توسعه چارچوبي استاندارد و تعامل‌پذير به منظور تلفيق سرويس‌هاي پردازش مكاني (مطالعه موردي: تهيه نقشه حساسيت رانش زمين)

Designing and Developing a Standards-based Interoperable Framework for Integrating Geoprocessing Services (Case Study: Landslide Susceptibility Mapping)

امروزه پديده‌هايي چون سيل و زمين‌لرزه و رانش زمين از مهم‌ترين عوامل طبيعي ويراني در سراسر جهان به شمار مي‌روند. به منظور كاهش موثر چنين خطرهايي و همچنين بالا بردن آگاهي در اين زمينه، تصميم‌گيري بهتر و برنامه‌ريزي متناسب با ويژگي‌هاي منطقه‌اي، و طراحي و ايجاد سيستم‌هاي مديريت محيط زيست ضروري به‌نظر مي‌رسد. شيوه‌هاي امروزين جمع‌آوري داده‌ها، پيشرفت فناوري‌هاي رايانه‌اي و گستردگي و فراگير شدن وب، زيرساخت مناسبي را به منظور ايجاد سيستم‌هاي مديريت محيط زيست توزيع‌يافته فراهم ساخته است، كه پردازش و تحليل تمام‌عيار محيط زيست را تسهيل مي‌كند. يكي از چالش‌هاي پيش‌رو در ايجاد و توسعه اين سيستم‌ها، مديريت حجم بالاي داده‌هاي مكاني ناهمگون و فقدان قابليت‌هاي پردازش مكاني تعامل‌پذير در كاربردهاي مدل‌سازي و تحليل محيطي است. در اين پژوهش، روش پياده‌سازي جديدي به منظور رفع مشكلات مربوط به پردازش توزيع‌يافته و تعامل‌پذيري سرويس‌هاي پردازش مكاني در قالب معماري سرويس‌گرا ارايه مي‌گردد. بدين‌منظور، يك برنامه كاربردي سرويس‌گراي استاندارد به نام تحليلگر حساسيت رانش زمين، براي توليد و انتشار نقشه‌هاي حساسيت رانش زمين مطابق با نياز كاربر ايجاد شده است. فناوري وب‌سرويس و دستورالعمل استاندارد OGC WPS (Open Geospatial Consortium Web Processing Service) براي پياده‌سازي مولفه‌هاي مورد نياز در سمت سرويس‌دهنده به‌كار گرفته شده‌اند. به‌علاوه ، از Google Maps API (Application Programming Interface) و فناوري‌هاي سرويس‌گيرنده وب نيز به منظور فراهم ساختن واسط كاربري تعامل‌پذير و پويا استفاده شده است. ارزيابي سيستم نمونه نشان مي‌دهد كه معماري ارايه‌شده مي‌تواند قابليت استفاده مجدد و كارايي سرويس‌هاي مكاني توزيع‌يافته در زنجيره سرويس را بهبود بخشد و مدل‌سازي محيط را در كاربردهاي گوناگون تسهيل كند. به‌علاوه، نتايج اين تحقيق مشخص مي‌سازند كه استفاده توام از فناوري وب‌سرويس و چارچوب OGC، سرويس‌هاي تعامل‌پذير و استانداردي را فراهم مي‌كند كه دسترسي و پردازش و نمايش داده‌هاي مكاني را به‌منظور برنامه‌ريزي و يا تصميم‌گيري در موارد اضطراري آسان مي‌سازد. كليد‌واژه‌ها: تعامل‌پذيري، معماري سرويس‌گرا، WPS نقشه حساسيت رانش زمين

Abstract Nowadays, geologic hazards are mainly considered as natural sources of devastation around the world. For effective reduction of such hazards and enhancement of situation awareness as well as better decision making for urban planning and soon, the environmental management systems should be designed and implemented. Recent developments in Information and Communication Technologies (ICT) have provided the fundamental infrastructure for building loosely coupled, distributed environmental management systems to support comprehensive environmental modeling. One of the main technical challenges in developing such GIS based systems is integrating large amounts of distributed geospatial resources (data and services) which are non-compliant to standards. This paper proposes a Service Oriented Architecture (SOA) as an efficient solution for the mentioned problem. It provides a novel implementation strategy that addresses the issues of distributed processing and service interoperability for environmental models. In this research, the authors have designed and developed a standards-based, service oriented application called Landslide Susceptibility Analyzer to generate landslide susceptibility map based on users’ preferences. Web services technology and OGC (Open Geospatial Consortium) and WPS (Web Processing Service) standard specification have been used to implement the required components of the geoprocessing engine. Google Maps API and Web client technologies have been used at the client-side to provide interactive user interface, too. The evaluation of prototype system proved that the proposed architecture can improve integrating of distributed geospatial services, both in terms of reusability and performance, in environmental modeling applications. The conclusions have also showed that coupling the Web services technology with OGC framework provides standards-based, interoperable services facilitating access, processing, and visualization of geospatial data to support effective decision making either in case of an emergency or in advance planning. Keywords: Spatial Interoperability, Service-Oriented Architecture, WPS, Landslide Susceptibility Map