автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Интеграция разнородных баз данных на основе многомерных моделей данных

На правах рукописи

ПЛЕХАНОВ Сергей Вадимович

ИНТЕГРАЦИЯ РАЗНОРОДНЫХ БАЗ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ МНОГОМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ (на примере интеграции геоинформационной системы с информационными системами предприятия)

Специальность 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степеии кандидата технических наук

Уфа 2006

Работа выполнена на кафедре геоинформацчонных систем Уфимского государственного авиационного технического университета

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

ПАВЛОВ Сергей Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ЮСУПОВА Нафиса Ислаиовна;

Ведущее предприятие: ГОУ ВПО Уфимский государственный

нефтяной технический университет

совета K-2I2.288.01 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, Уфа-центр, ул. К.Маркса, 12, УГАТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета.

доктор физико-математических щук, профессор БАЙКОВ Виталий Анваровнч

Защита состоится 29 декабря 2006г. в

на заседании диссертадионного

Автореферат разослан 28 ноября 2006 г.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург

ОЭ 2Й$-зкт

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат физ.-мат. наук

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ

Быстро расширяющаяся сфера применения компьютерной техники вовлекает все большее число сложных прикладных задач. Комплексное решение этих задач всё чаще не укладывается в рамки единственной технологии, требуя совместного применения разных информационных моделей н взаимодействия между приложениями различных классов. Поэтому в настоящее время развивается интегрированный подход к применению информационных технологий, включающий как объединение различных приложений (интеграция), так и объединение различных технологий в рамках приложения (гибридизация). Примерами гибридизации технологий являются: создание методов и языков представления данных и знаний, позволяющих разработать новые методы геомоделирования, интеграция функций геоинформационных систем (ГИС) и OLAP-систем анализа данных, применение нейронных сетей для создания новых методов электронного картографирования. В рамках интеграции технологий активно используются концепции информационного портала и информационной инфраструктуры предприятия. Крупнейшие производители программного обеспечения (ПО) предлагают платформы для разработки приложений на основе этих концепций, например .NET и J2EE. Организация эффективной обработки, хранения и представления больших объёмов разнородных данных, получаемых при совместном использовании сложных программных комплексов, составляет отдельную задачу, широко освещенную в работах зарубежных и отечественных специалистов, в том числе Е.Кодца, Дж. Мартина, А. Е. Арменского, А. А. Сахарова, Г. Г. Куликова, Н. И. Юсуповой, Ю.С.Кабальнова и др.

Наряду с вышеуказанными технологиями, ориентированными, прежде всего, на разработку новых приложений и систем «с нуля», существует задача интеграции новых приложений с уже существующими информационными ресурсами предприятия для повышения эффективности обработки и представления данных. Такая интеграция должна проводиться с минимальным вмешательством в существующие приложения и базы данных (БД). Дальнейшим развитием данного направления исследований является задача разработки методов и алгоритмов совместного использования разнородных данных, получаемых из различных информационных систем, для решения производственных задач предприятия. Данные задачи интеграции особенно актуальны при разработке ГИС-прияожений в силу ряда особенностей применения этого класса ПО. В настоящее время эти задачи представляются недостаточно исследованными как с точки зрения технологических решений, так и с точки зрения методов проектирования, поэтому разработка моделей и

методов интеграции разнородных баз данных, особенно пространственных и атрибутивных, является актуальной.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью работы является разработка технологии интеграции разнородных баз данных для повышения эффективности обработки данных за счёт совместного использования существующих информационных ресурсов предприятия новыми информационными системами (на примере геоинформационных систем).

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

1) На основе анализа применяемых информационных систем определить архитектуру и общие требования к технологам интеграции разнородных баз данных.

2) Разработать метод совместного описания пространственных и атрибутивных данных на основе концепции многомерных информационных объектов для интеграции географических и атрибутивных баз данных.

3) Разработать многомерную информационную модель для совместного описания пространственных и атрибутивных данных на основе предложенного метода.

4) Разработать программное обеспечение и компоненты базы данных для реализации предлагаемого подхода при интеграции ГИС с существующими информационными системами предприятия.

5) Показать применимость многомерных моделей данных при разработке ПО, использующего данные интегрированной БД для решения некоторых производственных задач.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использовались методы структурного анализа и проектирования, математического и геоинформацяонного моделирования, реляционная теория, концепция многомерных моделей данных и принципы объектно-ориентированного программирования.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Научная новизна работы содеркится в следующих результатах.

1) Метод совместного описания пространственных и атрибутивных данных на основе концепции многомерных информационных объектов для интеграции географических и атрибутивных баз данных, учитывающий особенности моделей существующих БД. Данный метод включает новый тип многомерных информационных объектов и новые операции над ними, и позволяет упростить описание структуры существующих баз данных, сделать модель данных обозримой и понятной.

2) Многомерная модель картографической базы данных, интегрированной с существующими базами данных предприятия на основе предложенного метода описания картографических и атрибутивных данных. Модель позволяет в наглядной форме описывать сложные структуры атрибутивных н картографических данных и операции над ними, что дает возможность повысить эффективность работ по проектированию интегрированной ГНС,

3) Алгоритмы извлечения данных из многомерной модели данных для решения некоторых производственных задач. Отличительной особенностью разработанных алгоритмов является представление данных, необходимых для расчётов некоторых производственных показателей, в виде многомерных информационных объектов и формальных операций над ними.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Практическую значимость представляют следующие результаты:

1) Метод проектирования базы пространственных данных Г*ИС, связанной с разнородными БД существующих информационных систем предприятия.

2) Разработанное программное обеспечение для реализации предлагаемого подхода к интеграции разнородных баз данных. Данное ПО использовано при создании ГИС «Геоинформационная система на технологическом участке Ленинск-Нурлино ОАО «Уралсибнефтепровод» (ГИС УСМН)» - свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613615, от 18.10.2006 года.

3) Разработанные компоненты базы данных для реализации предлагаемого подхода к интеграции разнородных баз данных. Данные компоненты использованы при создании базы данных геоинформационной системы на технологическом участке Ленинск-Нурлино ОАО «Уралсибнефтепровод» (ГИС УСМН) - свидетельство об официальной регистрации базы данных № 2006620278, от 24.08.2006 года.

4) Разработанные алгоритмы извлечения и использования данных интегрированной БД для решения некоторых производственных задач, использование которых позволит повысить эффективность обработки данных при оценке уровня опасности промышленных объектов.

СВЯЗЬ ТЕМЫ ДИССЕРТАЦИИ С НАУЧНЫМИ ИССЛЕДОВАНИЯМИ

Работа выполнена в период 2004*2006 г.г. на кафедре геоинформационных систем Уфимского государственного авиационного технического университета в рамках договоров НИР № ИФ-ГС-03-05-ХГ, № ИФ-ГС-21-06-ХГ, № ИФ-ГС-80-05-ХГ, № ИФ-ГС-17-06-ХГ, № ИФ-ГС-22-Об-ХГ.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ

1. Метод описания картографических и атрибутивных данных и операций над ними на основе концепции многомерных информационных объектов.

2. Многомерная информационная модель картографической БД, интегрированной с атрибутивными БД.

3. Программное обеспечение и компоненты базы данных для интеграции картографической БД с существующими базами данных предприятия.

4. Алгоритмы извлечения и использования данных интегрированной БД для решения некоторых производственных задач предприятия.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные теоретические и практические результаты работы докладывались на б конференциях и 4 семинарах, в том числе 5 международных.

ПУБЛИКАЦИИ

Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 23 источниках, включающих 15 статей, 3 материала конференций и семинаров, 2 отчёта о НИР, 3 свидетельства о регистрации программ и баз данных. Результаты работы опубликованы в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации в соответствии с требованиями ВАК Минобразования и науки РФ.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ РАБОТЫ

Работа включает введение, 4 главы основного материала, заключение, библиографический список и приложения.

