Система управления данными и программное обеспечение для комплексной оценки состояния биосферы

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.

1. Красовская, И. А. ГИС-технологии / И. А. Красовская, Д. М. Курлович, А. Н. Галкин. Витебск: Витеб. гос. ун-т им. П. М. Машерова, 2015.

2. Tangible Modeling with Open Source GIS / A. Petrasova [et al.]. Springer Internat. Publ., 2018.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. Пинаев, В. Е. Оценка современного состояния окружающей среды / В. Е. Пинаев, Д. А. Шахин // Интернет-журнал «Науковедение». 2013. № 6. С. 1–11.

11. Ципилева, Т. А. Геоинформационные системы / Т. А. Ципилева; 2-е изд. Томск: Томск. межвуз. центр дистан. образ., 2004.

12. Коннолли, Т. Базы данных: проектирование, реализация, сопровождение. Теория и практика / Т. Коннолли, К. Бегг; 3-е изд. М.: Изд. дом «Вильямс», 2003.

13. Шарипова, Н. Н. Об использовании NoSQL-хранилищ данных / Н. Н. Шарипова // Восточно-европейский научный журнал. 2016. Т. 9, № 3. С. 73–76.

14. 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.

15. Rajput, V. Fundamentals of DBMS / V. Rajput // LAP LAMBERT Academic Publishing. 2021.

16. Silberschatz, А. Database System Concepts / A. Silberschatz, H. Korth, S. Sudarshan. McGraw Hill, 2021.