2 - Pacificinfo.ru

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
ТИХООКЕАНСКИЙ ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ИМ. В.И. ИЛЬИЧЕВА
ЕДИНАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ИНФОРМАЦИИ ОБ ОБСТАНОВКЕ В МИРОВОМ
ОКЕАНЕ
(ЕСИМО)
Протокол опытной эксплуатации №_1_
Дата 4 сентября 2007 г.
ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ВЕДЕНИЯ БАЗ ДАННЫХ ПО МОРСКОЙ СРЕДЕ
(СЕВЕРНАЯ ЧАСТЬ ТИХОГО ОКЕАНА, ДВ МОРЯ, МИРОВОЙ ОКЕАН)
(Общее описание технологии, версия 1.0.0 от 30.07.2007)
Владивосток 2007
СОДЕРЖАНИЕ
1 Введение
4
1.1 Цель
4
1.2 Обзор документа
4
1.3 Основные определения
4
1.4 Порядок ведения и использования
5
1.5 Нормативные ссылки
5
2 Назначение
7
2.1 Основные функции технологии
7
2.2 Объекты автоматизации
7
2.2.1 Данные по морской природной среде
7
2.2.2 Коммерческие программные продукты
7
2.2.3. Специально разработанные программные продукты
8
2.3 Перечень функций, реализуемых технологией
3 Описание технологии
8
9
3.1 Общая схема функционирования технологии
3.1.1 Неформальное описание предметной области «Океанографические данные»
3.1.2 Построение концептуальной модели
9
9
12
3.2 Описание исходных массивов
14
3.2.1. Данные наблюдений океанографических экспедиций ТОИ
16
3.2.2 Исторические данные глубоководных гидрологических наблюдений
16
3.2.3 Инструментальные данные наблюдений над течениями на автономных
18
буйковых станциях (АБС)
3.2.4 Данные морских биогеохимических наблюдений
19
3.2.5 Данные наблюдений над морскими млекопитающими
20
3.3 Формирование БД
20
3.3.1 Структура и содержание информационной базы
20
3.3.2. Подготовка исходных массивов для загрузки БД
25
3.3.3 Загрузка данных БД и контроль вводимой информации
25
3.4 Выявление и удаление дублей
25
3.5 Ведение БД
26
4 Описание применения
27
4.1 Технологический процесс формирования и ведения БД
27
4.2 Условия применения
27
5 Документация технологии
28
2
6. Руководство пользователя
29
Список использованных источников
33
Лист изменений
34
3
1 ВВЕДЕНИЕ
1.1 Цель
Целью документа является описание технологии формирования и ведения баз данных по
морской среде (северная часть Тихого океана, ДВ моря, Мировой океан) на основе принятых
стандартов Единой системы информации об обстановке в Мировом океане (ЕСИМО).
Документ содержит общие сведения о построении технологии, ее основных этапах, методах
и средствах функционирования и предназначен для разработчиков и пользователей технологий
ЕСИМО.
Разработка документа выполнена в лаборатории 1/5 информатики и мониторинга океана
ТОИ ДВО РАН Дмитриевой Е.В. (e_dmitrieva@poi.dvo.ru) в соответствии с действующими
положениями и руководящим нормативным документом [1].
1.2 Обзор документа
Настоящий документ состоит из следующих разделов:
Раздел 1 «Введение»
Раздел 2 “Назначение” – описывается вид деятельности, для автоматизации которой
предназначена технология; дается перечень объектов автоматизации, задействованных в
технологии, и приводится перечень функций, реализуемых технологией.
Раздел 3 “Описание технологии” включает описание общей схемы функционирования
технологии, дается общая структура технологии и назначение ее основных этапов, приводятся
сведения о ее методическом, программном, информационном и организационном обеспечении.
Раздел 4 «Описание применения» включает общее описание технологического процесса,
порядок и регламент выполнения основных этапов технологии, а также программно-технические
характеристики необходимые для бесперебойной работы технологии.
Раздел 5 “Документация технологии” содержит перечень и краткую характеристику
разработанной и предъявляемой к испытаниям документации.
1.3 Основные определения
1.3.1 Информационная технология формирования и ведения баз данных по морской среде совокупность процедур, методов, производственных и программно-технологических средств,
объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающих основные функции технологии с
привлечением ручных операций, а также методов и средств вычислительной техники и систем
связи.
4
1.3.2 Программно-технический комплекс – это совокупность средств вычислительной
техники, программного обеспечения и средств создания и заполнения информационной базы.
1.3.3 Информационная база данных технологии - это совокупность упорядоченной
информации, используемой при функционировании информационной технологии.
1.3.4 Массив информации (данных) - это систематизированная совокупность однородных
по структуре данных, логическая единица информационной базы данных. Массив информации
может быть представлен в виде базы данных СУБД или наборов данных в виде системы файлов
данных.
1.3.5 Рабочая документация на информационную технологию - комплекс взаимоувязанных
документов, в котором полностью описаны все решения по созданию и функционированию
технологии.
1.3.6 Эксплуатационная документация на информационную технологию - часть рабочей
документации, предназначенная для использования при реализации технологии, определяющая
правила действия при ее функционировании, проверке и обеспечении ее работоспособности.
1.4 Порядок ведения и использования
Разработка и сопровождение технологии осуществляется в лаборатории 1/5 информатики и
мониторинга океана ТОИ ДВО РАН. В рамках сопровождения технологии проводится
консультационное
обслуживание.
Использование
технологии
не
должно
противоречить
положениям Закона РФ об интеллектуальной собственности [2].
Для технологии устанавливается следующая схема назначения версий:
1. Первая цифра изменяется в случае кардинальных изменений.
2. Вторая цифра изменяется в случае существенных изменений.
3. Третья - в случае уточнений, исправления ошибок, незначительных поправок.
Текущая версия - 1.0.0.
1.5 Нормативные ссылки
ГОСТ 19.001-77 ЕСПД. Общие положения.
ГОСТ 19.101-77 ЕСПД. Виды программ и программных документов (переиздан в ноябре
1987 г с изменениями).
ГОСТ 19.103-77 ЕСПД. Обозначение программ и программных документов.
ГОСТ 19.105-78 ЕСПД. Общие требования к программным документам.
ГОСТ 19.401-78 ЕСПД. Текст программы. Требования к содержанию и оформлению.
ГОСТ 19.402-78 ЕСПД. Описание программы.
ГОСТ 19.504-79 ЕСПД. Руководство программиста.
5
ГОСТ 19.781-90. Обеспечение систем обработки информации программное.
ГОСТ 34.201-89 Виды, комплектность и обозначение документов при создании
автоматизированных систем.
