Ministerie van Verkeer en Waterstaat
Verkenningsstudie vernieuwing applicatiearchitectuur Baseline 21 april 2004
AGI-werkdocument AGI-TGA-2004-26 RIZA-werkdocument 2004-082X
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
........................................................................................
Colofon Uitgegeven door:
Adviesdienst Geo-informatie en ICT (AGI), i.s.m. Rijksinstituut voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling (RIZA)
Informatie AGI: Telefoon: Fax:
015-2757575 015-2757576
AGI registratie nr.:
AGI-TGA-2004-26
Uitgevoerd door:
Albert Driesprong, Mustafa Yaman & Michel Grothe (AGI)
Opmaak:
Albert Driesprong
Opdrachtgever:
Bas van de Pas & Martin Scholten (RIZA)
Informatie RIZA Telefoon:
026-3688586
RIZA registratie nr.:
2004-082X
Datum:
21-04-2004
Status:
Definitief
Versienummer:
2.0
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Inhoudsopgave ................................................................................ ........
1
PROJECTOMSCHRIJVING ......................................................... 5 1.1 1.2 1.3 1.4
2
A ANLEIDING ......................................................................... 5 PROBLEEMSTELLING/DOELSTELLING ........................................... 5 A FBAKENING ......................................................................... 6 OPZET RAPPORT .................................................................... 6
BESCHRIJVING BASELINE 3.3 .................................................... 9 2.1 BASELINE 3.3 DATABASE .......................................................... 9 2.1.1 Structuur ..................................................................... 9 2.1.2 Knelpunten................................................................ 12 2.2 BASELINE 3.3 APPLICATIE....................................................... 13 2.2.1 Ontwikkel omgeving en platforms............................... 13 2.2.2 Applicatie structuur en ontwikkel talen ....................... 13 2.2.3 Functionaliteit ........................................................... 13
3 RELEVANTE ONTWIKKELINGEN EN GIS-ARCHITECTUREN VOOR BASELINE...................................................................................... 17 3.1 INLEIDING .......................................................................... 17 3.2 OPEN SYSTEMEN EN DE 3- LAGEN ARCHITECTUUR ........................ 17 3.2.1 Achtergrond open systeembenadering en 3-lagen architectuur ............................................................................ 17 3.2.2 Open systemen en ESRI software ................................ 20 3.3 RELEVANTE ONTWIKKELINGEN BINNEN RWS .............................. 21 3.3.1 Applicatiearchitectuur (KANS) .................................... 21 3.3.2 OpenGIS en Rijkswaterstaat........................................ 23 3.3.3 Nieuwe Netwerkvoorzieningen Rijkswaterstaat ............ 24 3.4 MOGELIJKE APPLICATIE- ARCHITECTUREN VOOR BASELINE ............. 25 3.4.1 Huidige architectuur Baseline ..................................... 26 3.4.2 Reeds bestaande architectuur opties............................ 26 3.4.3 Toekomstige architectuur opties.................................. 27 3.5 TOELICHTING ARCHITECTUUR COMPONENTEN ............................ 28 3.5.1 Databases .................................................................. 28 3.5.2 Desktop GIS, hier ArcGIS 8 ......................................... 34 3.5.3 ArcGIS Server............................................................. 35 3.5.4 OpenGIS Web Services ............................................... 36 4
ANALYSE ARCHITECTUREN EN IMPLICATIES VOOR BASELINE. 39 4.1 INLEIDING .......................................................................... 39 4.2 A RCGIS DESKTOP MET PERSONAL GEODATABASE ....................... 40 4.2.1 Conversiemogelijkheden............................................. 40 4.2.2 Open systeem benadering .......................................... 42 4.2.3 Snelheid .................................................................... 43 4.2.4 Gebruiksvriendelijkheid.............................................. 44 4.2.5 Prijs........................................................................... 46 4.2.6 Toekomstvastheid ...................................................... 47 4.2.7 Metadata................................................................... 48
3
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
4.3 A RCGIS DESKTOP MET ARCSDE EN ORACLE DATABASE ............... 48 4.3.1 Conversiemogelijkheden............................................. 48 4.3.2 Open systeem benadering .......................................... 50 4.3.3 Snelheid .................................................................... 50 4.3.4 Gebruiksvriendelijkheid.............................................. 51 4.3.5 Prijs........................................................................... 53 4.3.6 Toekomstvastheid ...................................................... 55 4.3.7 Metadata................................................................... 56 4.4 WEB CLIENT/A RCGIS DESKTOP MET A RCGIS SERVER , A RCSDE EN O RACLE DATABASE ........................................................................ 56 4.4.1 Conversiemogelijkheden............................................. 56 4.4.2 Open systeem benadering .......................................... 58 4.4.3 Snelheid .................................................................... 58 4.4.4 Gebruiksvriendelijkheid.............................................. 59 4.4.5 Prijs........................................................................... 60 4.4.6 Toekomstvastheid ...................................................... 62 4.4.7 Metadata................................................................... 62 4.5 WEB CLIENT MET OPENGIS WEB SERVICES EN ORACLE SPATIAL DATABASE .................................................................................... 63 4.5.1 Conversiemogelijkheden............................................. 63 4.5.2 Open systeem benadering .......................................... 64 4.5.3 Snelheid .................................................................... 65 4.5.4 Gebruiksvriendelijkheid.............................................. 66 4.5.5 Prijs........................................................................... 67 4.5.6 Toekomstvastheid ...................................................... 69 4.5.7 Metadata................................................................... 69 4.6 SAMENVATTING RESULTATEN .................................................. 70 4.7 A ANVULLENDE OPMERKINGEN ................................................ 70 5
CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN ......................................... 73 5.1 5.2 5.3
6
INLEIDING .......................................................................... 73 C ONCLUSIES ....................................................................... 73 A ANBEVELINGEN .................................................................. 79
REFERENTIES .......................................................................... 83 6.1 6.2
LITERATUUR ....................................................................... 83 INTERVIEWS EN GESPREKKEN ................................................... 84
BIJLAGEN 1.