Работа без библиографического списка и приложений изложена на 110 страницах машинописного текста. Библиографический список включает 162 наименования. Приложения к диссертации изложены на 150 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, определены научная новизна и практическая значимость работы.

Первая глава посвящена анализу подходов к построению различных типов БД и их интеграции между собой на примере интеграции картографической БД с атрибутивными БД предприятия.

При разработке и внедрении ГИС возникает ряд специфических проблем. Будучи относительно новым продуктом, ГИС внедряются в уже существующую информационную инфраструктуру предприятий. Так как использование ГИС подразумевает наличие широкой сети территориально

распределённых подразделений, или клиентов, основными пользователями ГИС становятся крупные предприятия с хорошо развитой информационной инфраструктурой. Как правило, эта инфраструктура содержит одну, или несколько БД, а так же приложения, использующие локальные данные. Естественным требованием в такой ситуации является максимальное использование существующих программных, информационных и технических ресурсов. Таким образом, задача интеграции разнородных баз данных особенно актуальна при разработке и внедрении ГИС. Эта интеграция должна, по большей части, производиться со стороны разрабатываемой ГИС для сохранения работоспособности уже существующих систем.

С точки зрения проектирования программного обеспечения и базы данных, задача интеграции разнородных БД заключается в построении логической модели, описывающей существующие данные и операции над ними. Чаще всего для этого используются реляционные модели данных в виде ЕЯ-диаграмм. Применение таких моделей для описания картографических БД имеет ряд недостатков, связанных с особенностями хранения пространственных данных в реляционных СУБД.

С точки зрения технологии исполнения, интеграция БД ГИС с существующими информационными ресурсами может производиться на различных уровнях, как показано на рисунке 1.

предприятия

На уровне системы: ГИС-приложения используют отдельные функции и модули существующих приложений, либо приложения в целом. При этом могут использоваться механизмы ActiveX, DDE, API на основе специализированных интерфейсных библиотек (DLL), или сетевые интерфейсы.

На уровне приложения: ГИС-приложения используют данные непосредственно из уже существующих источников, как правило, из СУБД. Для доступа к таким данным приложения могут использовать унифицированные интерфейсы СУБД например ODBC соединения, или стандартные механизмы работы с файлами.

На уровне БД: БД ГИС включает представления (View), ссылающиеся на существующие источники данных, либо копии данных из локальных источников. С точки зрения ГИС-приложений такие данные рассматриваются как часть БД ГИС, что облегчает настройку и сопровождение приложений.

Вторая глава посвящена разработке метода описания картографических и атрибутивных данных на основе концепции многомерных информационных объектов, позволяющего совместно описывать структуры баз картографических и атрибутивных данных.

Как показано в работах С.В.Павлова, О.И.Христодуло и др., для описания географических данных может быть применена концепция многомерных информационных объектов (МИО), обозначаемых как

где Т - имя МИО, п - размерность МИО, I - индекс (номер) МИО при рассмотрении совокупности МИО.

Для описания внутренней структуры МИО используется понятие схемы МИО Б", представляющей собой множество, значения которого задают порядок вхождения МИО размерности п-1 в МИО размерности п.

В рамках данной концепции картографическая БД может быть описана при помощи МИО Т4 со схемой Б4:

где Б|={Идентификаторы атрибутов), 8з={ Идентификаторы объектов}, 8з={ Уровни детализации (масштабы)}, 54={Типы объектов}.

Одой из основных функций ГИС при работе с данными является отображение пространственных данных в виде карг требуемого масштаба. В рамках многомерной модели данных для описания этой функции введены операции над МИО — проецирование (4) и объединение (5):

(I)

(2)

S4 — { Si, Sj, S^},

(3)

где Т - исходный МИО размерности п, - значение элемента схемы, по которому выполняется проецирование, Т — результат операции;

тп = т\ит\ (5)

где т"|, Т1*! - исходные МИО, Т" - результат операции.

Таким образом, существующая многомерная модель данных позволяет описывать пространственные данные и операции над ними, необходимые для построения ГИС.

Наряду с разрабатываемой ГИС на предприятии эксплуатируется другие информационные системы различного назначения. В рамках концепции многомерных информационных объектов для объединения в единую модель структур данных ГИС и предприятия можно воспользоваться операциями объединения разнотипных МИО различных размерностей. При этом отношения реляционной БД предприятия необходимо представить как двухмерные МИО. Результат будет представлять собой веерный МИО (ВМИО). На рисунке 2 показан пример ВМИО описывающего БД, содержащую пространственные, атрибутивные и метаданные, образованный при помощи объединения трёх МИО разной размерности:

л КЛДоб,СЛ СП „ (6)

т6 -г4 I 1 г3 ! Iг2 ч ;

* ~ 1 г.об. и * атр.об. Ъ»1 т.ч. •

Гатр.о6. ~ атрибутивная

информация; Т*л - географическая информация; — метаданные.

Рисунок 2. Веерный МИО для описания разнородных БД

Такое представление позволяет описать все рассматриваемые данные в рамках единой многомерной модели, однако имеет ряд ограничений по допустимым операциям. Так, к данному ВМИО неприменима операция проецирования (4), описывающая основные функции ПИС по обработке данных. Кроме того, вследствие сложной структуры получившегося ВМИО теряется одно из достоинств МИО - простота и наглядность описания данных, что затрудняет использование таких моделей при проектировании ПО и БД.

Для упрощения совместного описания разнородных БД и операций над ними в работе предлагается использовать новый тип многомерных информационных объектов - расширенные многомерные информационные объекты (РМИО), обозначаемые как

Т*Ь (7)

где а - количество реальных размерностей, Ь - количество фиктивных размерностей.

Данные объекты соответствуют МЙО той же размерности по схеме и 1 МИО меньшей размерности по информационному наполнению. Использование данных объектов позволяет представлять отношения РБД в виде РМИО размерности 3 - такой же, как и МИО, описывающие соответствующие объекты в БГД, за счёт введения фиктивной размерности, соответствующей размерности степени детализации.

Для получения РМИО из МИО меньшей размерности введём операцию расширения:

Г1 =1('1,,,У)={Т''}*У, (Ю

где множество У определяет элементы фиктивной размерности и соответствует 1 схеме той же размерности в МИО, с которым предполагается объединять РМИО. Последовательное применение нескольких операций расширения позволяет получить РМИО любой размерности, больше размерности исходного < МИО, что может быть обозначено как:

Г"" -1( тп, {У,}) = тп * {У,}, ыЩ, (9)

где множество ^ задает порядок вхождения т"'" в т"-'.

Схема такого объекта будет иметь вид:

= (Ю)

где Э - реальные размерности, О^..., От - фиктивные размерности.

Для совместного использования РМИО и МИО при проектировании БД в диссертации показана применимость операций проецирования (4) н объединения (5), определённых для МИО, к РМИО.

Используя введённое понятие расширенного многомерного информационного объекта, можно представить многомерную модель существующей базы данных предприятия в виде РМИО Т со схемой 53,|={8|,

Эг, 1>ь 53}, где 5 ^{Идентификаторы атрибутов}; 82= {Идентификаторы объектов}; 83= {Типы объектов}; Е>!={Уровни детализации (масштабы)}. При этом БД предприятия представляет собой совокупность отдельных тематических БД:

Г3'1 =7;э,,и72М-№1 = и7)3'1 (11)

¡=1Л

Так как схема РМИО атрибутивной БД Т3,1 отличается от схемы МИО географической БД Т4 лишь на один элемент (Э)), они могут быть объединены при помощи операции объединения (5) в единый МИО Т1" (рис.3)

Рисунок 3. Создание МИО на основе расширенного многомерного представления атрибутивных данных

Т'и^иТ3'1 (32)

со схемой 34и

З^^из^в,^}. (13)

Полученный МИО Т*11 (12) содержит описания атрибутивных и пространственных данных, что позволяет использовать данную многомерную информационную модель для совместного описания структур БД ГИС и БД предприятия, а так же алгоритмов обработки этих данных при разработке программного обеспечения и баз данных.