РД 50-34_698-90 Методические указания. Информационная технология. Комплекс
стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы.
Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию банков данных в
автоматизированных системах различного назначения (ОРММ).
Системный проект Единой системы информации об обстановке в Мировом океане.
Утвержден заказчиком подпрограммы ЕСИМО Росгидрометом (январь, 2001 года).
6
2 НАЗНАЧЕНИЕ
Технология предназначена для создания и ведения нескольких тематических реляционных
баз данных (БД) в среде системы управления базами данных (СУБД) PARADOX, Access и
получения необходимой информации об их содержании и возможности производить комплексный
анализ данных.
2.1 Основные функции технологии
Поскольку технология должна поддерживать весь цикл работ связанных с предварительной
подготовкой исходных данных, импортом данных в базу и ее ведением, то ее функциональность
ориентирована на выполнение отдельных технологических этапов.
Технология поддерживает выполнение следующих основных функций:
предварительная подготовка исходных (архивных) данных;
конвертирование исходных данных из формата архивного хранения в формат загрузки;
контроль на дубли и пределы;
формирование и ведение базы данных в среде СУБД PARADOX, Access;
обслуживание потребителей наблюденной и справочной информацией.
Вся функциональность технологии в основном основана на использовании различных
программных продуктов, включенных в технологию.
2.2 Объекты автоматизации
К объектам автоматизации технологии в первую очередь относятся данные по морской
природной
среде,
а
также
используемые
программные
средства,
как
коммерческого
происхождения, так и специально разработанные для нужд технологии агрегирования.
2.2.1 Данные по морской природной среде
В рамках данной технологии рассматриваются данные пяти тематических баз данных:
1. БД океанографических экспедиций ТОИ.
2. БД исторических глубоководных гидрологических наблюдений.
3. БД наблюдений над течениями на автономных буйковых станциях (АБС).
4. БД морских биогеохимических наблюдений.
5. БД наблюдений над морскими млекопитающими.
2.2.2 Коммерческие программные продукты
Коммерческие программные продукты, используемые в технологии (помимо операционной
системы) включают в себя:
7
- систему управления базами данных (СУБД) Paradox 11 (разработчик – фирма Correl, США);
- программный пакет Microsoft Access (разработчик – фирма Microsoft);
- Microsoft developer Studio 4.0 и компилятор языка Фортран фирмы Microsoft.
2.2.3. Специально разработанные программные продукты
Технология включает специально разработанные программные приложения.
 Специально разработанные программные продукты, используемые в технологии,
написаны на языке FORTRAN. К ним относятся:
 программы переформатирования данных из форматов архивного хранения в рабочие
форматы и загрузки в СУБД;
 программы расчета набора гидрологических параметров в среде СУБД Paradox 11 на языке
ObjectPAL.
2.3 Перечень функций, реализуемых технологией
Технология ориентирована на выполнение отдельных технологических этапов:
- подготовка исходных данных для загрузки в БД;
- формирование и ведение специализированных баз данных;
- формулировка условий запроса к БД и его выполнения в среде БД;
- получение производных расчетных характеристик;
- получение выходной продукции в табличном виде.
Вся функциональность технологии в основном основана на различных программных
продуктах, включенных в технологию.
8
3 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
3.1 Общая схема функционирования технологии
В технологии можно выделить ряд крупных технологических звеньев или этапов:
- предварительная подготовка исходных (архивных) данных;
- описание концептуальной схемы БД;
- конвертирование исходных данных из формата хранения в формат загрузки;
- формирование и ведение баз данных в среде СУБД PARADOX и ACCESS;
- предварительная обработка данных и контроль на дубли и пределы;
- получение справочной информации и обслуживание потребителей.
Структура технологии такова, что отдельные технологические звенья (этапы) выполняются
независимо и общее согласование проводится только на уровне входных - выходных
информационных потоков.
Блок подготовки исходных данных к загрузке в БД поддерживается специально
разработанными программами, написанными на языке FORTRAN.
Блок ввода данных в базы, определение дублей и контроль данных с установкой флагов для
сомнительных экземпляров стандартизован и реализован в среде СУБД на коммерческом
программном продукте.
Получение справочной информации о составе и количественных характеристиках баз
данных организовано как результат работы специальных QBE или SQL-запросов.
В базах данных информация организуется в соответствии с принятой моделью данных.
Модель - это представление реальности (предметной области), отображающее избранные детали.
База данных - это некоторое воплощение реальности, где данные структурированы в соответствии
с логической моделью. Построение логической модели данных - один из центральных моментов
создания баз данных. Началом проектирования БД является анализ предметной области неформальное описание создаваемой БД с использованием естественного языка, графиков,
формул и т.п. После этого следует этап формального описания представления данных в виде
логической модели данных.
3.1.1
Неформальное
описание
предметной
области
«Океанографические
данные»
Океанографические данные - это значения измеряемых параметров о состоянии океана.
Очевидно, что каждое измерение физического или другого параметра может интерпретироваться
только совместно с данными о месте, времени, способе и ошибке (погрешности) измерения.
Поэтому под океанографическими данными будем понимать значения измеренных физических
параметров (например, температуры и солености морской воды) и значения характеристик
9
(назовем их призначными), описывающих пространственно-временные координаты, условия и
методы измерений. Для идентификации призначных характеристик измерений в океанографии
используются такие понятия как океанографическая станция, океанографический разрез,
повторные измерения и т.д. В "Руководстве по гидрологическим работам в океанах и морях" [4]
приведены следующие определения: «географическая точка в океане (море), где производятся
океанографические работы, называется океанографической станцией, а последовательный ряд
этих станций, расположенных по определенному направлению, выполняемых в кратчайшее время,
называется океанографическим разрезом». При «постановке» океанографической станции
определяются ее географические координаты, календарная дата, время постановки, глубина моря,
название прибора и метод измерения. Индивидуализация станций осуществляется во времени
(год, месяц, число) и пространстве (широта, долгота). Отсутствие любого из перечисленных
атрибутов ставит под сомнение целесообразность хранения такой информации [5]. Важнейшей
частью системы наблюдения являются измерительные комплексы, которые характеризуют методы
и точность измерения параметров среды. Условия сбора океанографической информации
определяются так называемой системой наблюдения.