4
BASELINE GEBRUIKERS EN GEINTERESSEERDEN
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1 Projectomschrijving 1.1 Aanleiding Het RIZA (Rijksinstituut voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling) Arnhem draagt sinds 1995 zorg voor de ontwikkeling en het beheer van de Arc/Info applicatie Baseline. Baseline is een applicatie en database voor het opslaan, raadplegen, presenteren maar vooral ook het bewerken en klaarzetten van riviergegevens ten behoeve van het uitvoeren van berekeningen met de stromingsmodellen Waqua, Sobek en op korte termijn ook Delft 3D (gepland 2004). Baseline heeft op dit moment ongeveer 65 actieve gebruikers, verspreid over 13 organisaties (zie bijlage 1). Bij het ontstaan van Baseline in 1995 is ervoor gekozen de applicatie te ontwikkelen in de toenmalige Arc/Info omgeving. Daarbij is met name gebruik gemaakt van de programmeer taal Arc Macro Language (AML). Inmiddels hebben zich binnen de GIS-markt een aantal belangrijke ontwikkelingen voorgedaan op het gebied van o.a. Desktop GIS, Internet/Intranet GIS en standaarden. Deze ontwikkelingen genieten een groot draagvlak onder GIS gebruikers, met als gevolg dat oude applicaties snel dateren. Om gebruik en toepasbaarheid van de Baseline applicatie op termijn te kunnen garanderen is een vernieuwing van de applicatiearchitectuur noodzakelijk. Voordat besloten kan worden in welke omgeving Baseline moet gaan functioneren en aan welke kwalificaties de applicatie dient te voldoen, is een gedegen kennis van de technische mogelijkheden vereist. Dit rapport is het resultaat van een verkennende studie naar een aantal mogelijke oplossingen.
1.2 Probleemstelling/Doelstelling Uit een gesprek met het RIZA Arnhem is gebleken dat een aantal opties voor de vernieuwing van Baseline overwogen worden. Kort komt het erop neer dat men interesse heeft voor het omzetten van de applicatie naar de ArcGIS Desktop of naar een Internet/Intranet omgeving. Tevens is gebleken dat de huidige database bestaande uit coverages aangepast dient te worden. De nieuwe database dient uiteraard aan te sluiten bij de gekozen ontwikkel omgeving. Momenteel ontbreekt echter een gedegen kennis van de mogelijkheden, met als gevolg dat het maken van weloverwogen keuzes onmogelijk is. Om voldoende kennis op te bouwen wenst het RIZA antwoord te krijgen op de volgende vragen: 1. Wat zijn de mogelijkheden voor en implicaties van het omzetten van Baseline naar de ArcGIS Desktop? 2. Wat zijn de mogelijkheden voor en implicaties van het omzetten van Baseline naar een Internet/Intranet applicatie? 3. Wat zijn de mogelijkheden voor en implicaties van het omzetten van de huidige database?
5
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Met name omdat de applicatie omgeving en de database sterk met elkaar samenhangen, is het lastig bovenstaande vragen een voor een uit te werken. Daarom is ervoor gekozen een viertal scenario’s voor de architectuur van het toekomstige Baseline tegen het licht te houden. Ieder scenario maakt gebruik van de ArcGIS Desktop en/of een Internet/Intranet oplossing in combinatie met een database. Een en ander leidt tot de volgende concrete doelstelling: Doel van deze verkenningsstudie is het inventariseren van de door de GISmarkt aangeboden mogelijkheden voor de vernieuwing van Baseline (database en applicatie) naar een moderne, toekomstvaste applicatiearchitectuur c.q. GIS-omgeving. Middels het uitwerken van een aantal architectuur scenario’s wordt invulling gegeven aan drie door het RIZA gedefinieerde vragen: 1. Wat zijn de mogelijkheden voor en implicaties van het omzetten van Baseline naar de ArcGIS desktop? 2. Wat zijn de mogelijkheden voor en implicaties van het omzetten van Baseline naar een Internet/Intranet applicatie? 3. Wat zijn de mogelijkheden voor en implicaties van het omzetten van het huidige database? Op deze wijze wordt het RIZA voldoende inzicht verschaft in de vernieuwingsmogelijkheden voor Baseline om een gedegen discussie betreffende de uiteindelijk gewenste applicatie/database structuur te kunnen voeren. Het RIZA wordt daardoor in staat gesteld weloverwogen keuzes te maken in het toekomstig ontwikkel- en implementatie traject.
1.3 Afbakening Dit rapport behelst de verslaglegging van een verkennende studie naar mogelijkheden voor vernieuwing van de Baseline applicatie en de daarbij horende database. Hierbij is het niet de bedoeling een specifiek advies uit te brengen over de toekomstig te volgen procedure bij implementatie. Ook voor de implementatie zelf is AGI binnen dit project niet verantwoordelijk.
1.4 Opzet rapport In paragraaf 1.2 is reeds vermeld dat dit rapport invulling geeft aan de doelstelling middels het uitwerken van een viertal architectuur scenario’s voor het toekomstige Baseline. Allereerst gaat hoofdstuk 2 echter in op de structuur en functionaliteit van het huidige Baseline (datamodel en applicatie). De lezer krijgt hierdoor inzicht in de uitgangssituatie. Hoofdstuk 3 gaat in op ontwikkelingen die mogelijk van invloed zijn op het toekomstige Baseline. Aansluitend worden de vier architectuur scenario’s met de daarbij horende applicatie en database componenten uiteengezet. Tot slot van het hoofdstuk wordt op alle componenten een korte toelichting gegeven.
6
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Om de implicatie van de verschillende architectuur scenario’s op Baseline te analyseren wordt in hoofdstuk 4 voor ieder scenario een aantal criteria uitgewerkt. Voorbeelden van criteria zijn ‘conversiemogelijkheden’, ‘snelheid’ en ‘gebruiksvriendelijkheid’. Bij het uitwerken van deze criteria wordt gebruik gemaakt van specifieke vragen zoals die in gesprek met het RIZA naar voren zijn gekomen. Met betrekking tot het criterium ‘conversiemogelijkheden’ komen bijvoorbeeld de volgende vragen aan bod: • Worden er technische problemen/onoverkomelijkheden verwacht? • Welke functies uit de huidige Baseline applicatie zijn al standaard beschikbaar? • Kunnen de huidige in Baseline beschikbare functies automatisch geconverteerd worden? Ter afronding zijn in hoofdstuk 5 de belangrijkste conclusies op een rij gezet. Tevens worden een aantal aanbevelingen gedaan. .......................................................................................