Третья глава посвящена разработке компонентов базы данных и программного обеспечения для интеграции разнородных БД на примере интеграции ГИС предприятия трубопроводного транспорта с существующими информационными системами. Исходя из проведенного обследования

деятельности предприятия и анализа предметной области, была разработана логическая структура ГИС и схема взаимодействия её компонентов с информационной инфраструктурой предприятия, приведённая на рисунке 4. На основе предложенных в главе 2 РМИО (7) была разработана многомерная логическая модель интегрированной БД ГИС, описывающая географические данные и атрибутивные данные, получаемые из информационных систем предприятия, которая позволила создать физическую структура БД ГИС на основе технологии ArcSDE с использованием СУБД Oracle. При этом БД ГИС была описана как МИО размерности 4, а БД предприятия - как РМИО размерности 3+1.

Для интеграции с информационными системами предприятия на уровне БД использовался стандартный механизм представлений данных (View), позволяющий динамически отображать данные из одной БД в виде таблицы другой БД. Для интеграции на уровне системы были разработаны специальные программные модули в составе «толстого» клиента ГИС, осуществляющие получение данных из БД предприятия через интерфейс обмена данными.

Прикладные ИС Пр£ШфНвТ№

Подсистема хранения

Нютрунагтолмше срсдогеа упрэвленкя нобменадякныкк

ОглшвчШ 6Д

Северные коыпоненты

СУБД (Огаск)

БД У СМИ

W

БД ГИС

Интерфейс

обмена данными ИС

£

ArclMS

WWWtqmep

Полкзовзгсльстс HHTq>0dicu

«Толстый клиент» (АссМчр)

Лротандствгн'

«нсэдаачи:

Задача I (Расчет рисков'

Зашги)2

лх

«Тонкий клиягг»

Локаоънъю

>

Удо&тые лолнаазгелн филиалов

Рисунок 4. Схема взаимодействия компонентов ГИС с информационной инфраструктурой предприятия

На рисунке 5 представлен пример совместного отображения атрибутивных и пространственных данных, получаемых из интегрированной БД при помощи разработанных компонентов.

По результатам опытной эксплуатации ГИС, созданной с использованием технологии интеграции разнородных БД была проведена оценка эффективности разработанного ПО и компонентов БД. Сокращение объёма специальной части БД за счёт использования существующих в БД

и

предприятия данных составило примерно 20%, что привело к сокращению затрат на сопровождение БД на 45% - 90% в зависимости от соотношения операций добавления и изменения данных (рис.б). Также в диссертации приведена оценка эффективности для случая раздельного хранения и поиска данных в картографической БД и БД предприятия до интеграции.

о^у ' \ о:> р о 1: #у>Г>

Рисунок 5. Совместное отображение атрибутивных и пространственных данных

из интегрированной БД

Я) 80 70 - №

£ м ^ «

30 20 10

ч*»

Рисунок 6. Зависимость сокращения затрат на сопровождение БД от доли операций добавления данных

Четвертая глава посвящена разработке алгоритмов извлечения и использования данных из интегрированной БД, описанной многомерной моделью (12,13) для решения некоторых производственных задач предприятия.

Необходимость создания интегрированной БД обусловлена потребностью совместного использования атрибутивных и пространственных данных при решении широкого круга сложных производственных задач предприятия. Одной из таких задач, связанной с необходимостью использования пространственных данных является расчёт рисков эксплуатации потенциально опасных объектов для населения и территории, на которой расположено предприятие.

Наиболее общая из формулировок определяет риск как произведение вероятности события на тяжесть его последствий. Применительно к промышленным авариям, вероятность события зависит от эксплуатационных характеристик, результатов диагностики и других параметров объекта, хранящихся в БД предприятия, а ожидаемый ущерб - ещё и от его пространственных характеристик и параметров географического окружения, хранящихся в картографической БД, что может быть обозначено как

В.= &(Р(А),С><А,0)), (14)

где Я - риск аварии, Р - вероятность аварии, С? - ущерб аварии, А -атрибутивные характеристики объекта, в - географические характеристики объекта.

С учётом особенностей структуры интегрированной БД и существующих моделей промышленных аварий уравнение (14) примет вид:

Л(Л0 = 2>„ ))). (15)

' } * (*«^п)еГ{р„М,Л)

В уравнении используются как атрибутивные характеристики: еЛ, -вероятность возникновения аварии на рассматриваемом потенциально опасном объекте за заданный интервал времени Д^ р[ - возможная вероятность (степень) разрушения объектов в расчётной зоне, Р(п^) — вероятность возникновения метеоусловий т^ Ип - условная стоимость объекта п, в(10 - условная вероятность возникновения аварии на участке 1к опасного объекта (при условии возникновения аварии); так и пространственные; (х„,уп) - координаты объекта п, и - вектор характеристик участка возможного возникновения аварии, Т(р(,т^1|<) - зона разрушения с вероятностью (степенью) р( при аварии на участке 1к опасного объекта при метеоусловиях п^.

При этом, извлечение исходных данных для расчёта рисков из интегрированной БД, описанной выражениями (12, 13), осуществляется на основе операций проецирования МИО:

П( П( Ш П (Г"))))06?"' п<г")> (16)

а"ап<пшость''$]=п 5, ="5000"5, "»стоимость* 5, ¿'стоимость"

5,о"50(ХР

=Г° = уп=т°= по""), к =т1 = П(^) <17>

32=п Л ="3000"

$3="5000" Й} ="5000™

="обьвяяы" =~с5ьекшы"

Обобщённый алгоритм извлечения данных из интегрированной БД на основе операций (16,17) приведён на рисунке 7,

Приведённый пример (15) соответствует наиболее общей модели аварии, эквивалентной выбросу опасных веществ из протяжённого объекта

(например, трубопровода). Для других типов задач алгоритм расчёта может принимать несколько другой вид, зависящий от их специфики, однако алгоритм извлечения данных из интегрированной БД сохранится.

Таким образом, интеграция разнородных БД на основе многомерных моделей данных позволяет разрабатывать простые алгоритмы извлечения данных для решения широкого круга производственных задач.

Рисунок 7. Обобщённый алгоритм извлечения и использования данных интегрированной БД

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В диссертационной работе решена задача разработка технологии интеграции разнородных баз данных для повышения эффективности обработки данных за счёт совместного использования существующих информационных

ресурсов предприятия новыми информационными системами (на принтере геоинформационных систем). При решении этой задачи получены следующие научные и практические результаты.

1) На основе анализа применяемых информационных систем определены архитектура и общие требования к технологии интеграции разнородных информационных систем.

2) Разработан метод совместного описания пространственных и атрибутивных данных на основе концепции многомерных информационных объектов. В рамках данного метода предлагается использовать новый тип многомерных информационных объектов - расширенные многомерные информационные объекты для совместного описания пространственных и атрибутивных данных.

3) Разработана многомерная информационная модель для совместного описания пространственных и атрибутивных данных на основе предложенного метода.

4) Разработаны программное обеспечение и компоненты базы данных для реализации предлагаемого подхода при интеграции ГИС с существующими информационными системами предприятия, использованные при создании ГИС ОАО «Уралсибиефтепровод» и зарегистрированные в фонде алгоритмов и программ. Анализ эффективности разработанных компонентов БД и ПО показал, что объём специальной части БД ГИС сократился на 20%, а затраты на сопровождение - на 45%-90%, в зависимости от соотношения операций добавления и изменения данных.