В результате анализа принятых форматов представления океанологических данных легко
видеть, что в подавляющем большинстве случаев океанографические данные группируются
относительно двух аспектов: «что измерено» и «где-когда-чем-как-кем измерено». При этом
основной единицей, объектом, объединяющим сведения об измерениях и сами измерения,
является океанографическая станция. Все измерения на станции рассматриваются как одна
совокупность и снабжаются так называемой шапкой станции, в которой в том или ином порядке
представлены сведения как о географическом положении и дате измерений, так и о
многочисленных условиях измерения и приборах - метаданные. Совокупность данных
определяющих океанографическую станцию (метаданные) рассматривается относительно трех
аспектов: «где - когда измерено», «чем - как измерено», и «кем измерено». Кроме того, значения
измерений каждого из параметров рассматриваются относительно аспекта «что измерено». Для
каждого аспекта по некоторым наборам данных приведем неформальные характеристики и
примеры.
Аспекту «что измерено» соответствуют наборы элементов данных, состоящих из значений
температуры, солености, гидрохимических, биологических параметров на различных глубинах.
Где под гидрохимическими параметрами обычно подразумеваются: содержание растворенного
кислорода (О2), фосфатов (PO4), силикатов (SIO3), нитратов (NO2), нитритов (NO3), аммиачного
азота (NH4), водородный показатель (PH), щелочность (ALK) и т. п., а под именем
<гидробиологические
параметры>
-
соответствующий
перечень
гидробиологических
характеристик, например, концентрация хлорофилла (CHLA, CHLB, CHLС) и другие.
10
Значения температуры задаются множеством «откорректированных» (т. е. с внесенной
инструментальной поправкой) величин температуры морской воды в градусах Цельсия,
полученных в ходе наблюдений при помощи различных измерительных средств с известной
точностью. Значения солености также задаются множеством соответствующих величин различных
шкал измерения солености. До 1965 года соленость определялась по формуле Кнудсена,
основанной на соотношении хлорность/соленость морской воды, а позднее - серией уравнений
Кокса, основанных на соотношении между относительной электропроводностью и соленостью.
Наборы данных для каждого из гидрохимических и гидробиологических параметров - это
значения концентраций соответствующих субстанций на различных глубинах, определенные на
основе анализа проб морской воды или показаний датчиков.
Аспекту «каким образом измерено» соответствуют такие наборы данных как:
А) Сведения об измерительных устройствах, включающие в себя названия и коды
приборов, их характеристики, сведения об изготовителе. Например, термосолезонды (CTD)
различных моделей, стандартные и нестандартные батометры, снабженные глубоководными
термометрами
и
термоглубомерами
(OSD),
механические
(MBT)
и
теряемые
(XBT)
батитермографы (обобщенный тип – ВТ), дрейфующие радиобуи (DRB).
Б) Сведения об единицах измерения, состоящие из названий и кодов единиц измерений
гидрологических параметров, рекомендованных МОК ЮНЕСКО [6].
В) Сведения о качестве измерения - это множество оценок качества данных и их кодов
(флагов), рекомендованных МОК ЮНЕСКО [6].
Г) Сведения о методах определения – это названия методик наблюдений, методов
аналитического определения и вычисления значений тех или иных параметров, главным образом
гидрохимических и гидробиологических, при определении которых используется целый набор
специальных методик [5].
Аспект «где-когда измерено» представляется такими наборами данных:
Сведения об океанографической станции, включающие в себя календарную дату, время
измерения,
широту,
долготу
и
глубину
места,
последний
горизонт
измерения,
код
океанографической станции, задаваемый в рейсе. При определении координат места станции для
обозначения полушарий используют как традиционные флаги («N» - северная широта, «S» южная широта, «E» - восточная долгота, «W» - западная долгота), так и специальные цифровые
обозначения. Хотя в океанографии принято фиксировать значения координат станции в градусах и
минутах до сотых долей, в последнее время, в связи с автоматизацией процесса построения карт
все чаще осуществляется переход на десятичное представление значений координат.
11
Аспект «кем измерено» представляется следующими наборами данных:
А) Названия и коды судов, участвующих в экспедициях. Коды судов зависят от кодировки,
принятой в стране, которой принадлежит судно, или от организации, где данные хранятся.
Б) Список названий и кодов организаций, поставлявших данные. Например, каждому из
источников данных ТОИ (ВНИИГМИ-МЦД, НИОЦ/ГНИНГИ, ИО РАН, ТИНРО, НЦОД США,
ЦОД Японии и т. д.) ставится в соответствие свой символьный код источника данных.
В) Набор данных, включающий в себя разнообразные сведения об экспедициях, среди
которых: номер рейса, код судна, выполнявшего рейс, период выполнения рейса, количество
выполненных станций, схема маршрута судна.
Схема маршрута и работ судна - суть электронные географические карты, составленные
для каждого рейса, на которых отмечены точки в океане, соответствующие океанографическим
станциям.
3.1.2 Построение концептуальной модели
На основании анализа классов океанографических данных определяется множество
объектов и связи между ними. Для каждого из четырех аспектов рассматривались выделенные
наборы данных и определялись как самостоятельные объекты или как часть других объектов.
Концептуальные схемы описываются следующим образом:
1) Списком объектов и примером таблиц данных, соответствующих объекту. Объект определяется
именем, за которым в круглых скобках перечисляются атрибуты. Атрибут определяется именем,
типом данных и областью определения данных. Область определения данных задается
предикатами первого порядка или перечислением, заключенными в круглые скобки.
2) В виде ЕR-схемы, обобщенно иллюстрирующей информационные связи между объектами.
Реляционная схема данных - это формальное отображение концептуальной модели данных
в набор реляционных таблиц, таких что:
1.
Каждая таблица состоит из однотипных строк и имеет уникальное имя.
2.
Строки имеют фиксированное число полей (атрибутов или названий столбцов
таблицы) и значений (множественные поля и повторяющиеся группы недопустимы). Иначе
говоря, в каждой позиции таблицы на пересечении строки и столбца всегда имеется в точности
одно значение или ничего.
3.
Строки таблицы обязательно отличаются друг от друга хотя бы единственным
значением, что позволяет однозначно идентифицировать любую строку такой таблицы. Столбцам
12
таблицы однозначно присваиваются имена и в каждом из них размещаются однородные значения
данных (даты, названия, числа графические объекты). Информационное содержание базы данных
представляется в виде явных значений данных.
4.
При выполнении операций с таблицей ее строки и столбцы можно обрабатывать в
любом порядке безотносительно к их информационному содержанию. Этому способствует
наличие имен таблиц и их столбцов, а также возможность выделения любой их строки или любого
набора строк с указанными признаками.
5.
Схема считается приемлемой, если во всех таблицах все атрибуты зависят от
первичного ключа и не зависят друг от друга, то есть таблицы представлены в третьей нормальной
форме (3НФ) [8]. Третья нормальная форма дает возможность заменять значения не ключевых
атрибутов без изменения первичного ключа и других ключевых атрибутов, то есть производить
изменения данных только в одной таблице не затрагивая остальных.