7
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
8
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
2 Beschrijving Baseline 3.3 Baseline is een geografisch informatie systeem (GIS) bestaande uit een database en een applicatie. In het database gedeelte worden gegevens binnen een vaste structuur opgeslagen De applicatie bevat een aantal functies voor het beheren, muteren, genereren en presenteren van gegevens in de database. Een belangrijk functioneel aspect van de applicatie is het klaarmaken van gestandaardiseerde gegevensbestanden voor het uitvoeren van berekeningen met de stromingsmodellen Waqua, Sobek en op korte termijn ook Delft 3D (gepland 2004). Dit hoofdstuk geeft een korte toelichting op de technische eigenschappen en functionaliteit van zowel het database gedeelte als het applicatie gedeelte van Baseline 3.3. Inhoudelijk is dit hoofdstuk met name gebaseerd op de volgende documenten: • • •
Baseline 3.3 Gebruikershandleiding (Weidema, 2003; [11]) Baseline 3.3 Technische documentatie (Weidema, 2003; [12]) Baseline 3.0 Protocol basisbestanden (van der Meulen, 1998;[1])
2.1 Baseline 3.3 database 2.1.1 Structuur In deze paragraaf wordt de database structuur van Baseline kort uiteengezet. Allereerst is het van belang te beseffen dat met de database van Baseline een vaste directory structuur bedoeld wordt, waarin zowel de Baseline applicatie als de bestanden volgens vaste richtlijnen zijn opgeslagen. Baseline 3.3 maakt dus geen gebruik van een database programma zoals Oracle, Informix of Ingres. De volledige Baseline database dient te zijn geïnstalleerd onder de directory ‘…/baseline/’. Hierin wordt onderscheid gemaakt naar drie niveaus: ‘systeem’, ‘beheer’ en ‘gebied’. Op het niveau van gebied kan onderscheid worden gemaakt in bijvoorbeeld ‘Maas’ en ‘Rijn’. De basisstructuur ziet er in dat geval als volgt uit: BASELINE:
SYSTEEM BEHEER MAAS RIJN
De directory ‘systeem’ omvat de programmatuur, menu’s en helpteksten van de applicatie en alle bestanden die nodig zijn voor het functioneren van de applicatie.
9
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Onder de directory ‘beheer’ bevindt zich geen verdere standaard directory structuur. De beheerder van Baseline gebruikt deze directory voor zijn werkzaamheden en brengt zelf een overzichtelijke structuur aan. De directory’s onder het niveau ‘gebied’ (bijv. ‘Rijn’ en ‘Maas’) kennen standaard de sub-directory ‘basisgeg’. Onder ‘basisgeg’ worden de meest recente basisgegevens voor het uitvoeren van berekeningen met stromingsmodellen opgeslagen. Tevens kunnen onder het niveau ‘gebied’ ‘
’ directory’s opgenomen worden. Onder ‘’ worden gegevens van grootschalige wijzigingen op de basisgegevens opgeslagen, die als basis kunnen dienen bij het uitvoeren van berekeningen met stromingsmodellen. De varianten geven, in tegenstelling tot de basisgegevens, niet de actuele maar een potentiële situatie weer. Een en ander ziet er bijvoorbeeld als volgt uit: BASELINE:
SYSTEEM BEHEER MAAS:
RIJN:
BASISGEG VARIANT_A VARIANT_B BASISGEG VARIANT_A
De directory’s ‘basisgeg’ en ‘’ kennen op hun beurt een standaard indeling. Het betreft de workspaces waaronder de basisgegevens en variantgegevens worden opgeslagen. Baseline kent de volgende workspaces: Workspaces DATA GRENZEN HOOGLIJN HOOGPUNT MEETPUNT OPPWATER OVERIG RIVGEOM RUWHEID SOBEK TIN WAQUA IMPORT EXPORT
PLOT
10
Omschrijving Administratieve gegevens, zoals randvoorwaarden Begrenzingen gebied en secties Lijnelementen en hoogteverschil gegevens Hoogtemetingen en dieptelodingen Meetpunten en waterstanden Oppervlakte water Bestanden die niet onder andere groepen vallen Bestanden met riviergeometrie Bestanden t.b.v. ruwheidsschematisaties Bestanden specifiek voor SOBEK Hoogtemodellen Bestanden specifiek voor WAQUA Voor het bewaren van aangeleverde bestanden die met de applicatie geïmporteerd kunnen worden Voor het bewaren van met de applicatie gemaakte exportbestanden voor derden van bestanden uit de database Voor het bewaren van met de applicatie gemaakte plotbestanden van kaarten
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Workspaces METAINFO
Omschrijving Voor het bijhouden van meta-informatie over de bestanden
Tabel 1, standaard workspaces in de Baseline database voor het opslaan van basisgegevens en variantgegevens. De workspaces vermeld in tabel 1 bevatten alle beschikbare basisgegevens en variantgegevens. Voor dit rapport voert het te ver deze gegevens in detail te beschrijven. Daarvoor wordt verwezen naar de Baseline gebruikershandleiding [11] en het Protocol basisbestanden Baseline [1]. Het Protocol basisbestanden Baseline legt o.a. vast aan welke eisen gegevens moeten voldoen. Baseline kent bijvoorbeeld strikte regels wat betreft de naamgeving van bestanden en itemdefinities. Voor het lezen van dit rapport is het wel nuttig inzicht te hebben in de typen gegevens die in de Baseline database opgeslagen worden. Tabel 2 geeft een overzicht. Type Coverage Coverage Coverage Coverage
Features Punten Lijnen Vlakken Lijnen/vlakken
Coverage
Lijnen + punten n.v.t.
ASCII ARC/INFO Generate
n.v.t.
GRID
gridcellen
TIN
TIN
Toelichting Vectorbestand; bevat alleen punten Vectorbestand; bevat alleen lijnen Vectorbestand; bevat alleen vlakken Vectorbestand; bevat zowel lijnen als vlakken Vectorbestand; bevat lijnen en punten die exact op de lijnen dienen te liggen Tekstbestand; bevat informatie in normaal ASCII formaat Tekstbestand; bevat informatie in ARC/INFO Generate formaat. In principe is dit ook een ASCII bestand Gridbestand (raster); vlakvulling bestaande uit vierkante gridcellen Vectorbestand; vlakvulling bestaande uit driehoekige vlakken.