5) Разработаны алгоритмы, позволяющие извлекать и использовать разнородные данные из интегрированной БД для решения некоторых производственных задач предприятия.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

1. Интеграция геоннформаннонпых систем с информационными системами трубопроводного предприятия на основе многомерных моделей данных. / Павлов C.B., Плеханов С,В,, Бахтизин Р. Н. // Вестник УГАТУ, Том 8, № 1 (17), 2006.- С.39-42.

2. Использование ГИС трубопроводного предприятия для отображения результатов внутритрубной диагностики. / Павлов C.B., Павлов А.С, Плеханов C.B., Саубанов О.С. // Нефтегазовое дело [Электронный ресурс): электронный журнал.- Уфа: УГНТУ, 2006.- 5с. (http://www.og bus.ru>

3. Организация доступа к распределенным данным в региональной экологической информационной системе. / Павлов C.B., Плеханов C.B. //

Проблемы экологического мониторинга: Сборник докладов научного семинара-выставки.-Уфа, I995.-C.202-207.

4. Распределенная система обработки информации для поддержки принятия решений при ликвидации чрезвычайных ситуаций. / Павлов C.B., Плеханов C.B. // Управление в сложных системах: Межвузовский научный сборник. Уфа, 1998.-С.83-88.

5. Организация сбора оперативной информации в автоматизированной информационно-управляющей системе по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций. / Павлов C.B., Плеханов C.B. // Интеллектуальное управление в сложных системах - 99: Материалы республиканской научно-технической конференции.-Уфа, 1999.-С. 142-144.- ]74с.

6. Информационно-справочная система по силам и средствам постоянной готовности для ликвидации чрезвычайных ситуаций на территории г.Уфы. ! Павлов C.B., Плеханов C.B., Десяткина (Ефремова) O.A. И Проблемы прогнозирования, предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: Материалы Всероссийской научно-практической конференции.-Уфа, 2000.- С. 140-141.- 248с.

7. Разработка автоматизированной информационной системы поддержки принятия решений в чрезвычайных ситуациях города Уфы с использованием ГИС-технологий. / Павлов C.B., Чечулин А.Ю., Плеханов C.B., Десяткина (Ефремова) O.A., Хируг ДВ. // Компьютерные науки и информационные технологии: Материалы международной научно-практической конференции,- Уфа, 2000.- С.292-295.- 386с.

8. Разработка автоматизированных рабочих мест в составе первой очереди автоматизированной информационно-управляющей системы по предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на территории Республики Башкортостан. / Павлов C.B., Плеханов C.B., Ахметова Ф.Н., Десяткина O.A., Зарипов Ш.Б., Мухаметзянова Н.Г., Хируг Д.В. // Проблемы прогнозирования, предотвращения и ликвидации последствий чрезвычайных сигуаций: Материалы IÏ Всероссийской научно-практической конференции.-Уфа, 2001,- С. 132-134-297с.

9. Моделирование аварийных разливов нефти и нефтепродуктов для планирования действий в условиях ЧС. / Павлов C.B., Гвоздев В.Е., Митакович С.А., Ефремова O.A., Плеханов C.B. // ArcReview - 2003. - №3 - С.7.

10. Геоинформационная технология для оценки риска химических аварий. / Павлов C.B. Гвоздев В.Е., Плеханов C.B. // Компьютерные науки и информационные технологии: Материалы пятой международной научно-практической конференции CSIT'2003.- Уфа, 2003-Т.1 - С. 119-121.- 307с. (на англ. языке)

11. Комплексное применение геоинформационных технологий для создания систем управления в чрезвычайных ситуациях. / Павлов C.B., Плеханов C.B., Ефремова O.A. // Вопросы управления и проектирования в информационных и кибернетических системах.- Уфа 2003 - СЛ35-140.- 212с.

12. Интеграция геоинформационной системы в информационную инфраструктуру ОАО «Уралсибнефтенровод». / Аристов Г.С., Павлов C.B., Плеханов C.B., Саубанов О.С. И Компьютерные науки и информационные технологии: Материалы международной научно-практической конференции CSIT'2005.-Уфа, 2005,-Т.З.-С.187-188. (на англ. языке)

13. Интеграция информационных ресурсов предприятия на основе геоинформационной системы. / Плеханов C.B. H Интеллектуальные системы обработки информации и управления. Том I: Региональная зимняя школа-семинар аспирантов и молодых учёных. Сборник статей. Уфа: издательство «Технология», 2006.- Т.1.- С.244-247.

14. База данных геоинформационной системы на технологическом участке Леиинск-Нурлнно ОАО «Уралсибнефтенровод» (ТИС УСМН)-! Павлов С.В, Плеханов C.B., Саубанов О.С., Атнабаев А.Ф., Сайфутдииова Г.М. и др. // Свидетельство об официальной регистрации базы данных, № 2006620278 от 24.08.2006.- М.: РосПатент, 2006.

15. Геоинформационная система на технологическом участке Ленинск-Нурлино ОАО «Уралсибнсфтепровод» (ТИС УСМН). / Павлов С.В, Плеханов C.B., Саубанов О.С., Атнабаев А.Ф., Сайфутдииова Г.М. и др. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ Ms 2006613615 от 18.10.2006.-М.: РосПатент, 2006.

ПЛЕХАНОВ Сергей Вадимович

ИНТЕГРАЦИЯ РАЗНОРОДНЫХ БАЗ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ МНОГОМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ (на примере интеграции геоинформационной системы с информационными системами предприятия)

Специальность 05.13.11- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 27.11.06, Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman, Усл. неч. л. 1,0. Усл. кр.-отт. 1,0. Уч.-изд. л.0,9. Тираж 100 эга. Заказ №615.

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический

университет Центр оперативной полиграфии УГАТУ 450000, Уфа-центр, ул. К.Маркса, 12

/CcffA

р-ЗОЗТ

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ИНТЕГРАЦИИ РАЗНОРОДНЫХ БАЗ

ДАННЫХ.

1.1. Анализ проблемы интеграции разнородных приложений и баз данных .И

1.2 Особенности интеграции баз данных геоинформациоппых систем.

1.3 Цели и задачи исследования.

Выводы по 1-й главе.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ИНТЕГРАЦИИ РАЗНОРОДНЫХ БАЗ ДАННЫХ.

2.1 Использование многомерных информационных объектов для описания пространственных и атрибутивных данных.

2.2 Расширение многомерных информационных объектов для совместного описания пространственных и атрибутивных данных.

2.3 Использование расширенных многомерных информационных объектов для построения модели данных интегрированной базы данных геоипформациопной системы.

Выводы по 2-й главе.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И КОМПОНЕНТОВ БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ РАЗНОРОДНЫХ БАЗ ДАННЫХ.

3.1. Разработка структуры интегрированной геоинформационпой системы

3.2. Разработка компонентов базы данных для интеграции геоипформациопной системы.

3.3. Разработка компонентов программного обеспечения для интеграции геоинформационной системы.

3.4. Оценка эффективности интеграции геоииформациониой системы.

Выводы по 3-й главе.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ИЗВЛЕЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДАННЫХ ИЗ ИНТЕГРИРОВАННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗАДАЧ.

4.1 Обзор некоторых производственных задач, требующих применения разнородных данных.

4.2 Методы решения некоторых производственных задач с использованием пространственной информации.

4.3 Алгоритм извлечения и использования данных из интегрированной базы данных для решения некоторых производственных задач.

Выводы по 4-й главе.