Отображение ЕR-cхемы в реляционную происходит по следующим правилам:
-
каждому объекту ставится в соответствие таблица. При этом имя объекта
становиться именем таблицы;
-
каждый атрибут становиться столбцом таблицы с тем же именем. При этом
конкретизируется область его допустимых значений и точный формат данных;
-
ключевые атрибуты преобразуются в ключи таблиц.
В процессе перевода концептуальной схемы в реляционную для каждой таблицы
определяется тип нормальной формы и, если она оказывается ниже третьей, то желателен ее
перевод в 3НФ.
Для определения таблиц в различных СУБД в языке манипулирования данными
существуют специальные операторы, например оператор CREATE в SQL. Для примера на рис. 1
приведены экранные формы для определения таблицы СТАНЦИЯ в среде PARADOX,
содержащей сведения об океанографической станции и соответствующие ей данные в табличной
форме.
13
Рис. 1. Экранные формы для определения таблицы «Станция», содержащей сведения об
океанографической станции и соответствующие ей данные в табличной форме
3.2 Описание исходных массивов
Учитывая состояние исходных массивов (разные форматы хранения данных, наличие дублей и
случайных ошибок) технология их подготовки к загрузке (импорту) в БД PARADOX включает в
себя проведение комплекса работ по приведению массивов к единому рабочему формату и
повышению качества импортируемых массивов. Ниже остановимся на описании исходных
массивов и основных этапах их подготовки к импорту.
Исходной информацией для формирования дисциплинарных массивов баз данных
различных видов наблюдений послужили данные, полученные в экспедициях ТОИ, и архивные
материалы, собранные из всех доступных источников в лабораториях института. Эти материалы
включают различные виды океанографических, гидрометеорологических, гидробиологических и
гидрохимических данных, первоначально хранившихся в виде тематических электронных баз
данных произвольной структуры или отдельных архивов (табл. 1):
Таблица 1. Перечень и характеристика массивов исходных данных
№
п/п
1
НАИМЕНОВАНИЕ
МАССИВА
Данные наблюдений
ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
океанографических
настоящее время. Тип ресурса – задержанный.
Мировой океан. Глубоководные наблюдения с 1969 г. по
14
экспедиций ТОИ.
Нерегулярные в пространстве и времени данные.
Температура, соленость, гидрохимия. Файлы табличной
структуры/таблицы СУБД «Paradox».
Обновление по мере поступления данных.
2
Исторические данные
Северная часть Тихого океана, дальневосточные моря.
глубоководных
Глубоководные наблюдения российских и зарубежных
гидрологических
организаций с 1887 по 2005 гг. Температура и соленость.
наблюдений.
Около
2
млн.
профилей.
Файлы
табличной
структуры/таблицы СУБД «Paradox».
Обновление по мере необходимости.
3
Инструментальные данные
Северная часть Тихого океана, дальневосточные моря.
наблюдений над течениями
Наблюдения российских и зарубежных организаций на
на автономных буйковых
2028 АБС с 1958 по 2001 гг. с расширением до 2006 г.
станциях (АБС).
Скорость и направление течений на горизонтах. Файлы
табличной структуры/таблицы СУБД «Paradox».
Обновление по мере поступления новых данных.
4
Данные морских
Зал. Петра Великого Японского моря. Наблюдения в
биогеохимических
режиме мониторинга с 1984 по настоящее время.
наблюдений.
Загрязнение донных осадков и морских гидробионтов.
Тип
ресурса
–
структуры/таблицы
задержанный.
СУБД
Файлы
«Paradox».
табличной
Пополнение
ежегодное.
5
Данные наблюдений над
Северная часть Тихого океана. Наблюдения за
морскими млекопитающими.
1990-2006 гг. Китообразные, ластоногие, куньи. СУБД
«MsACCESS».
Пополнение ежегодное.
Ниже дается более подробное описание характеристик и структуры таблиц исходных
данных в БД.
15
3.2.1. Данные наблюдений океанографических экспедиций ТОИ
За период с 1973 г. ТОИ ДВО РАН (ранее Тихоокеанское отделение ИО им. П.П. Ширшова)
было выполнено более 160 рейсов крупнотоннажных НИС и около 300 прибрежно-морских
экспедиций на судах ДВО РАН и других ведомств, в которых различными лабораториями ТОИ
проводились указанные виды наблюдений. Сотрудники института принимали участие в работе
многочисленных океанологических экспедиций на судах ИО РАН, ДВНИГМИ, ГС ТОФ, ИБМ,
ТИНРО, ВНИРО и ряда международных организаций в качестве самостоятельных отрядов,
оснащенных собственной измерительной и аналитической аппаратурой. На 2007 г. было
идентифицировано около 28000 станций наблюдений над температурой и соленостью,
гидрохимическими и гидробиологическими характеристиками (рис. 2).
Рис.2. Пространственное расположение станций наблюдений экспедиций, проводившихся ТОИ
ДВО РАН и при участии ТОИ ДВО РАН
Основной объем гидрологических наблюдений был выполнен с помощью термосолезондов
(CTD) различных моделей: ИСТОК-4 (Россия), Tsurumi-Seiki (Япония), MARK-III NBIS (США),
Guildline (Канада) и др. Зарубежные CTD зонды последних двух моделей были оснащены
устройством “Rosette” для отбора проб морской воды на различных горизонтах с целью
проведения последующих гидрохимических и гидробиологических определений. В отдельных
экспедициях гидрологические наблюдения проводились с помощью стандартных и пластиковых
батометров, снабженных глубоководными термометрами и термоглубомерами, механических
(MBT) и теряемых (XBT) батитермографов.
Данные наблюдений океанографических экспедиций ТОИ заносятся в БД «Океан-2».
3.2.2. Исторические данные глубоководных гидрологических наблюдений
В процессе выполнения работ по созданию баз архивных материалов наблюдений были
собраны массивы океанографических данных, сформированные в отечественных и зарубежных
организациях по различным районам Мирового океана. Часть этих данных, относящаяся к
16
северной части Тихого океана и окраинным морям, составляет информационную основу
сформированной БД "Океан-1". Общие сведения о характеристиках и источниках исходных
массивов сведены в таблицу 2.
Табл. 2. Сведения о массивах океанологических данных по тихоокеанскому региону,
использованных при создании БД "Океан-1
№
п/п
НАИМЕНОВАНИЕ, ИСТОЧНИКИ
К-ВО
ИНТЕРВАЛ
СТАНЦИЙ
НАБЛЮДЕНИЙ
(ТЫС.)