Tabel 2, typen bestanden opgeslagen in de Baseline database Gegevens voor de Baseline database worden door verschillende instanties in uiteenlopende formaten aangeleverd. Daarnaast worden op basis van de aangeleverde gegevens een aantal nieuwe gegevenssets gecreëerd. Op basis van gebruiksdoel en de wijze van totstandkoming kunnen drie hoofdgroepen onderscheiden worden:
11
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1. Basisgegevens: Deze gegevens worden extern aangeleverd en buiten de Baseline applicatie, vaak in Arc/Info of ArcGIS Desktop, voorbewerkt. Verreweg de meeste basisgegevens worden als Coverage in de database opgeslagen. Daarnaast vallen onder de hoofdgroep basisgegevens een aantal ASCII bestanden. 2. Afgeleide gegevens: Dit zijn gegevens die ten behoeve van SOBEK en WAQUA binnen de Baseline applicatie gegenereerd worden. De basisgegevens dienen daarbij als broninformatie. De meeste functionaliteit voor het genereren van afgeleide gegevens is te vinden in het menu ‘Tools’ (zie tabel 3, paragraaf 2.2.3.). Er kunnen diverse afgeleide gegevens gegenereerd worden, in verschillende bestandsformaten: Coverage, ASCII, TIN & GRID. 3. Geconverteerde gegevens: De modellen SOBEK en WAQUA zijn over het algemeen niet in staat basisgegevens of afgeleide gegevens direct in te lezen. Om dit mogelijk te maken moeten de gegevens eerst worden geconverteerd. Het menu ‘Modellen’ (zie tabel 3, paragraaf 2.2.3.) in de Baseline applicatie biedt daarvoor de benodigde functionaliteit. Geconverteerde gegevens hebben veelal een GRID of een ASCII formaat.
2.1.2 Knelpunten Ondanks dat de Baseline database gedegen is gestructureerd, is er sprake van een belangrijk probleem dat aandacht behoeft. Tabel 2 geeft aan dat de database Coverages bevat waarin punten bovenop lijnen zijn gelegd. Dit is een truc om 3D gegevens in een Coverage op te kunnen slaan. De punten bevatten waarden in de attribuut tabel die de hoogte van de lijn op de locatie van de punten weergeven. Vaak wordt niet alleen de hoogte op de lokatie van de punten vastgelegd, maar ook de hoogte links en rechts van de punten. Denk bijvoorbeeld aan een lijnvormig kribelement waarvoor op verschillende posities langs de lijn naast de kruinhoogte ook de bodemhoogten stroomopwaarts en stroomafwaarts van de krib worden beschreven. Probleem in de huidige database is echter dat het bijzonder lastig is de punten exact op de lijnen te situeren. Er zijn maatregelen getroffen om dit proces te vergemakkelijken, maar die werken niet vlekkeloos. Gevolg is dat na het bewerken van een lijn veel werk verzet moet worden om de punten opnieuw te positioneren. Een nieuw database systeem, waarin topologische relaties tussen punten en lijnen kunnen worden vastgelegd kan uitkomst bieden.
12
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
2.2 Baseline 3.3 applicatie 2.2.1 Ontwikkel omgeving en platforms De applicatie is ontwikkeld in het GIS pakket Arc/Info van ESRI: • •
Arc/Info versie 7.1.1. onder UNIX Arc/Info versie 7.2.1. onder Windows NT4.
Baseline kan draaien onder: • • •
Arc/Info versie 7.1.1. en hoger onder UNIX op SUN- en HPwerkstations Arc/Info versie 7.2.1 en hoger onder Windows NT4 Arc/Info versie 8.x onder Windows XP en UNIX op SUN- en HP-werkstations
Betreffende Arc/Info 8.x onder Windows XP dient opgemerkt te worden dat het gaat om de Arc/Info 8.x Workstation en niet de ArcGIS 8.x Desktop applicatie (voor meer informatie zie paragraaf 3.5.2.).
2.2.2 Applicatie structuur en ontwikkel talen Baseline bestaat uit een aantal sub-programma’s geschreven in een drietal ontwikkel talen: AML (Arc Macro Language), Fortran en C++. De kern van Baseline is een Arc/Info applicatie bestaande uit ongeveer 170 AML’s. Naast de Arc/Info applicatie vallen onder de Baseline programmatuur Baswaq, twee executables en een vertaalprogramma. Baswaq is een programma geschreven in Fortran dat zorg draagt voor conversies van basisbestanden (coverages) naar invoerbestanden voor het stromingsmodel WAQUA. De executables zijn geprogrammeerd in C++ en dienen voor de conversie van basisbestanden (coverages) naar invoerbestanden voor het model SOBEK. Het vertaal programma tot slot is ontwikkeld in Fortran en biedt de mogelijkheid meldingen, menu titels etc. in verschillende talen weer te geven. Baseline 3.3. ondersteunt de talen Nederlands en Engels.
2.2.3 Functionaliteit Met de applicatie Baseline kan een gebruiker de in de database van Baseline opgeslagen gegevens beheren, raadplegen, selecteren, wijzigen en presenteren. Daarnaast bevat de functionaliteit van Baseline diverse tools om uit de basisgegevens in de database afgeleide gegevens, zoals overlaten en hoogtemodellen, ten behoeve van het uitvoeren van berekeningen met stromingsmodellen te genereren. Ook bevat Baseline functionaliteit voor het aanmaken van invoerbestanden voor WAQUA en SOBEK. Om in de uitwisseling tussen verschillende diensten van Rijkswaterstaat en derden met andere bestandsformaten te voorzien, zijn functies voor de import en export van bestanden opgenomen (Baseline 3.3 Gebruikershandleiding).