АКТУАЛЬНОСТЬ

Ьыстро расширяющаяся сфера примеиепия компьютерной техники вовлекает все большее число сложных прикладных задач. Комплексное решение этих задач всё чаще не укладывается в рамки единственной технологии, требуя совместного применения разных информационных моделей и взаимодействия между приложениями различных классов. Поэтому в настоящее время развивается интегрированный подход к применению информационных технологий, включающий как объединение различных приложений (интеграция), так и объединение различных технологий в рамках приложения (гибридизация). Примерами гибридизации технологий являются: создание методов и языков представления данных и знаний, позволяющих разработать новые методы геомоделирования, интеграция функций геоинформационных систем (ГИС) и OLAP-приложепий анализа данных, применение нейронных сетей для создания новых методов электронного картографирования. В рамках интеграции технологий активно используются концепции информационного портала и информационной инфраструктуры предприятия. Крупнейшие производители программного обеспечения (ПО) предлагают платформы для разработки приложений на основе этих концепций, например .NET и J2EE. Организация эффективной обработки, храпения и представления больших объёмов разнородных данных, получаемых при совместном использовании сложных программных комплексов, составляет отдельную задачу, широко освещенную в работах зарубежных и отечественных специалистов, в том числе Е. Кодда, Дж. Мартина, А. Е. Армейского, А. А. Сахарова, Г. Г. Куликова, Н. И. Юсуповой, 10. С. Кабальпова и др.

Для формального описания больших объёмов разнородных данных при проектировании интегрированных баз данных и программного обеспечения, наряду с традиционной реляционной моделью, предлагается ряд новых подходов, в том числе, основанных на использовании многомерных моделей данных. Один из таких подходов, предложенный в работах С. В. Павлова, О. И. Христодуло и ряда других специалистов, основывается на использовании концепции многомерных информационных объектов и позволяет в компактной форме описывать сложные структуры атрибутивных и пространственных данных и алгоритмы их обработки. При этом многомерный информационный объект рассматривается как развитие концепции отношения, используемой в реляционной модели данных, что позволяет рассматривать таблицы как многомерный информационные объекты размерности 2, и применять данный подход для описания реляционных баз данных. Главным отличием данного подхода от многомерного подхода, используемого в OLAP-техпологиях, является то, что он предназначен, в первую очередь, для проектирования баз данных и алгоритмов их обработки, в то время как многомерные модели OLAP применяются для представления данных конечному пользователю. Одной из областей применения многомерного подхода является проектирование баз данных и программного обеспечения геоинформациоипых систем, где требуется компактное описание структуры базы геодаппых и пространственных операций над ними.

Наряду с вышеуказанными технологиями, ориентированными, прежде всего, на разработку новых приложений и баз данных «с нуля», существует задача интеграции новых приложений с уже существующими информационными ресурсами предприятия для повышения эффективности обработки и представления данных. Такая интеграция должна проводиться с минимальным вмешательством в существующие приложения и базы данных (БД). Дальнейшим развитием данного направления исследований является задача разработки методов и алгоритмов совместного использования разнородных данных, получаемых из различных информационных систем, для решения производственных задач предприятия. Данные задачи интеграции особенно актуальны при разработке ГИС-приложений, которые, как правило, не входят в состав типовых пакетов прикладных программ, и разрабатываются отдельно от других классов программного обеспечения, используемых на предприятиях. В настоящее время эти задачи представляются недостаточно исследованными как с точки зрения технологических решений, так и с точки зрения методов проектирования, поэтому разработка моделей и методов интеграции разнородных баз данных, особенно пространственных и атрибутивных, является актуальной.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью работы является разработка технологии интеграции разнородных баз данных для повышения эффективности обработки данных за счёт совместного использования существующих информационных ресурсов предприятия новыми информационными системами (па примере геоипформациопных систем).

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

1) На основе анализа применяемых информационных систем определить архитектуру и общие требования к технологии интеграции разнородных баз данных.

2) Разработать метод совместного описания пространственных и атрибутивных данных па основе концепции многомерных информационных объектов для интеграции географических и атрибутивных баз данных.

3) Разработать многомерную информационную модель для совместного описания пространственных и атрибутивных данных па основе предложенного метода.

4) Разработать программное обеспечение и компоненты базы данных для реализации предлагаемого подхода при интеграции ГИС с существующими информационными системами предприятия.

5) Показать применимость многомерных моделей данных при разработке Г10, использующего данные интегрированной БД для решения некоторых производственных задач.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использовались методы структурного анализа и проектирования (БАОТ), математического и геоинформационного моделирования, реляционная теория, концепция многомерных моделей данных и принципы объектно-ориентированного программирования.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Научная новизна работы содержится в следующих результатах.

1) Метод совместного описания пространственных и атрибутивных данных на основе концепции многомерных информационных объектов для интеграции географических и атрибутивных баз данных, учитывающий особенности моделей существующих БД. Данный метод включает новый тип многомерных информационных объектов и новые операции над ними, и позволяет упростить описание структуры существующих баз данных, сделать модель данных обозримой и понятной.

2) Многомерная модель картографической базы данных, интегрированной с существующими базами данных предприятия на основе предложенного метода описания картографических и атрибутивных данных. Модель позволяет в наглядной форме описывать сложные структуры атрибутивных и картографических данных и операции над ними, что даёт возможность повысить эффективность работ по проектированию интегрированной ГИС.

3) Алгоритмы извлечения данных из многомерной модели данных для решения некоторых производственных задач. Отличительной особенностью разработанных алгоритмов является представление данных, необходимых для расчётов некоторых производственных показателей, в виде многомерных информационных объектов и формальных операций над ними.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Практическую значимость представляют следующие результаты:

1) Метод проектирования базы пространственных данных ГИС, связанной с разнородными БД существующих информационных систем предприятия.

2) Разработанное программное обеспечение для реализации предлагаемого подхода к интеграции разнородных баз данных. Данное ПО использовано при создании ГИС «Геоинформациопная система на технологическом участке Ленипск-Нурлипо ОАО «Уралсибнефтепровод» (ГИС УСМН)» - свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613615, от 18.10.2006 года.

3) Разработанные компоненты базы данных для реализации предлагаемого подхода к интеграции разнородных баз данных. Данные компоненты использованы при создании базы данных геоинформационной системы на технологическом участке Ленинск-Нурлино ОАО «Уралсибнефтепровод» (ГИС УСМН) - свидетельство об официальной регистрации базы данных № 2006620278, от 24.08.2006 года.

4) Разработанные алгоритмы извлечения и использования данных интегрированной БД для решения некоторых производственных задач, использование которых позволит повысить эффективность обработки данных при оценке уровня опасности промышленных объектов.

СВЯЗЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ С НАУЧНЫМИ ПРОГРАММАМИ

Работа выполнена в период 2004-2006 г.г. на кафедре геоипформационных систем Уфимского государственного авиационного технического университета в рамках договоров НИР № ИФ-ГС-03-05-ХГ, № ИФ-ГС-21-06-ХГ, № ИФ-ГС-80-05-ХГ, № ИФ-ГС-17-06-ХГ, № ИФ-ГС-22-06-ХГ.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ

1. Метод описания картографических и атрибутивных данных и операций над ними на основе концепции многомерных информационных объектов.

2. Многомерная информационная модель картографической БД, интегрированной с атрибутивными БД.

3. Программное обеспечение и компоненты базы данных для интеграции картографической БД с существующими базами данных предприятия.

4. Алгоритмы извлечения и использования данных интегрированной БД для решения некоторых производственных задач предприятия.

АПРОБАЦИЯ РАБОТБ1

Основные теоретические и практические результаты работы докладывались на 6 конференциях и 4 семинарах, в том числе 5 международных.