1
Архивные данные ВНИИГМИ-МЦД, ГНИНГИ и
архива ТОИ (температура, соленость)
1887-1997
~400
2
Массив данных по северной части Тихого океана из БД
НЦОД США (температура, соленость, гидрохимия)
1887-1998
2053
3
Архивные данные экспедиций КНР по отдельным
районам Тихого океана, NMDIS
(температура, соленость, гидрохимия)
1958-1995
11,3
4
Архивные данные наблюдений Республики Корея
на стандартных разрезах, NFRDA/KODC
(температура, соленость)
Данные рейсов Морской обсерватории "Майзуру",
JMA, Япония (температура, соленость)
Фрагмент массива архивных данных по температуре и
солености Японского моря, JODC/J-DOSS, Япония
Массив данных по температуре северной части Тихого океана
на стандартных горизонтах, JODC, Япония
Массив данных по температуре и солености Японского моря
и прилегающих районов, JMA, Япония
1961-1992
32
1993-1997
2,5
1925-2002
>265
1940-1993
1900
1996-1999
~3
5
6
7
8
Основу массива с порядковым номером 1 в этой таблице составляет материалы, ранее
сформированные на магнитных лентах ЕС-ЭВМ в Центре океанографических данных (ЦОД
ВНИИГМИ-МЦД, г. Обнинск) и в Научно-исследовательском океанографическом центре МО
России (ГНИНГИ, С.- Петербург) соответственно, и перезаписанные в ТОИ на носители ПК.
Данные ЦОД были скопированы с магнитных лент, поступивших в ИАПУ ДВО РАН, где они
хранились в несколько измененном, по сравнению с первоначальным форматом, виде. Ранее, в 80е годы, они использовались для проведения совместных работ при попытке создания
межведомственного регионального банка данных во Владивостоке [9]. После преобразования
форматов данных и контроля их на дубли (процедура исключения копий одних и тех же данных из
объединяемых массивов) был создан первоначальный объединенный массив из этих данных в
объеме около 360 тыс. профилей за период с начала века до начала 90-х годов, который
постепенно пополнялся собственными архивными и вновь поступавшими данными. Часть
архивных данных была занесена на машинные носители с распечаток ВНИИГМИ-МЦД,
17
регулярно поступавших в институт в прежние годы, с таблиц наблюдений и из отчетов. Основной
вклад в формирование этих массивов внесли долговременные исследования ДВНИГМИ и
региональных Управлений гидрометеорологичекой службы, ТИНРО/ТУРНИФ, Гидрографической
службы, Академии наук и других ведомств. Остальные строки табл. 2 представляют источники
данных, скопированных с CD-ROM, поступивших из зарубежных центров океанографических
данных и организаций. Часть данных получена в результате обмена в рамках работы по
международным проектам GODAR и NEAR-GOOS. Все эти данные прошли базовый контроль на
качество в соответствующих центрах и записаны в оригинальных форматах вместе с "флагами"
(специальными метками) качества.
Для формирования объединенных массивов материалов океанографических наблюдений по
северной части Тихого океана и ДВ морям разработана и реализована специальная технология
интеграции созданных локальных баз данных, в основе которой лежит принцип обобщения
атрибутов[10].
3.2.3. Инструментальные данные наблюдений над течениями на автономных буйковых
станциях (АБС)
В исходном массиве собраны данные 2028 буйковых станций, постановка которых в
основном проводилась в северной части Тихого океана в период 1958-2000 гг. (рис. 3).
Рис. 3. Схема расположения буйковых станций наблюдений над течениями на АБС
БД ТОИ была создана на основе массива данных, полученных из ВНИГМИ-МЦД (г.
Обнинск), а затем пополнена собственными данными ТОИ ДВО РАН и материалами,
18
поступившими после сверки каталогов из ВНИИГМИ-МЦД и ГНИНГИ (г. Санкт-Петербург).
Кроме российских данных в нее вошли материалы аналогичных наблюдений, полученные из США
и Японии (604 АБС). Большая часть российских наблюдений была выполнена с помощью
буквопечатающих вертушек типа БПВ системы Ю.К. Алексеева. Чаще всего наблюдения
производились на одном - двух горизонтах. Максимальное число горизонтов составляло 15. В ряде
случаев на одном горизонте выставлялось по два или более приборов. Дискретность отсчетов
рядов наблюдений изменялась от 5 до 60 мин, продолжительность серий составляла 0,5-30 суток, а
глубина последнего горизонта наблюдений до 3000 м. Подготовка данных для занесения в
таблицы "Paradox" включала в себя преобразование форматов файлов, редактирование, проверку
на дубли и первичный контроль качества данных.
3.2.4 Данные морских биогеохимических наблюдений
В табл. 3 приведено краткое описание информационного ресурса, а на рис. 4 – схема
расположения станций отбора проб.
Таблица 3. архив биогеохимических данных о содержании загрязняющих веществ в донных
осадках и морских гидробионтах.
Основная дисциплина:
Вид наблюдений:
Период наблюдений:
Параметры наблюдений:
Географическая область:
Формат данных:
Временное разрешение:
Пространственное разрешение:
Наличие каталога:
Архивный носитель:
Режим пополнения БД:
Принцип организации:
Автор:
экология моря.
регулярный мониторинг, отбор проб.
1999 - 2006 гг.
тяжелые металлы
прибрежная зона зал. Петра Великого Японского моря
Таблицы
год, сезон, месяц
стационарные точеки.
электронный каталог.
HDD, твердые копии
ежегодно
локальный.
П.М. Жадан, ТОИ ДВО РАН.
19
Рис. 4. Схема расположения станций отбора проб
3.2.5 Данные наблюдений над морскими млекопитающими
Архив данных наблюдений морских млекопитающих представлен записями ежедневных
наблюдений по следующим видам китообразных: полярный (гренландский) кит, серый кит,
горбач, финвал, косатки, кит минке, белуха, а также по следующим видам ластоногих: морж,
лахтак, акиба, ларга. Всего в исходном архиве, поддерживаемом на основе СУБД «MsACCESS»,
содержится около 34 тыс. записей ежедневных наблюдений с 1990 по 2006 гг., проводимых,
главным образом, с побережья Чукотского полуострова.
3.3 Формирование баз данных
С использованием архивов имеющихся данных были сформированы следующие базы данных:
- БД океанографических экспедиций ТОИ;
- БД исторических глубоководных гидрологических наблюдений;
-. БД наблюдений над течениями на автономных буйковых станциях (АБС);
-. БД морских биогеохимических наблюдений;
-. БД наблюдений над морскими млекопитающими.