13
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Bovenstaande functionaliteit omschrijving is direct terug te vinden in de verschillende menu’s van Baseline: • • • • • • • • •
Navigatie en beheer Raadplegen en selectie Verschuiven en zoomen Wijzigen Tools: voor het genereren van diverse afgeleide bestanden voor stromingsmodellen Modellen: voor het aanmaken van invoerbestanden voor WAQUA en SOBEK Import/export Presentatie Afsluiten Baseline
Tabel 3 geeft voor ieder menu een korte toelichting van de inhoudelijke functionaliteit. Menu Navigatie en beheer
Raadplegen en selectie
Verschuiven en zoomen
Wijzigen
Tools
14
Omschrijving De functionaliteiten voor navigatie en beheer stellen de gebruiker en beheerder van Baseline in staat door de structuur van de database te bewegen, bestanden en directory’s te kopiëren, te verplaatsen en te verwijderen en nieuwe directory-structuren aan de database toe te voegen. Tevens worden een aantal standaard functionaliteiten als ‘erase’ en ‘clip’ aangeboden die op een hele boom gegevens tegelijk kunnen worden uitgevoerd. Met de functionaliteiten voor raadplegen en selecteren kunnen alle gegevens in de database van Baseline benaderd worden. Zowel ruimtelijke ligging van elementen als de informatie over de elementen kan geraadpleegd worden. Tevens kunnen elementen zowel ruimtelijk als op basis van attributen (informatie) geselecteerd worden. Met de functies voor verschuiven en zoomen kan de gebruiker in- en uitzoomen op getekende bestanden. Tevens kan een getekend bestand verschoven worden. Met de functionaliteit voor wijzigen kan de gebruiker wijzigingen aanbrengen in bestanden van de database. Dit kunnen ruimtelijke wijzigingen zijn, zoals het toevoegen of verwijderen van elementen, het wijzigen van attribuutteksten van elementen of het wijzigen van ascii-files. Ook kunnen coverages met wijzigingen ingevoegd worden in een bestand uit de database. Deze groep functionaliteiten omvat diverse functies voor het genereren van afgeleide bestanden uit de bestanden in de database, die benodigd zijn voor het uitvoeren van berekeningen met WAQUA en/of SOBEK. Met behulp van deze tools kunnen de
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Menu
Omschrijving afgeleide bestanden steeds opnieuw opgebouwd worden, wanneer de basisbestanden worden geactualiseerd of de effecten van bepaalde vergunningen worden doorgerekend. Modellen Deze groep functionaliteiten omvat functies voor de conversie van bestanden uit Baseline naar invoerbestanden voor WAQUA en SOBEK. Import/export Met deze functionaliteit kunnen bestanden tussen verschillende diensten van Rijkswaterstaat of met derden uitgewisseld worden. Daarnaast kunnen bestanden met enkele andere veelgebruikte bestandsformaten uit de database gegenereerd en in de database geïmporteerd worden. Uitwisseling met de volgende bestandsformaten is mogelijk: ARC/INFO (e.00), ASCII, DXF. Presentatie Met de functionaliteit voor presenteren kan de gebruiker eenvoudig kaarten op het scherm tonen, laten plotten of bewaren als plotbestand. Deze funtionaliteit is met name bedoeld voor het maken van eenvoudige kaarten om doorgevoerde wijzigingen en dergelijke te controlleren. Afsluiten Baseline Met de functionaliteit voor afsluiten kan de gebruiker hetzij de applicatie verlaten, hetzij tijdelijk een prompt krijgen voor acties in Arcedit. Tabel 3, inhoudelijke functionaliteit Baseline applicatie. Veel van de Baseline functionaliteit is vandaag de dag standaard beschikbaar in desktop GIS applicaties. Daarnaast bieden ook databases met een GIS component (bijvoorbeeld Oracle Spatial) steeds meer basisfuncties (zie 3.5.1.B.). In Baseline bevatten met name de menu’s ‘Tools’ en ‘Modellen’ een aantal specifieke functies die wellicht niet altijd standaard beschikbaar zijn.Hieronder wordt de belangrijkste functionaliteit in deze menu’s kort samengevat. •
•
15
Creëren nieuwe coverage bestanden op basis van een of meerdere bestaande coverages. Omschrijving functies: 1. Lijnbestanden worden samengevoegd en geconverteerd naar één vlakbestand. 2. Bestanden met lijnen worden gecombineerd tot één bestand met lijnen waaraan automatisch attribuut codes worden toegevoegd. 3. Bestanden met punten en/of lijnen worden samengevoegd tot één bestand met lijnen en punten die op de lijnen liggen. 4. Er wordt een overlay gemaakt van twee vlakbestanden. Op basis van ASCII vertaaltabel wordt één nieuw vlakbestand gemaakt. 5. Vlak attributen worden gehercodeerd op basis van een sleuteltabel. Vervolgens vindt er middels clustering/samenvoeging een generalisatie plaats. Creëren lege coverage waarin gebruiker objecten kan tekenen
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• • • • • • •
Converteren coverage (punten) naar TIN Converteren coverage (vlakken) naar GRID Converteren TIN naar GRID Converteren GRID naar ASCII Converteren Arc/Info Generate naar coverage (zowel punten, lijnen als vlakken) Converteren coverage naar Arc/Info Generate (zowel punten, lijnen als vlakken) Converteren TIN naar Arc/Info Generate
Voor meer gedetailleerde informatie over functies binnen de Baseline applicatie wordt doorverwezen naar de Baseline 3.3 Gebruikershandleiding en het Baseline 3.0 Protocol Basisbestanden.
........................................................................................
16
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
3 Relevante ontwikkelingen en GIS-architecturen voor Baseline 3.1 Inleiding In dit hoofdstuk worden enkele ontwikkelingen geschetst die van invloed kunnen zijn op de architectuur van het toekomstige Baseline. Deze ontwikkelingen liggen enerzijds in het domein van GIS, anderzijds in het domein van de ICT-ontwikkelingen binnen Rijkswaterstaat. Van daaruit worden tevens enkele reëel geachte architectuuropties uitgewerkt. Deze opties zijn in lijn met de opdracht geselecteerd en geven globaal het scala aan huidige en toekomstige architectuurmogelijkheden voor Baseline weer. Combinaties met andere architecturen worden op voorhand overigens niet uitgesloten.
3.2 Open systemen en de 3-lagen architectuur 3.2.1 Achtergrond open systeembenadering en 3-lagen architectuur Uitgangspunt voor een nieuwe systeemarchitectuur is het concept van open systemen met het 3-lagen model, waarbij sprake is van een gescheiden presentatie-, functie- en datalaag. Hierbij dient opgemerkt te worden dat dit concept wordt beschouwd als de ideale situatie. Voor het toekomstige Baseline hoeven afwijkingen niet op voorhand te worden uitgesloten. In deze paragraaf wordt het begrip open systemen volgens de onderstaande definitie nader uitgewerkt en vergeleken met de conventionele systeemomgeving (zie verder [3]): Een ‘Open Systeem Omgeving’ maakt het mogelijk in een netwerkomgeving systeemonderdelen zoals dataopslag, functies en gebruikersinterface flexibel te combineren. De conventionele systeemomgeving Om de voordelen van open systemen te kunnen begrijpen is het goed eerst naar de opbouw van een conventionele omgeving te kijken. (figuur 1).
17
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
?
