База данных для изучения Ближней Вселенной

База наблюдательных
данных для изучения
Ближней Вселенной
Кайсина Е.И.,Караченцев И.Д.,Макаров Д.И.
“Информационные системы в фундаментальной науке”
п. Нижний Архыз
27.07 – 31.07.2009
Актуальность
Одним из основных направлений для исследования Вселенной является изучение
галактик Местного Объема (<10 Мпк). Детальное изучение объектов
Местного Объема (МО), построение основных зависимостей наблюдаемых
параметров дает нам представление об эволюции Вселенной.
Наблюдательная космология остро нуждается в создании образцовой выборки
галактик Местного объема, которая была бы достаточно представительной и
не содержала существенных эффектов избирательности.
Актуальность
За последние 15 лет было сделано огромное продвижение по поиску
близлежащих галактик различными наблюдательными группами.
1979 г. – 179 объектов (Kraan-Korteweg & Tammann),
1994 г. – 226 объектов (Karachentsev)
1999 г. – 303 объекта (Karachentsev, Makarov & Huchtmeier)
2004 г. – 451 объект (Karachentsev I. D., Karachentseva V. G., Huchtmeier
W.K., Makarov D. I.)
В лаборатории внегалактической астрономии и космологии накоплены
уникальные данные об основных наблюдаемых параметрах близких
галактик с расстояниями в пределах 10 Мпк. Значительная часть этих
данных была получена на БТА, космическом телескопе Хаббла и других
крупнейших телескопах в разных странах.
Разрешенные на звезды галактики,
полученные на БТА
IC 10
DDO 44
KK 197
ESO 269-066
Прогресс определения расстояний
3D распределение галактик
Местного Объема
База данных для изучения
Ближней Вселенной
В связи с этим, создание БД галактик Местного Объема является весьма
актуальной задачей.
Систематизация и пополнение этих данных, а также организация быстрого
доступа к ним будет востребована многими международными научными
коллективами.
За основу Базы Данных галактик Местного Объема был взят Каталог ближайших
галактик - Catalog of Neighboring Galaxies (Karachentsev I. D., Karachentseva V.
G., Huchtmeier W.K., Makarov D. I., AJ, 2004)
На данный момент БД содержит 747 объектов, данные для этих объектов будут
пополняться.
База Данных Галактик Местного Объема строится на основе БД PostgreSQL.
Основные свойства:
 поддержка БД практически неограниченного размера;
 мощные и надёжные механизмы транзакций и репликации;
 расширяемая система встроенных языков программирования: изначально
поддерживаются SQL, PL/pgSQL, PL/Perl, PL/Python и PL/Tcl, а также имеется
поддержка загрузки C-совместимых модулей;
 поддержка со стороны многих языков программирования: C/C++, Java, Perl,
PHP, Python;
 наследование; легко расширяемая система типов;
 производительность.
Разработка Базы данных галактик
Местного Объема
Для работы с БД и дальнейшей работы через Web-интерфейс дополнительно была
разработана система политик доступа к БД на уровне групп пользователей.
Созданы дополнительно группы пользователей с разным уровнем доступа к
БД:
managers (полные права);
editors (выборка, редактирование и вставка новых данных в таблицу).
Права пользователей базы определяются принадлежностью пользователя к
группе.
Пользователь guest (выборка данных) для просмотра и использования данных
через Web-интерфейс.
Разработка Базы данных галактик
Местного Объема
Необходимость организации полного доступа к БД из локальной сети SAONet и
доступа через Интернет накладывает требования к безопасности:

метод аутентификации при подключении пользователя к БД – md5;

дополнительно для пользователей заведена таблица – users, поле паролей
шифруются также по методу md5.
Через Web-интерфейс реализована двухуровневая авторизация:

полная проверка учетной записи пользователя и пароля согласно данным
таблицы users;

проверка существования учетной записи авторизуемого пользователя как
пользователя БД.
Общая структура таблиц данных базы
1
2
3
4
Общая структура базы
В БД также входят другие «вспомогательные» таблицы (tables) и представления
(view), в частности необходимые для организации Web-доступа,
последовательности и функции.
Помимо этого, планируется реализовать взаимодействие нашей БД с БД
HyperLEDA (одна из крупных свободно распространяемых
астрономическая БД) для обмена данными. В частности, использования
таблицы имен в HyperLeda, функции перевода координат объектов в разных
системах.
Web-интерфейс доступа к базе данных реализуется с использованием языков PHP
и JavaScript.
Организация Web доступа
Основная страница объекта – «визитная карточка», содержащая весь набор
параметров данного объекта, находящихся в БД.
Организация Web доступа
Выход на основную страницу объекта осуществляется с страницы списка имен
галактик МО или результирующей страницы поиска.
Организация Web доступа
Реализован поиск объектов в БД по имени объект, при это предусмотрен поиск
- по полному имени;
- по маске имени;
- по координатам с
заданным радиусом
поиска.
Организация Web доступа
Web-интерфейс является двухслойным.
Основной слой
Основной + дополнительный,
для авторизованного пользователя
Организация Web доступа
Существует возможность просмотра всех значений параметра и, в дальнейшем,
редактирование и вставка новых значений.
Планы
-
-
-
расширение возможностей доступа к БД в рамках Web интерфейса;
пополнение БД новыми наблюдательными данными, полученными на
современных телескопах;
систематизация наблюдательных данных о расстояниях и лучевых скоростях
галактик, их потоках в оптических, УФ, ИК диапазонах и в линиях HI и Ha;
исследование основных статистических свойств выборки;
построение зависимостей и распределений параметров галактик Местного
Объема.
Благодарю за внимание