Процесс формирование баз данных состоит из следующих этапов:
- описание структуры таблиц БД;
- подготовка исходных массивов для загрузки БД согласно структуре таблиц;
- загрузка данных в БД.
3.3.1. Структура и содержание информационной базы
Для каждой из перечисленных БД структура таблиц разрабатывалась с учетом
концептуальных схем БД, рассмотренных ниже.
20
С учетом общих принципов организации и построения реляционных баз данных каждая
информационная БД в среде СУБД PARADOX представлена в виде взаимосвязанных массивов
(таблиц).
Пример структуры таблиц описания БД «Океан-2» приведен на рис. 5.
POI_meta_CRUISE_oc2
POI_meta_WORK
_oc2
POI_meta_Ship_
oc2
POI_TEMPR
_oc2
POI_SAL_
oc222
POI_meta_STAT_PARAM
_oc2
POI_meta_ UNIT
_OC2
POI_O2_
oc2
POI_QUIL
ITY
POI_meta_DEV
_oc2
POI_meta_STATION_
oc2
POI_meta_ PARAM
_OC2
POI_CHEM
_oc2
POI_meta_ METOD
_OC2
Рисунок 5. Структура таблиц БД экспедиций ТОИ
Пример структуры таблиц БД «Океан-2» приведен в табл. 4.
Таблица 4. Структура таблиц БД «Океан-2» океанографических экспедиций ТОИ
ТАБЛ. POI_META_CRUISE_OC2 – СВЕДЕНИЯ О РЕЙСАХ
Имя атрибута
Тип данных
Пустое
Ключ
значение
CODE_CRU_BD
NAME_VESSEL
DATE_BEG
DATE_END
MAP_CRUISE
ALFA(8)
ALFA(64)
DATE
DATE
GRAPHIC
FORMATED
MEMO
No
Yes
Yes
Yes
Yes
CODE_Region
ALFA(64)
Yes
COUNT_ST_hydro
NUMBER
Yes
COUNT_ST_chem
NUMBER
Yes
COUNT_ST_bio
NUMBER
Yes
SPECIFICATION
Key
Yes
Комментарий
Код рейса ТОИ
Имя судна
Дата начала
Дата окончания
Схема рейса
Описание рейса в
своБДном формате
Код района
(ВННИГМИ-МЦД)
Количество станций
c T/S/O2
К-во станций
гидрохимией
К-во станций с
гидробиологией
ТАБЛ. POI_META_VESSEL_OC2 – СВЕДЕНИЯ О СУДАХ
NAME_VESSEL
Название судна
ALFA(64)
21
Key
CODE_Vessel_BD
ALFA(4)
No
Specification
FORMATED
MEMO
Yes
Код судна
(ВННИГМИ-МЦД)
Описание судна в
неформальном виде
ТАБЛ. POI_META_STATION_OC2 – СВЕДЕНИЯ О СТАНЦИЯХ
UNI_NOM_ST_BD
CODE_CRU_BD
CODE_ST_CRU
TYPE_WORK
Long Integer
ALFA(8)
ALFA(8)
ALFA(1)
No
Yes
Yes
Yes
YEAR
Small integer
Yes
MONTH
DAY
TIME_BEG
LONGITUDE
LATITUDE
BOTTOM DEPTH
Small integer
Small integer
TIME
NUMBER
NUMBER
NUMBER
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
COUNT_PARAM
Small integer
Yes
LAST_LEVEL
Small integer
Yes
CODE_DEVICE
ALFA(3)
yes
Kеу
Код ст. в БД
Код рейса
Код ст. в рейсе
Тип работ
Дата начала
год
месяц
день
Время начало работ
Долгота станции
Широта станции
Глубина места
Кол-во измерен.
параметров
Максимальный
горизонт
Код прибора
ТАБЛ. POI_META_STAT_PARAM_OC2 – СВЕДЕНИЯ О ПАРАМ ИЗМЕРЕН. НА
СТАНЦИИ
UNI_NOMST_BD
CODE_PARAM
CODE_METOD
CODE_UNIT
NUMBER_LEVEL
Long Integer
Small integer
Small integer
Small integer
Small integer
No
No
Yes
Yes
Yes
Key
Key
Код ст. в БД
Код параметра
Код метода
Код ед. измерения
Кол-во измерений
ТАБЛ.POI_META_ METOD_OC2 – СВЕДЕНИЯ О МЕТОДАХ ИЗМЕРЕНИЯ
ПАРАМЕТРОВ
CODE_ METOD
NAME_METOD
SPECIFICATION
Small integer
ALFA
FORMATED
MEMO
No
Yes
Key
Yes
Код метода в БД
Название метода
Описание метода
неформальном виде
ТАБЛ. POI_META_ UNIT_OC2 – СВЕДЕНИЯ ОБ ЕДИНИЦАХ ИЗМЕРЕНИЯ
ПАРАМЕТРОВ
CODE_ UNIT
NAME_ UNIT
Small integer
ALFA
No
Yes
Key
Код ед. измерен.
Название ед. измер.
ТАБЛ. POI_META_ DEVICE_OC2 – СВЕДЕНИЯ О ПРИБОРАХ
CODE_Device
NAME_ Device
Small integer
ALFA
No
Yes
Specification
Formated memo
Yes
Key
Код прибора
Название прибора
Описание прибора в
произвольном виде
ТАБЛ. POI_META_ PARAM _OC2 - СВЕДЕНИЯ О ПАРАМЕТРАХ
CODE_PARAM
NAME_PARAM
ALFA
ALFA
No
Key
ККод параметра
Название параметра
ТАБЛ. POI_QUALITY_OC2 - СВЕДЕНИЯ О ФЛАГАХ КАЧЕСТВАCODE_ Quality
NAME_ Quality
Small integer
ALFA
No
Yes
Key
Код качества
Название качества
Key
Код работ
Название работ
ТАБЛ. POI_WORK_OC2 - СВЕДЕНИЯ О ВИДАХ РАБОТ
CODE_ WORK
NAME_ WORK
ALFA(1)
ALFA(16)
No
Yes
ТАБЛ. POI_TEMPERATURE - ТЕМПЕРАТУРА НА ГОРИЗОНТАХ СТАНЦИЙ
UNI_NOMST_BD
LEVEL
T
LONG
INTEGER
NUMBER
NUMBER
No
Key
Код ст. в БД
No
Yes
Key
Горизонт
Температура
22
FLAG_QUIL_T
ALFA
Флаг кач-ва.
