являются база данных и система управления базой данных. Поэтому главной задачей исследований был выбор структуры базы данных и технологии системы управления базой данных для разработки программного обеспечения геоинформационной системы комплексной оценки состояния биосферы. Проведен анализ видов данных, используемых в геоинформационной системе, показавший, что система для комплексной оценки состояния биосферы должна обеспечивать возможность работы со всеми видами пространственных данных, которые могут потребоваться для решения задач различного характера в области мониторинга окружающей среды. Согласно экспериментальным показателям, была выбрана система управления базой данных MariaDB, показавшая лучшую производительность при работе с геоинформационной системой онлайн-мониторинга состояния компонентов окружающей среды города Орши и Оршанского района.

As part of solving the problem of a comprehensive assessment of the state of the biosphere, the urgent question is to develop a geographic information system that will not only store large amounts of data of various types, but also provide the ability to use methods for processing and analyzing this data, numerical modeling me thods and intelligent decision-making methods. The basis for the functioning of a geographic information system is a database and a database management system. Therefore, the main task of the research was to select the database structure and database management system technology for developing software for a geographic information system for a comprehensive assessment of the state of the biosphere. An analysis of the types of data used in the geographic information system was carried out, which showed that a system for a comprehensive assessment of the state of the biosphere should provide the ability to work with all types of spatial data that may be required to solve problems of various nature in the field of environmental monitoring. According to experimental data, the MariaDB database management system was selected, which showed the best performance when working with a geographic information system for online monitoring of the state of environmental components in the city of Orsha and the Orsha region.

база данныхсистема управления базой данныхреляционная база данныхгеоинформационная системамониторинг окружающей средыdatabasedatabase management systemrelational databasegeoinformation systemenvironmental monitoringReferencesКрасовская, И. А. ГИС-технологии / И. А. Красовская, Д. М. Курлович, А. Н. Галкин. Витебск: Витеб. гос. ун-т им. П. М. Машерова, 2015.Krasovskaya I. A., Kurlovich D. M., Galkin A. N. (2015) GIS Technologies: A Course of Lectures. Vitebsk, Vitebsk State University named after P. M. Masherov (in Russian).Tangible Modeling with Open Source GIS / A. Petrasova [et al.]. Springer Internat. Publ., 2018.Petrasova A., Harmon B., Petras V., Mitasova H. (2018) Tangible Modeling with Open Source GIS. Springer Internat. Publ.Об охране окружающей среды: Закон Респ. Беларусь от 26 ноября 1992 г. № 1982-XІІ, с изм. и доп. Минск: Нац. центр правов. инф. Респ. Беларусь, 2022.On Environmental Protection, Law Rep. Belarus, Dated 26 Nov. 1992, No 1982­XII. Minsk, National Center of Legal Information of the Republic of Belarus, 2022 (in Russian).Журавков, В. В. Разработка веб-ориентированного интерфейса для проведения ретроспективного анализа данных системы онлайн-мониторинга состояния компонентов окружающей среды г. Орши и Оршанского района / В. В. Журавков, Б. А. Тонконогов, П. К. Шалькевич // г. Сахаровские чтения 2022 года: экологические проблемы XXI века: матер. 22-й Междунар. науч. конф., г. Минск, 19–20 мая 2022 г.; в 2 ч. Минск: Информ.-вычисл. центр Мин-ва финан. Респ. Беларусь, 2022. Ч. 2.Zhuravkov V. V., Tonkonogov B. A., Shalkevich P. K. (2022) Development of a Web-Based Interface for Retrospective Analysis of Data from an Online Monitoring System of the State of Environmental Components in Orsha and the Orsha Region. Sakharov Readings 2022, Environmental Problems of the XXI Century Minsk, Republic of Belarus, at 2 Part. Minsk, Information and Computing Center of the Ministry of Finance of the Republic of Belarus (in Russian).