ПУБЛИКАЦИИ

Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 23 источниках, включающих 15 статей, 3 материала конференций и семинаров, 2 отчёта о НИР, 3 свидетельства о регистрации программ и баз данных. Результаты работы опубликованы в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации в соответствии с требованиями ВАК Минобразования и науки РФ.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ РАБОТЫ

Работа включает введение, 4 главы основного материала, заключение, библиографический список и приложения.

Работа без библиографического списка и приложений изложена на страницах машинописного текста. Библиографический список включает наименования. Приложения к диссертации изложены на 69 страницах.

Выводы по 4-й главе.

1. В результате проведённого анализа некоторых производственных задач определен ряд показателей, при расчёте которых необходимо использовать разнородные пространственные и атрибутивные данные.

2. Предложены методы расчёта данных показателей, более удобные для численной реализации и учитывающие особенности представления разнородных данных в интегрированных БД.

3. Разработаны алгоритмы извлечения и использования данных интегрированной БД для расчёта ряда показателей с использованием атрибутивных и пространственных данных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена задача разработка технологии интеграции разнородных баз данных для повышения эффективности обработки данных за счёт совместного использования существующих информационных ресурсов предприятия новыми информационными системами (на примере геоинформационных систем). При решении этой задачи получены следующие научные и практические результаты.

1) На основе анализа применяемых информационных систем определены архитектура и общие требования к технологии интеграции разнородных информационных систем.

2) Разработан метод совместного описания пространственных и атрибутивных данных на основе концепции многомерных информационных объектов. В рамках данного метода предлагается использовать новый тип многомерных информационных объектов - расширенные многомерные информационные объекты для совместного описания пространственных и атрибутивных данных.

3) Разработана многомерная информационная модель для совместного описания пространственных и атрибутивных данных па основе предложенного метода.

4) Разработаны программное обеспечение и компоненты базы данных для реализации предлагаемого подхода при интеграции ГИС с существующими информационными системами предприятия, использованные при создании ГИС ОАО «Уралсибнефтепровод» и зарегистрированные в фонде алгоритмов и программ. Анализ эффективности разработанных компонентов БД и ПО показал, что объём специальной части БД ГИС сократился на 20%, а затраты па сопровождение - на 45%-90%, в зависимости от соотношения операций добавления и изменения данных.

5) Разработаны алгоритмы, позволяющие извлекать и использовать разнородные данные из интегрированной БД для решения некоторых производственных задач предприятия.

1. Павлов C.B., Плеханов C.B. Организация доступа к распределенным данным в региональной экологической информационной системе. // Сборник докладов научного семинара-выставки "Проблемы экологического мониторинга", Уфа, 1995

2. Павлов C.B., Плеханов C.B. Распределенная система обработки информации для поддержки принятия решений при ликвидации чрезвычайных ситуаций. // Управление в сложных системах. Межвузовский научный сборник. Уфа 1998.

3. Павлов C.B., Гвоздев В.Е., Митакович С.А., Ефремова O.A. Моделирование аварийных разливов нефти и нефтепродуктов для планирования действий в условиях ЧС. ArcReview №3,2003. с.7

4. Павлов C.B. Гвоздев В.Е., Плеханов C.B. Геоипформационная технология для оценки риска химических аварий. Материалы пятой международной научно-практической конференции «Компьютерные науки и информационные технологии» CSIT'2003, Уфа, 2003

5. Интеграция геоинформациоиных систем с информационными системами трубопроводного предприятия па основе многомерных моделей данных. / Павлов C.B., Плеханов C.B., Бахтизин P. I I. // Вестник УГАТУ, Том 8, № 1 (17), 2006.-С.39-42.

6. База данных геоинформационной системы на технологическом участке Лепииск-Нурлипо ОАО «Уралсибнефтепровод» (ГИС УСМН).

7. Автоматизированное проектирование информационно-управляющих систем. Системное моделирование предметной области: Учебное пособие/ Г.Г.Куликов, А.Н.Иабатов, А.В.Речкалов.; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 1998. - 204 с.

8. Автоматизированное проектирование информационно-управляющих систем. Проектирование экспертых систем н основе системного моделирования/ Г.Г.Куликов, А.Н.Иабатов, А.В.Речкалов и др.; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 1999. - 223 с.

9. Айден К., Фибельман X., Крамер М. Аппаратные средства PC. Пер. с нем.- СПБ.: BNV- Санкт-Петербург., 1999.- 320 с.

10. Андриенко А.Я., Портнов-Соколов Ю.П. Формирование риска при обеспечении безопасности сложных технических систем // Приборы и системы управления, 1996, №12, с.11-14.

11. Анфилатов B.C. и др. системный анализ в управлении. Финансы и статистика, 2002 368с.

12. Арменский А.Е. Тензорные методы построения информационных систем.-М.: Наука, 1989.- 148 с.

13. Армстронг Дж. С. Секреты UNIX. -Киев: Диалектика, 1996 572с.

14. Барзилович ЕЛО. Модели технического обслуживания сложных систем. М.: Высшая школа, 1982.-231 с.

15. Бахтизин Р.Н., Набиев P.P., Павлов C.B. Автоматизированная информационная система объектов магистральных нефтепроводов ОАО "Уралсибнефтепровод им. Д.А. Черняева". Трубопроводный транспорт нефти, 1997.-№12, С. 26-30.

16. Берлянт A.M. Геоиконика.-M.: 1996.-208 с.

17. Берлянт A.M., Мусин O.P., Собчук Т.В. Картографическая генерализация и теория фракталов. -М.: 1998. -136 с.

18. Берлянт A.M. Картографический метод исследования. М.: МГУ, 1988.- 252 с.

19. Берлянт A.M. Образ пространства: карта и информация. М.: Мысль, 1986.-254 с.

20. Берлянт A.M. Развитие картометрии и морфометрии в связи с проблемами охраны окружающей среды // Геодезия и картография. 1980. № 10.-С. 17-32.

21. Берлянт A.M., Мусин O.P., Свентэк Ю.В. Геоинформационные технологии и их использование в эколого-географических исследованиях // География. М.: Изд-во МГУ, 1993. - 47 с.

22. Буреева Т.М., Куликов О.М. Информационная поддержка управления в чрезвычайных ситуациях // Безопасность жизнедеятельности: Матер. IV респуб. конкурса науч. работ студентов вузов РБ. Уфа: УГАТУ, 2000.-С. 14-15.

23. Брушлинский H.H. и др. Стратегическое управление системами безопасности городов на основе информационных и компьютерных технологий // ВИНИТИ. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 2000. Вып. 2. - С. 102-109.

24. Васкевич Д. Стратегии клиент/сервер. Руководство по выживанию для специалистов но реорганизации бизнеса. К.: "Дианетика", 1996. - 396с.

25. Вендров A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1998.-176 с.

26. Викторов A.C. Рисунок ландшафта. М.: Мысль, 1986. - 179 с.

27. Виноградов Б.Н. Информационные хранилища. Сети, № 1, 1996.- С. 56-58.

28. Внедрение географических информационных технологий для систем экологического мониторинга //Отчет о НИР. Руков. Павлов C.B. № ГР 01.9.60.004386, ипв. № 02.9.60004288. Уфа, 1995. - 90 с.

29. Вон К. технология объектно-ориентированных баз данных. // Открытые системы. 1994. Вып. 4 (8). Осень. Р. 14.

30. Воробьев 10.J1. и др. Катастрофы и человек. Книга 1. Российский опыт противодействия чрезвычайным ситуациям //Под ред. Воробьева IO.J1. -М.: АСТ-ЛТД, 1997.-256 с.

31. Вунш Г. Теория систем. М.: Сов. радио, 1973. - 351 с.