Yes
ТАБЛ. POI_SALINITY__OC2 - ЗНАЧЕНИЯ СОЛЕНОСТИ НА ГОРИЗОНТАХ СТАНЦИЙ
UNI_NOMST_BD
LEVEL
S
FLAG_QUIL_S
LONG
INTEGER
NUMBER
NUMBER
ALFA
No
Key
Код ст. в БД
No
Yes
Yes
Key
Горизонт
Соленость
Флаг кач-ва.
ТАБЛ. POI_O2__OC2 - ЗНАЧЕНИЯ КИСЛОРОДА НА ГОРИЗОНТАХ СТАНЦИЙ
UNI_NOMST_BD
LEVEL
O2
FLAG_QUI_O2
LONG
INTEGER
NUMBER
NUMBER
ALFA
No
Key
Код ст. в БД
No
Yes
Yes
Key
горизонт
кислород
Флаг кач-ва.
ТАБЛ. POI_CHEM__OC2 - ЗНАЧЕНИЯ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ГОР.
LEVEL
O2
FLAG_QUIL_O2
ALK
FLAG_QUIL_ALK
LONG
INTEGER
NUMBER
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
PH
NUMBER
Yes
FLAG_QUIL_PH
PO4
FLAG_QUIL_PO4
SIO3
FLAG_QUIL_SIO3
SIO4
FLAG_QUIL_SIO4
NH4
FLAG_QUIL_ NH4
NO3
NO3
NO2
FLAG_QUIL_NO2
Norg
FLAG_QUIL_Norg
Porg
FLAG_QUIL_Porg
ZN
FLAG_QUIL_ZN
CD
FLAG_QUIL_CD
PB
FLAG_QUIL_PB
CU
FLAG_QUIL_CU
MG
FLAG_QUIL_MG
K
FLAG_QUIL_K
NA
FLAG_QUIL_NA
F
FLAG_QUIL_F
CHLA
FLAG_QUIL_CHLA
CHLB
FLAG_QUIL_CHLB
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
NUMBER
ALFA
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
yes
UNI_NOMST_BD
No
Key
Код ст. в БД
No
Yes
Yes
Yes
Yes
Key
горизонт
Кислород
Флаг кач-ва.
щелочность
Флаг кач-ва.
PH водородных
ионов
Флаг кач-ва.
фосфаты
Флаг кач-ва.
силикаты
Флаг кач-ва.
силикаты
Флаг кач-ва.
Аммиачный азот
Флаг кач-ва.
нитраты
Флаг кач-ва.
нитриты
Флаг кач-ва.
Азот орг.
Флаг кач-ва.
Фосфор орг.
Флаг кач-ва.
цинк
Флаг кач-ва.
кадмий
Флаг кач-ва.
свинец
Флаг кач-ва.
медь
Флаг кач-ва.
Магний
Флаг кач-ва.
калий
Флаг кач-ва.
натрий
Флаг кач-ва.
фтор
Флаг кач-ва.
Хлорофилл А
Флаг кач-ва.
Хлорофилл В
Флаг кач-ва.
23
CHLC
FLAG_QUIL_CHLC
Хлорофилл С
NUMBER
ALFA
На рис. 6-8 приведены структуры моделей данных для других БД.
Рис.6. Модель БД наблюдений над течениями на АБС
Рис.7. Модель БД морских биогеохимических данных
Рис. 8. модель БД наблюдений над морскими млекопитающими
24
3.3.2. Подготовка исходных массивов для загрузки БД
Подготовка данных для ввода в базу данных подразумевает следующие работы:
(1) выявление всех форматов данных, в которых представлены исходные данные;
(2) занесение данных на машинные носители (при необходимости);
(3) разработка программного обеспечения для перевода данных из различных форматов в
наборы данных, соответствующие модели базы данных.
Программное обеспечение реализует следующие функции:
-
Преобразование исходных структур данных в структуры, соответствующие таблицам модели:
-
Преобразование представления типа данных, например широты места, из градусов и минут в
градусы и сотые доли градусов.
-
Генерация связей между наборами данных, например, путем присвоения каждой станции
уникального кода, который, в свою очередь, является ключом для каждого горизонта и
параметра, измеренного на этой станции и на этом горизонте.
-
Описание в среде PARADOX таблиц, а для каждого столбца таблицы - условий представления
данных.
-
Ввод данных в таблицы из внешних, по отношению к среде БОД, файлов.
Программный комплекс конвертирования состоит из набора программ на Фортране, каждая
из которых переводит данные из исходной формата в одну или несколько табличных форм
согласно концептуальной схеме БД.
3.3.3. Загрузка данных БД и контроль вводимой информации
Загрузка данных БД производится в среде СУБД, здесь же автоматически производится
контроль на пределы. Предельные характеристики вводимых параметров определяются при
описании таблиц. Более тонкий контроль[7 ] данных производиться при работе в среде СУБД
специально написанных программ (скриптов) на языке ObjectPAL
3.4 Выявление и удаление дублей
Для распознавания дублей в среде БОД реализован алгоритм в виде специальной
программой. Для нахождения дублей сведения обо всех проверяемых станциях записываются в
одну таблицу и упорядочиваются в следующем порядке: год, месяц, день, широта, долгота, время,
источник данных, номер станции. После чего для каждой станции производится сравнение на
совпадение значений по атрибутам год, месяц, день, широта, долгота с последующими станциями
до тех пор, пока все пять значения совпадают. При этом проверялось точное равенство даты, а
равенство координат устанавливалось с точностью до минуты измерения. При совпадении пяти
значений указанных атрибутов проверялось точное совпадение значений температуры и солености
на соответствующих горизонтах. Таким образом, две станции считаются дублями, если они
25
выполнены в один год, месяц, день, в одной и той же точке океана с точностью до одной минуты,
имеют одинаковое количество измерений и точное совпадение значений измеренных параметров.
Результатом поиска дублей является
специальная таблица, где в каждой строке таблицы
содержится информация о паре дублей.
3.5 Ведение БД
Ведение БД по морской среде заключается в выполнении следующих основных функций:
- пополнение информационной базы;
- редактирование и модификация записей;
- создание резервных копий БД;
- создание копий фрагментов БД (выборка данных по заданным условиям);
- получение различной справочной информации; характеризующей БД;
- кондиционирование БД – создание новых улучшенных версий базы данных.
Выполнение этих функций реализовано в виде СУБД-приложений на коммерческом
программном продукте, либо в виде QBE-запроса./ SQL-запроса.
Результаты применения технологии в виде автономных приложений содержатся на
страницах сайта http://pacificinfo.ru/cdrom/.