Шалькевич, П. К. Компьютерное прогнозирование пространственного распределения концентрации Cs-137 в почве / П. К. Шалькевич // Доклады Национальной академии наук Беларуси. 2021. Т. 65, № 2. С. 139–145.Shalkevich P. K. (2021) Computer Prediction of the Spatial Distribution of Cs-137 Concentration in Soil. Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus. 65 (2), 139–145 (in Russian).Шалькевич, П. К. Алгоритм автоматизации процессов ввода и обработки исходных данных для компьютерного прогнозирования пространственной миграции радионуклидов в почвах / П. К. Шалькевич, А. О. Долматова // Цифровая трансформация. 2023. Т. 29, № 3. С. 34–42.Shalkevich P. K., Dolmatova, A. O. (2023) Algorithm for Automating Input and Processing of Initial Data for Computer Forecasting of Spatial Migration of Radionuclides in Soils. Digital Transformation. 29 (3), 34–42 (in Russian).Application of Modern GIS and Remote Sensing Technology Based on Big Data Analysis in Intelligent Agriculture / X. Wang [et al.] // J. Indian Soc Remote Sens. 2022. Vol. 50, No 2.Wang X., Yu S., Wen Z., Zhang L., Fang C., Jiang L. (2022) Application of Modern GIS and Remote Sensing Technology Based on Big Data Analysis in Intelligent Agriculture. J. Indian Soc Remote Sens. 50 (2).Spatial Modeling Through GIS Analysis of Flood Risk and Related Financial Vulnerability: Case Study: Turcu River, Romania / S. Trif [et al.] // Applied Sciences. 2023. Vol. 13, No 17.Trif S., Bilașco S., Petrea D., Roșka S., Fodorean I., Vescan L. (2023) Spatial Modeling Through GIS Ana lysis of Flood Risk and Related Financial Vulnerability: Case Study: Turcu River, Romania. Applied Scien ces. 13 (17).The Comparison of Vector and Raster Data for The Calculation of Landscape Environment Using a Geographic Information System Approach / E. Giofandi [et al.] // IT Journal Research and Development. 2023. Vol. 7, No 2. P. 209–219.Giofandi E., Munibah K., Kraugusteeliana K., Novalinda A., Sekarrini C. (2023) The Comparison of Vector and Raster Data for the Calculation of Landscape Environment Using a Geographic Information System Approach. IT Journal Research and Development. 7 (2), 209–219.Пинаев, В. Е. Оценка современного состояния окружающей среды / В. Е. Пинаев, Д. А. Шахин // Интернет-журнал «Науковедение». 2013. № 6. С. 1–11.Pinaev V. E., Shakhin D. A. (2013) Assessment of the Current State of the Environment. Internet Journal “Science”. (6), 1–11 (in Russian).Ципилева, Т. А. Геоинформационные системы / Т. А. Ципилева; 2-е изд. Томск: Томск. межвуз. центр дистан. образ., 2004.Tsipileva T. A. (2004) Geoinformation Systems. Tomsk, Tomsk Interuniversity Center for Distance Education (in Russian).Коннолли, Т. Базы данных: проектирование, реализация, сопровождение. Теория и практика / Т. Коннолли, К. Бегг; 3-е изд. М.: Изд. дом «Вильямс», 2003.Connolly T., Begg K. (2003) Databases: Design, Implementation, Maintenance. Theory and Practice. Moscow, Publishing House “Williams” (in Russian).Шарипова, Н. Н. Об использовании NoSQL-хранилищ данных / Н. Н. Шарипова // Восточно-европейский научный журнал. 2016. Т. 9, № 3. С. 73–76.Sharipova N. N. (2016) On the Use of NoSQL Data Warehouses. Eastern European Scientific Journal. 9 (3), 73–76 (in Russian).Most Popular Database Management Systems 2023 [Electronic Resource]. Mode of accesss: https://www.statista.com/statistics/809750/worldwide-popularity-ranking-database-management-systems/. Data of access: 08.12.2023.Most Popular Database Management Systems 2023. Available: https://www.statista.com/statistics/809750/worldwide-popularity-ranking-database-management-systems / (Accessed 8 December 2023).Rajput, V. Fundamentals of DBMS / V. Rajput // LAP LAMBERT Academic Publishing. 2021.Rajput V. (2021) Fundamentals of DBMS. LAP LAMBERT Academic Publishing.Silberschatz, А. Database System Concepts / A. Silberschatz, H. Korth, S. Sudarshan. McGraw Hill, 2021.Silberschatz A., Korth H., Sudarshan S. (2021) Database System Concepts. McGraw Hill.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.