32. Гвоздев В.Е., Павлов С.В, Ямалов И.У. Информационное обеспечение контроля и управления состоянием природно-техпических систем: Учеб. пособие/ Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 2002. - 138 с.

33. Гиг Дж. Ban. Прикладная общая теория систем. М.: Мир, 1981.-Кн. 1.-341 е., Кн. 2-730 с.

34. Губанов В.А., Захаров В.В., Коваленко A.M. Введение в системный анализ. J1.: Изд-во ЛГУ, 1988. - 232 с.

35. Гук М. Аппаратные средства PC. Энциклопедия СПБ.: ПитерКом, 1998 - 816с.

36. Денисов Ю.П. Сверхбольшие информационные хранилища. -Сети, № 1, 1996.-С. 60-63.

37. ДеМерс, Майкл Н. Географические Информационные Системы. Основы.:Пер. с англ.-М.: Дата+, 1999.-492 с.

38. ДеПомпа Б. Основные тенденции развития информационных хранилищ // ComputerWeek- Moscow. № 16, 1996. - С. 22-31.

39. Дэвид А. Марка, Клемент МакГоуэн. Методология структурного анализа и проектирования. М.: Мир, 1993. - 240 с.

40. Ещё раз о риске / С.Н.Азанов, С.Н.Вапгородский, IO.IO.Корнейчук и др. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1999. №7. -С.32-51.

41. Жинкина И.Ю. Стратегия безопасности России, проблемы формирования понятийного аппарата. -М.: Изд.Рос.научн.фонд, 1995.-210 с.

42. Жуков В.Т., Сербешок С. П., Тикунов В. С. Математико-картографическое моделирование в географии. М.: Мысль, 1980. - 223 с.

43. Замулин A.B. Типы данных в языках программирования и базах данных //Отв.ред. В.Е.Котов. Новосибирск: Наука, Сиб.отд-е, 1987. - 147 с.

44. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. Геоинформатика. М.: МАКС ПРЕСС, 2001 -349с.

45. Ильясов Б.Г., Исмагилова JI.A. и др. Методология моделирования и анализа устойчивости функционирования региональных систем // Проблемы управления в сложных системах. М., 2000. - С. 310.

46. Инмон У., Фридман J1. Методология экспертной оценки проектных решений для систем с базами данных: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1986. - 280 с.

47. Кабальнов Ю.С., Христодуло О.И., Ивлев Д.В., Левков A.A. Применение многомерных технологий в информационных системах реального времени.//Межвуз. науч. сборник Вопросы управления и проектирования в информационных и кибернетических системах,2001.- 208с.

48. Казанский Д. Обзор российского рынка геоииформационных систем. Software, № 12, 1996. - С. 41 -45.

49. Каляпов Г.Н. Современные CASE-технологии. М.: Препринт, 1992.-53 с.

50. Калянов Г.Н. Номенклатура CASE-средств и виды проектной деятельности. СУБД, №2, 1997. - С. 61 -64.

51. Карпова Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация. -Питер, 2001.-386 с.

52. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. М.: Радио и связь., 1990. 280 с.

53. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС. Учебное пособие.Изд. 2-ое M., 1997. - 160 с.

54. Королев Ю.К. Общая геоинформатика. Часть 1. Теоретическая геоинформатика. Выпуск 1., СП ООО Дата+, 1998. 118с.

55. Косячеико С.А., Кузнецов H.A., Кульба В.В., Шелков А.Б. Модели, методы и автоматизация управления в условиях чрезвычайных ситуаций. Автомтика и Телемехника., №6, 1998.СЗ-66.

56. Коул Б. Появляются продукты для многомерного представления информации из баз данных Computer World - Moscow, № 47, 1994- С.8- 14.

57. Кошкарев A.B., Каракин В.П. Региональные геоинформационные системы. М.: Наука, 1987. - 126 с.

58. Кошкарев A.B., Тикунов B.C. Геоипформатика. М.: "Картгеоцеитр"-"Геодезиздат", 1993. - 213 с.

59. Крымский В.Г., Павлов C.B., Хамитов Р.З. Построение системы стратегического управления безопасностью населения субъекта Российской Федерации (опыт Республики Башкортостан). Уфа: Экология, 1999. - 109 с.

60. Ларионов В.И. Обеспечение безопасности объектов нефтегазового комплекса на основе специализированных геоипформационпых технологий: Дисс. д-ра техн. наук. Уфа, 2004.

61. Липаев В.В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем.-М.: СИНТЕГ, 1999.

62. Липаев В.В. Управление разработкой программных средств. Методы, стандрты, технология. М.: Финансы и статистика, 1993. - 159 с.

63. Лотов А.В. Современные средства информационной поддержки управленческих решений по снижении, риска // Башкирский экологический вестник. 2000. -№1(8). С. 58-63.

64. Майерс Г. Надежность программного обеспечения. М., Мир, 1980.-360с.

65. Марко Д., Мак Гоеп К., Методология структурного анализа и проектирования. М.:Метатехнология, 1992, 239с.

66. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. -М.: Мир, 1980.-662 с.

67. Мартин Дж. Вычислительные сети и распределенная обработка данных. Вып. 1,2. Пер. с англ. М., 1985.

68. Мейер Д. Теория реляционных баз данных. М.: Мир, 1987.-608 с.

69. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем / Пер. с англ. М.: Мир, 1973. - 316 с.

70. Методология IDEF0. Стандарт. Русская версия. М.: МетаТехнология, 1993. 117 с.

71. Методология IDEF1X. Стандарт. Русская версия. М.: МетаТехнология, 1993.- 108 с.

72. Миронов В.В. Автоматизированная поддержка решений при управлении сложными техническими объектами в критических ситуациях // Дисе. док тех паук. Уфа, 1995. - 290 с.

73. Миронов П.А., Игнатьев Д.А. Концепция построения картографического банка данных а ОАО «НК "Роснефть"» // ArcReview, 2006, №2(37), с. 16.

74. Миронов П.А. Оценка инвестиционной привлекательности внедрения геоинформациопных проектов (на примере нефтегазовых компаний) // ArcReview, 2006, №1(36), с.5.

75. Модели, базы данных и СУБД в информационных системах. В.Пржиялковский // "Биосистемы в экстемальных условиях", Вычислительный центр РАН, М., 1996. С.34-43.

76. Моисеев H.H. Математические задачи системного анализа, М.: Наука, 1981.

77. Мухин В.И. Методологические основы выработки управленческих решений о предупреждении и ликвидации чрезвычайных ситуаций / Курс лекций. Новогорск, 1997. - 240 с.

78. Нагао М., Катаяма Т., Уэмура С. Структуры и базы данных. М.: Мир, 1986.-198 с.

79. Новиков Ю.В., Карпенко Д.Г. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка./ под общей редакцией Ю.В. Новикова. М., Издательство ЭКОМ, 1998. - 288с.

80. Гибридные информационные технологии: направления развития и применения/ Л.Ф. Ножепкова // Вестник КрасГУ 2004 - с.99 - 107

81. Описание пакета Design/IDEF. //Материалы VII семинара «Информационные технологии в проектировании систем и управлении бизнесом». М.: МегаТехнология, 1995. - 10 с.

82. Оптимизация структур распределённых баз данных в АСУ / А.Г. Мамиконов, В.В. Кульба, С.А. Косяченков, И.А. Ужастов М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. - 240 с.

83. Павлов C.B. ГИС основа современного информационного обеспечения при управлении территориально-распределенными системами. // Научные проблемы топливно-энергетического комплекса РБ: - Уфа, 1997. -С. 63-70.

84. Павлов C.B. Системы обработки и хранения информации для контроля и прогнозирования состояния авиакосмических и экологических объектов на основе концепции многомерных баз данных: Дисс. д-ра техн. наук.- Уфа, 1998.-449 с.