Presentatie Presentatie
Functies
Functies
Data
Data
Presentatie Functies
Basisgegevens Specifieke gegevens Functies Standaardfuncties Gegevensconversie
Data
Figuur 1. Conventionele systeemomgeving In een conventionele systeemomgeving zijn de onderdelen data (DBMS of file gebaseerd), functies of systeemlogica en presentatie (systeemuitvoer en gebruikersinterface) onlosmakelijk met elkaar verbonden. Een voorbeeld van een conventioneel systeem is de ESRI GIS-software Arc/Info 7.x (commando gestuurde workstation omgeving). Ook het huidige Baseline kan aangemerkt worden als een conventioneel systeem. Gebruikersinterface en functionaliteit zijn duidelijk met elkaar verweven. De Baseline database staat fysiek wel op zichzelf, maar er is bijna altijd een conversie noodzakelijk om gegevens met andere software dan die van ESRI te kunnen lezen. Een conventioneel systeem heeft een aantal voordelen. Allereerst is het goed afgegrensd van de buitenwereld. Er zijn hierdoor geen storende invloeden van buiten het systeem. Dit maakt het systeem in de regel stabieler. Als consequentie hiervan is ook het beheer organisatorisch eenvoudig en eenduidig te regelen. Verder is de performance van een dergelijk systeem in de regel goed te voorspellen doordat alle systeemonderdelen optimaal op elkaar zijn afgestemd en direct met elkaar communiceren. Tenslotte is voor gebruikers heel duidelijk wat het systeem is en kan; het is een vrij overzichtelijk geheel. De voordelen zoals hierboven genoemd verklaren wellicht waarom nog relatief veel systemen aan het geschetste beeld voldoen, of in ieder geval nog veel kenmerken van een conventioneel systeem vertonen. Een conventionele systeemomgeving heeft ook nadelen die voortkomen uit het feit dat een conventioneel systeem weinig mogelijkheden heeft om binnen een netwerk met andere systemen of databronnen te communiceren. Hiertoe ontbreken de interfaces (zie figuur 1). De gesloten opzet van een conventioneel systeem maakt het ook onmogelijk functies tussen systemen te delen, een systeem via het netwerk voor meerdere gebruikers toegankelijk te maken of standaardfuncties te gebruiken. Dit maakt het moeilijker om geogegevens tussen applicaties uit te wisselen (zoals met copy & past).
18
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Doordat in een conventioneel systeem de presentatielaag (de gebruikersinterface) integraal onderdeel is van het systeem, is deze niet zomaar te vervangen of met de gebruikersinterface van een ander systeem te combineren. Dit maakt het onmogelijk systemen te integreren op een voor de gebruiker transparante, uniforme manier. De open systeem omgeving Het open systeemconcept is een antwoord op de beperkingen die conventionele systemen in zich dragen. Hierbij wordt niet gedacht in aparte geïsoleerde systemen maar in een netwerkomgeving (een “architectuur”) waarin gegevens en functies worden gedeeld en de gebruikersinterface flexibel is aan te passen aan de behoefte van de gebruiker. Belangrijkste kenmerk van een dergelijke architectuur is een logische scheiding van data, functies en presentatie in drie lagen. Het open systeem concept kan daarom ook aangeduid worden als het 3lagen model (zie figuur 2). De presentatielaag Omdat in een open systeem omgeving de presentatielaag onafhankelijk is van onderliggende data of functies, is de gebruikersinterface heel flexibel aan te passen. Er kunnen verschillende gebruikersinterfaces voor verschillende gebruikers(groepen) gemaakt worden. Daarnaast is het ook mogelijk verschillende databronnen en systemen via een uniforme gebruikersinterface te benaderen (bijvoorbeeld via een Internet browser). De functielaag In de functielaag bevindt zich de logica van het systeem. Deze is vastgelegd in software componenten die volgens een beschreven standaard door andere componenten aan te roepen zijn. In dit verband spreekt men ook wel van Component Based Development en van Component Object Models (COM). Als een bepaalde functionaliteit eenmaal in een component is vastgelegd kan deze vervolgens overal waar de betreffende functionaliteit benodigd is worden aangeroepen. Hierdoor wordt functionaliteit eenmalig en eenduidig vastgelegd en hoeft deze ook maar op één plek te worden onderhouden. De datalaag Wellicht het meest in het oog springend bij conventionele systemen is het feit dat dezelfde gegevens in verschillende systemen worden opgeslagen en beheerd. Met het inrichten van een algemene, voor verschillende systemen toegankelijke datalaag kan eventuele dataredundantie worden geëlimineerd. Hierdoor is er geen sprake meer van dubbele opslag en beheer van gegevens, kunnen gegevens worden gedeeld en worden altijd dezelfde gegevens als basis gebruikt.
19
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Middelware
Presentatie
Functies
Data
Figuur 2. Door een logische scheiding aan te brengen tussen presentatie, functies en data kunnen gegevens en functionaliteit tussen verschillende applicaties (clients) gedeeld worden.
3.2.2 Open systemen en ESRI software Bij ESRI GIS-producten zoals die binnen RWS ingezet worden is de ontwikkeling richting open systemen goed waar te nemen. De eerste versies van Arc/Info vertonen alle kenmerken van een conventioneel systeem zoals in dit hoofdstuk beschreven: dataopslag alleen toegankelijk voor het systeem zelf, alle functies specifiek en een integraal onderdeel van het systeem, ontwikkelen in een ESRIspecifieke taal (AML) en een specifieke user-interface. De introductie van nieuwe ESRI producten was er (onder andere) op gericht de GIS-software meer te laten aansluiten bij open systeem standaarden. De achterliggende gedachte was om geografische gegevens een centrale plaats in de informatievoorziening te geven en geo-functionaliteit toegankelijker te maken vanuit producten van andere software leveranciers. Zo maakte de Spatial Database Engine (SDE) de opslag van geografische gegevens in een standaard database mogelijk, maakte ArcView GIS bereikbaar voor de Windows desktop en gaf Map Objects de mogelijkheid te programmeren in standaard ontwikkeltalen als Delphi en Visual Basic. Eind jaren negentig was zo een bont palet van producten ontstaan waarmee wel enige vorm van openheid te bereiken was, maar waarbinnen de samenhang zoek was. Dit leidde tot een compleet redesign van alle ESRI producten resulterend in ArcGIS 8, welke werd geïntroduceerd in het jaar 2000. Met ArcGIS kan GIS functionaliteit in een 3-lagen architectuur geïntegreerd worden, mits gebruik gemaakt wordt van COM (Component Object Model); d.w.z. met ArcGIS is het mogelijk bovenop bestaande ArcGIS componenten (COM objecten) een user-specifieke gebruikersinterface te bouwen.
20
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Met de geplande introductie van ArcGIS Server krijgt ArcGIS 9 een web services architectuur. ArcGIS Server wordt een omgeving waarbinnen een brede GIS functionaliteit in de vorm van webservices ter beschikking wordt gesteld (zie 3.5.3). Mede als gevolg van de implementatie van OpenGIS standaarden is de verwachting dat ESRI producten in de toekomst steeds meer zullen voldoen aan de specificaties voor de open systeem architectuur. In paragraaf 3.3.2. wordt verder op OpenGIS ingegaan.