26
4 ОПИСАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
4.1 Технологический процесс формирования и ведения БД
Весь технологический процесс формирования и ведения БД представляется в виде цепочки
выполняемых функций технологии именно в той последовательности, в которой они описаны в
предыдущем разделе.
4.2 Условия применения
Обязательными условиями применения технологии являются:
- наличие описанных выше программно-технологических средств;
- наличие необходимых информационных ресурсов;
- соответствие поставленной пользователем задачи функциональности технологии.
27
5 ДОКУМЕНТАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ
Документация на технологию формирования и ведения информационных баз данных ТОИ
по морской среде подготовлена в соответствии с требованиями ЕСИМО и включает в себя
настоящий документ. Этот документ содержит общие сведения о построении технологии, ее
составляющих, методах и средствах функционирования и краткое руководство пользователю. Он
предназначен для использования в ТОИ ДВО РАН, являющимся организацией - поставщиком
данных и информации в ЕСИМО.
28
6 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
Типовыми задачами, решаемыми при эксплуатации БД, являются:
- контроль и редактирование данных;
- выборка данных по заранее определенным критериям;
- расчеты различных гидрологических и гидрофизических характеристик;
- просмотр данных и отображение результатов расчетов.
В нашем случае, физически база данных - это набор специальных файлов и программ,
собранных в отдельной директории на жестком диске ПК, работа с которыми ведется при помощи
системы управления PARADOX.
В среде PARADOX операции с данными производятся с использованием т.н. "запросов"
или специальных программ на языке OBJECTPAL. Работа с запросами и программами может
выполняться непосредственно при загрузке системы или с применением специальных "форм". При
дальнейшем изложении для описания решения различных задач в среде баз данных будем
использовать как запросы, так и формы. Для задания запросов PARADOX используется "метод по
образцу". По сути, это реализация широко известного языка QBE (Query-by-example), созданного
М. Злуфом [8]. Этот язык представляет собой удобный пользовательский графический
интерактивный интерфейс. При составлении запроса на экране дисплея задается "образец", в
соответствии с которым, система должна предоставить результат. В образце указываются:
таблицы; названия столбцов таблицы, из которых должен состоять ответ на запрос; логические
условия выборки данных; - необходимое преобразование данных.
Поля таблицы, подлежащие выборке, помечаются знаком «». При объединении таблиц
посредством полей в соответствующие поля заносятся так называемые "элемент примеры" подчеркнутые идентификаторы. Для наглядности эти поля соединены стрелками.
В среде PARADOX существует набор специальных операторов для различных
математических расчетов. Для расчета по формулам в запросах применяется оператор «Сalc». С
его помощью можно производить несложные рутинные вычисления с использованием различных
полей таблиц. Однако, для проведения более сложных и специальных расчетов океанологических
характеристик, таких как условная плотность, потенциальная температура, скорость звука и т. д.,
используются специальные скрипты (программы), реализованные в среде БД, например, через
формы. Использование реляционной СУБД позволяет легко манипулировать данными. Выполняя
различные запросы, можно получить любые сведения, которые имеются в базе, производить
различные вычисления, строить диаграммы и графики, отражающие результаты запросов и
вычислений.
Приведем пример двойного запроса к БД «Океан-2»: пусть требуется выбрать значения
температуры и солености в приповерхностном слое от 0 до 3 метров в районе, указанном на рис. 9.
29
(с). Вначале зададим район выборки, указывая совокупность условий которым должны
удовлетворять координаты станций рис. 9 (а), затем, определим условия, налагаемые на данные –
слой, дату рис. 9 (б).
Для удобства работы с базой создаются специальные формы для просмотра и выбора
необходимой информации. Например, на рис. 10 показаны экранные формы выборки и
вмзуализации информации о рейсах в БД «Океан-2», а на рис. 11 – приведены экранные формы
работы с. БД наблюдений над течениями на АБС
Для выборки и визуализации данных из БД наблюдений над морскими млекопитающими
разработана оболочка в среде ACCESS. Оболочка позволяет осуществлять выборку информации
из базы данных на основе кодов записей основной базы данных кодов, связанных с базой данных
таблиц (рис. 12).
Рис. 9. Пример запроса к БД «Океан-2» и визуализации результата:
a) запрос для задания района выборки; b) запрос для задания даты, слоя;с) визуализация
выбранных станций в результате запрос а); d) выбранные данные в результате запроса b) в
табличной форме.
30
Рис. 10. Форма для просмотра информации о рейсах в БД “Океан-2”
Рис. 11 Форма для просмотра (а) и визуализации (б) данных . БД наблюдений над течениями на
АБС
31
а)
б)
Рис.12. Окно выборки а) и редактирования б) базы данных наблюдений морских млекопитающих
из базы данных по морским млекопитающим
32
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Документация на информационные технологии ЕСИМО. Требования к содержанию и
оформлению. – Обнинск: ГУ «ВНИИГМИ-МЦД». – 2006. – с.29
2. Закон РФ «Об интеллектуальной собственности»
3. Borland PARADOX for Windows. Borland International, inc. USA, 1993. 641 p.
4. Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях. Л.: Гидрометеоиздат,
1977. 725 с.
5. Методические указания по автоматизированной обработке и контролю данных
гидрометеорологических наблюдений. Обнинск, 2000. Вып. 9, ч. 1. 71 c.
6. Справочник по алгоритмам и процедурам контроля качества океанографических
данных, поступающих систему МООД. Межправительственная океанографическая комиссия
ЮНЕСКО,1989. 48 с.
7. Boyer T., Levitus S. Quality control and processing of historical oceanographic temperature,
salinity, and oxygen data // NOAA Technical Report NESDIS 81. Washington, D.C., 1994,. 64 p.
8. Вольфенгаген В.Э., Кузин Л.Т., Саркисян В.И. Реляционные методы проектирования
банков данных. Киев: Высшая школа, 1979. 192 с.
9. Дмитриева Е.В., Гвилдис А.Н, Оленин М.В., Шачнев Е.А. Программные средства
реляционной СУБД на ЕС ЭВМ для обработки гидрологических параметров // Проблемы
автоматизации геофизических исследований. Владивосток. ТОИ ДВНЦ АН СССР, 1985. 3 с.
10. Дмитриева Е.В., Ростов И.Д.Разработка и реализация баз океанографических данных по
Северной части Тихого океана. Владивосток: Дальнаука, 2004,143 c.
33
ЛИСТ ИЗМЕНЕНИЙ
№ п/п
Дата
Номер
Номер
Содержание
внесения
раздела,
страницы,
внесенного
изменений
пункта, в
на которой
изменения
который
вносится
вносится
изменение
изменение
34
Подпись
Должность,
Ф.И.О.