85. Павлов C.B., Христодуло О.И. Методология создания многомерных баз данных на основе тензорных структур //Проблемы создания национальной академической системы баз данных и баз данных: Тезисы докладов Всероссийского совещания. Уфа, 1995. - С. 20-21.

86. Перегудов Ф.И., Трасенко Ф.П. Введение в системный анализ: Учебное пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1989. - 367 с.

87. Постановление Правительства РФ от 13 сентября 1996 г. № 1094

88. Предупреждение крупных аварий / Практическое руководство. Международное бюро труда. Женева/ Московский научно-исследовательский институт охраны труда./ Пер. с англ., 1992. 256 с.

89. Применение ГИС для оценки экологического риска аварии на магистральном трубопроводе / С.Е.Кутуков, Р.Н.Бахтизин, С.В.Павлов // Башкирский экологический вестник. 2000. - №1(8). - С.40-47.

90. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение / Бесчастнов М.В.-М.: Химия, 1991.-432 с.

91. Пузырев В. Internet в операционной системе Windows 2000. Изд.: Лаборатория базовых знаний, 2001. - 224 с.

92. Распутин Ф. ArcGIS как инструмент моделирования аварийных разливов нефти. ArcReview, 2005, №1(32), с.24.

93. Ревунков Г.И. и др. Базы и банки данных и знаний / Учеб. Для вузов по спец. "Автоматизированные системы обработки информации и управления"/ Г.И.Ревунков, Э.Н.Самохвалов, В.В.Чижов / Под ред. В.Н.Четверикова. М.: Высш. шк., 1992. - 367 с.

94. Редько В.II., Басараб И.А. Базы данных и информационные системы // Математика и кибернетика: Подписная научно-популярная серия, № 6.-М.: Знание, 1987.-31 с.

95. Саймон А.Склады данных // СУБД. №3, 1997. - С. 28-32.

96. Сахаров A.A. Принципы проектирования и использования многомерных баз данных (на примере Oracle Express Server). СУБД, № 3, 1996.-С. 44-59.

97. Сахаров A.A. Концепции построения и реализации информационных систем, ориентированных па анализ данных. СУБД, № 4, 1996.-С. 55-70.

98. Системы управления базами данных и знаний. Справочное издание. //Под ред. Наумова А.Н. М.: Финансы и статистика, 1991. - 348 с.

99. Системы клиент-сервер: за и против. // ComputerWeek-Moscow.1995, №10, -С.30-33.

100. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высшя школа, 1985.-271 с.

101. Спирли Э. Корпоративные хранилища данных. Планирование, разработка и реализация. Изд.: Вильяме - 2001. - 396с.

102. Стэн Шатт. Мир компьютерных сетей. Пер. с апгл. K.:BHV,1996,-288с.

103. Тикунов B.C. Моделирование в картографии. Учебник. -М.: Изд-во МГУ, 1997. -405 с

104. Тихомиров Ю.В. Microsoft SQL Server 7.0 Разработка приложений. ВНV Санкт - Петербург, 1999. - 352с.

105. Трубопроводный транспорт нефти. С.М.Вайншток, В.В.Новосёлов и др. Москва, НЕДРА 2004г.

106. Ульман Д ж. Д. Введение в системы баз данных.-М.: Лори, 2000.374с.

107. Хамитов Р.З., Павлов C.B., Гвоздев В.Е., Васильев А.Н., Иванов И.Г. Создание геоинформационной модели Республики Башкортостан //Геоинформационные технологии. Управление. Природопользование. Бизнес: Всероссийский форум. Москва, 1995. - С. 26-27.

108. Хомяков Д.М., Хомяков П.М. Основы системного анализа М.: МГУ. 1996-108 с.

109. Харрингтон. Проектирование реляционных баз данных. Просто и доступно. Лори,2000.-230с.

110. Чеп П. Модель «сущность-связь» шаг к единому представлению данных.-СУБД №3, 1995.-С. 137-158.

111. Четвериков В.П., Ревунков Г.И., Самохвалов Э.Н. Базы и банки данных. М.: Высшая школа, 1987. - 245 с.

112. Шахраманьян М.А. ГИС для прогнозирования чрезвычайных ситуаций // Компьютера. М.: Новые технологии, 2001. №47. - С.23-26.

113. Шахраманьян М.А. Новые информационные технологии в задачах обеспечения национальной безопасности России (природно-техпогеппые аспекты). Монография М.: ФЦ ВНИИ ГОЧС, 2003. - 398с.

114. Шойгу С.К., Воробьев Ю.Л., Владимиров В.А. Катастрофы и государство. М.: Эпергоатомиздат, 1997. - 160 с.

115. Шевяков A.A., Мартьянова Т.С., Рутковский В.Ю., и др. Оптимизация многомерных систем управления газотурбинных двигателей летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1989. - 256 с.

116. Цикритзис Д., Лоховски Ф. Модели данных. М.: Финансы и статистика, 1985.-344 с.

117. An Introduction to Multidimensional Database Technology. Kenan Systems Corporation, 1995. 29 p.

118. Arc View GIS.The Geographic Information System for Everyone. ESRI, Inc. USA, 1996.-350 p.

119. Bretcton S., Altenbach Т. Ranking Methodology for Chemical Release Events // PSAM-4 Intern. Conf. Proceedings, v.3. London: Springer-Verlag, 1998.-P. 1743-1748.

120. Bull К. Хранилище данных как средство поддержки принятия решений // Computer Week Moscow, 1995. № 35. С. 23-26.

121. Codd E.F., Codd S.B., Salley C.T. Providing OLAP (On-Line Analytical Processing) to User-Analysts: An IT Mandate. E.F. Codd @ Associates, 1993.-432 c.

122. Cooke R.M. Experts In Uncertainty. New York: Oxford University Press, 1991/-321 p.

123. Date C.J. Moving Forward with Relational Interview. // DMBS, 1994. V.7, № 10 (October).

124. Design/IDEF, Version 3.0. User's Manual. Meta Software Corp.1994.-600 p.

125. Design/IDEF. Руководство пользователя. Русская документация. -М.: МетаТсхнология, 1995.-239 с.

126. ERDAS Field Guide. 3rd Edition. ERDAS Inc. Atlanta. GA. USA.1995.-628 p.

127. Inmon W.I I. Building the Data Warehouse. Prism, 1995.- p. 267

128. Mullcr J.C. "Generalisation of Spatial databases" in "Geographical Information Systems" Volume 1: Principles edited by Maquire D.J., Goodchild M.F., Rhind D.W., Longmans, 1991, p. 75-457.

129. Multidimensional Database Technology and Data Warehousing. Kenan S.,file:D\temp\2\l.HTM.

130. Musthalter L. Корпоративные системы управления документами DMS: аналитический обзор. Computer Week - Moscow, 1994, № 48. - С.25-29.

131. Oracle OLAP Products. Adding Value to the Data Warehouse. Oracle White Paper - 1995. Part 1: С10281.

132. Oracle 8 Server. Энциклопедия пользователя. Диасофт,2000.-576c.

133. Pavlov S.V., Desyatkina (Ефремова) O.A., GIS Technologies in the Republic Of Bashkortostan: emergency analysis, modelling and prognosis. / 16-tn ESRI European Middle Eastern and African User Conference, 17-19 October, Lisbon, Portugal, 2001.

134. Understanding GIS. The ARC/INFO Method. Environmental Systems Research Institute, Inc. USA, 1995. 610 p.

135. Vernadat F. Control and monitoring of complex manufacturing systems using situation and casual knowledge //Proc. of the 1st Conf. on Artificial Intelligence and Expert Systems in Manufacturing. IFS. P. 271-280.