3.3 Relevante ontwikkelingen binnen RWS 3.3.1 Applicatiearchitectuur (KANS) Het project Koepel Architectuur Natte Sector (KANS) is een eerste inspanning om door middel van architectuur structureel te werken aan de samenhang van de informatievoorziening ten behoeve van de natte sector van RWS (http://www.venwnet.minvenw.nl/rws/fwta/kans). Binnen de koepelarchitectuur wordt onderscheid gemaakt tussen 4 architecturen: businessarchitectuur, informatie architectuur, technische infrastructuur architectuur en applicatiearchitectuur. Deze paragraaf gaat in op de applicatiearchitectuur. Voor de toekomstige applicatiearchitectuur in de natte sector is door KANS het web services model geadopteerd. Het web services concept maakt gestandaardiseerde samenwerking (en data-uitwisseling) tussen verschillende applicaties mogelijk. Gezien het feit dat Baseline een intermediair is tussen databases en enkele modelsystemen, waarbij Baseline zich richt op geografische dataverwerking en data-uitwisseling, is aandacht voor een standaardisatie van data-uitwisseling van belang. Data-uitwisseling via standaarden Gestandaardiseerde data-uitwisseling tussen aandachtsgebieden vereist standaarden voor: • het aanbieden van data; • het kunnen vinden van data en een beschrijving van het formaat van de data (metadata); • het ophalen van de data; • het formaat van de data. Voor elk van deze standaarden geldt dat een opbouw gewenst is die loopt van generiek naar specifiek. Twee verschillende databronnen kunnen in een aantal details verschillen, maar zullen ook gemeenschappelijke elementen bevatten. Voor een grote verzameling databronnen zijn er gemeenschappelijke elementen, deels gemeenschappelijke elementen en unieke elementen. De technologie die tegenwoordig vanuit de Internetwereld voor data uitwisseling in opkomst is, haakt in op dit spectrum van generiek naar specifiek.
21
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Het volgende plaatje geeft schematisch weer hoe data-uitwisseling tussen applicaties kan plaatsvinden:
Register formaat aanmelden
formaat opvragen data vraag gevraagde data
aanbiedende applicatie
vragende applicatie (( Figuur 3. Gestandaariseerde data uitwisseling conform het web services concept Het model voldoet aan heel generieke standaarden en specifieke data voldoet aan de standaarden voor het betreffende type (zoals tabellarisch, tekstueel, geografisch, etc.). Binnen RWS-Nat zal er sprake zijn van standaardformaten voor de diverse inhoudelijke categorieën (fysisch, chemisch, etc.). In het Register kan men opvragen welke informatie op deze wijze aangeboden wordt, hoe die data aangevraagd moet worden en wat het formaat ervan is. Zodra de vragende applicatie (client) dit weet, kan de juiste vraag gesteld worden aan de aanbiedende applicatie (server) en stuurt deze de opgevraagde data. Op deze manier kan zonder menselijke tussenkomst een grote verscheidenheid aan data toegankelijk worden gemaakt. In geval van een groot aantal databronnen en clients komen er nog een aantal aandachtspunten bij: • het verdelen van de beschikbare data over de verschillende databronnen; • de gemeenschappelijke elementen binnen de verschillende databronnen benutten. In principe kan alle data via één databron aangeboden worden, maar om diverse redenen (performance, organisatie, migratie, geografische spreiding van databronnen) is dit niet altijd optimaal. Migratieoverwegingen De boven beschreven technologie is nieuw en nog sterk in ontwikkeling. Van de ene op de andere dag op deze technologie overstappen, voor data-uitwisseling binnen RWS-Nat, is daarom niet aan de orde. Een heel geleidelijke overgang is noodzakelijk. Gelukkig en allerminst toevallig voorziet de technologie hierin: de genoemde technologieën kunnen toegepast worden naast andere, bestaande manieren van data-uitwisseling. Verder wordt ook voorzien in technologieën voor het wrappen. Dit is het implementeren van een
22
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
transformatie-schil bovenop een bestaande applicatie teneinde deze aan de buitenkant de vorm van een Web Service te geven.
3.3.2 OpenGIS en Rijkswaterstaat OpenGIS beschrijft een standaard architectuur voor het ontsluiten van geografische informatiebronnen. De OpenGIS-specificaties zijn opgesteld door ISO en het OpenGIS Consortium (OGC, zie www.opengis.org), een supranationale ‘not for profit’ organisatie met leden uit het internationale bedrijfsleven, universiteiten en overheidsinstellingen. Binnen het OGC zijn reeds 257 vooraanstaande organisaties verenigd. De OGC heeft specificaties opgesteld voor o.a: • het opslaan en uitwisselen van geografische gegevens; • het ontwikkelen van plug-and play componenten voor het uitvoeren van geografische bewerkingen; • het opzetten van catalogi voor het zoeken naar geografische informatie. Met andere woorden, OpenGIS is een standaard voor het uitwisselen van ruimtelijke informatie. Als we naar de markt kijken dan kan worden geconstateerd dat de grote spelers in de GIS-markt en de databasewereld, aangespoord door gebruikers, zich steeds meer in de richting van OpenGIS ontwikkelen. Er zijn al meer dan 350 producten die OpenGIS-compliant zijn. OpenGIS toepassingen zijn platform (Unix, Windows, etc. ) en implementatie onafhankelijk (o.a J2EE, VB en PHP). Hierdoor wordt interoperabiliteit tussen systemen en gegevens sterk bevorderd. De centrale OpenGIS infrastructuur (OpenGIS Service Framework) hanteert het web services concept, waarin interfaces en protocollen zijn opgenomen voor samenwerkende geografische diensten, die het publiceren (publish), vinden (find) en integreren (bind) van geoinformatie mogelijk maken. Voorbeelden hiervan zijn het Web Mapping Service, Web Feature Service, Registry en Catalog Service en de Web Gazetteer Service. De meeste OpenGIS services (m.n. Web Mapping services) kunnen geplaatst worden in de presentatielaag van het (open systeem) 3-lagen model. Het OGC onderscheid echter ook services die beter in de functionele laag passen, zoals de Coordinate Transformation Service. Implementatie OpenGIS binnen RWS Onder andere in aansluiting op het project KANS is halverwege 2003 gestart met de ontwikkeling van een centrale OpenGIS infrastructuur voor RWS (zie [9] en [15]). Doel is de uitwisseling tussen verschillende geo-informatiesystemen te verbeteren en te optimaliseren. De beoogde infrastructuur is geheel gebaseerd op de open standaarden van het OpenGIS Consortium en ISO; het OpenGIS Service Framework dat uitgaat van het publish-find-bind principe (zie figuur 4). Dit betekent dat in de komende jaren de uitwisseling van geo-informatie binnen (en buiten) RWS fundamenteel gaat veranderen; geo-informatieuitwisseling wordt eenvoudiger en sneller. Geo-informatie zal vanaf de interne of
23
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
externe bron(houder), op verzoek van de gebruiker, via web services naar de client-applicatie geserverveerd worden (als plaatje of als data). Dit houdt onder meer in dat de huidige fysieke distributie op dragers als CD-ROM en DVD van geo-informatiebestanden zal verdwijnen.
Figuur 4. De OpenGIS interface met web services concept “publishfind-bind” van Rijkswaterstaat (zie [15]).
3.3.3 Nieuwe Netwerkvoorzieningen Rijkswaterstaat Een belangrijke randvoorwaarde voor de inzet van webgebaseerde GIStoepassingen is de kwaliteit van de netwerk infrastructuur. Binnen RWS is het VenW-net vandaag de dag het belangrijkste netwerk voor interne ICT-toepassingen. Momenteel loopt het project Nieuwe Netwerkvoorzieningen (NNV). Dit project heeft tot doel de toekomstige V&W netwerk infrastructuur te ontwikkelen en te implementeren. De NNV zullen vanaf maart 2005 o.a. het VenWnet en delen van het VICnet vervangen.
24
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Hoofdvestigingen zullen op de backbone worden aangesloten met een capaciteit van 1 Gbps. De verbindingen in de backbone hebben een capaciteit van 10 Gbps. De kleine decentrale vestigingen zullen in de meeste gevallen met een ADSL-achtige oplossing (met een minimumcapaciteit van 512 kbps) op de NNV worden aangesloten. Het is echter niet uitgesloten dat voor sommige locaties, bijvoorbeeld vanwege de ligging, gekozen wordt voor een aansluiting op basis van huurlijnen. De capaciteit zal dan afgestemd zijn op de behoeften van de gebruikers (eventueel lager dan 512 kbps). Naast de algemene Internet-toegang is er een mogelijkheid om externe partijen (hostingcentra) op het nieuwe netwerk aan te sluiten tegen gegarandeerde capaciteit en beschikbaarheid. Ten aanzien van webgebaseerde GIS-toepassingen kan tenslotte gesteld worden dat het nieuw te ontwikkelen netwerk naar verwachting afdoende capaciteit heeft en een hoge mate van beheersbaarheid van capaciteit en dienstverlening garandeert. Tevens zullen er betere en nieuwere mogelijkheden ontstaan voor het ontsluiten van informatie en applicaties via Internet (intern, extern, VPN).
3.4 Mogelijke applicatie-architecturen voor Baseline In deze paragraaf wordt een overzicht geschetst van mogelijke applicatie-architecturen voor Baseline. Hierbij wordt sterk rekening gehouden met de ontwikkelingen zoals die momenteel gaande zijn en in de nabije toekomst een rol gaan spelen (1 à 2 jaar). Er is uitgegaan van een viertal architectuur opties: 2 gebaseerd op ArcGIS Desktop en 2 op basis van webtechnologie. Gezien de huidige stand van ontwikkelingen zijn de op webtechnologie gebaseerde opties op dit moment nog lastig of nog niet te implementeren. Daarom is onderscheid gemaakt naar reeds bestaande en toekomstige architectuur-mogelijkheden. Hierbij dient opgemerkt te worden dat over de toekomstige architectuur-mogelijkheden voor Baseline slechts in beperkt mate uitspraken gedaan kunnen worden. Informatie in dit rapport is onder andere gebaseerd op verwachtingen van leveranciers en specialisten. Aansluitend op deze paragraaf worden de verschillende componenten binnen de aangegeven architectuur opties toegelicht.
25
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
3.4.1 Huidige architectuur Baseline De huidige architectuur van Baseline bestaat uit een desktop GIS-client (te weten Arc/Info) en een file-database bestaande uit Coverages, GRID’s, TIN’s en ASCII bestanden.
Arc/Info Desktop client
File database
Figuur 5: huidige architectuur Baseline
3.4.2 Reeds bestaande architectuur opties Optie 1; ArcGIS met Personal Geodatabase Deze architectuur optie gaat uit van een ArcGIS Desktop GIS client en een ArcGIS Personal Geodatabase. De Personal Geodatabase is een standalone single-user MS Access database.
ArcGIS Desktop client
Personal Geodatabase
Figuur 6. ArcGIS met Personal Geodatabase
26
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Optie 2; ArcGIS met ArcSDE en Oracle database Deze architectuur optie gaat uit van een ArcGIS Desktop GIS client en een Oracle database met een ArcSDE toegang. De Oracle database is een multi-user database die via ArcSDE wordt onsloten voor de ArcGIS Desktop client.
ArcGIS Desktop client
ArcSDE
Oracle Figuur 7. ArcGIS met ArcSDE en Oracle database
3.4.3 Toekomstige architectuur opties Optie 3: Web client/ArcGIS Desktop met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle database Bij deze architectuur optie wordt de Baseline presentatielaag gevormd door een Web client (internet/intranet browser) of door ArcGIS Desktop. De GIS functionaliteit wordt verzorgd door ArcGIS Server. Via ArcSDE communiceert ArcGIS Server met een centrale multi-user Oracle database. ArcGIS Server komt medio 2004, met de introductie ArcGIS 9, op de markt.
Web client
ArcGIS Desktop client
ArcGIS Server
ArcSDE
Oracle
Figuur 8. ArcGIS Server met ArcSDE en Oracle database
27
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Optie 4: Web client met OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial database In deze architectuuroptie wordt de Baseline presentatielaag gevormd door een Web client. Via een OpenGIS Mapserver communiceert de client met een centrale multi-user Oracle Spatial database. Geometrische bewerkingen vinden in de database plaats. Daarbij wordt gebruik gemaakt van in Oracle Spatial geïntegreerde GIS functionaliteit.
Web client
OpenGIS Mapserver
Oracle Spatial
Figuur 9. OpenGIS Mapserver met Oracle Spatial database
3.5 Toelichting architectuur componenten 3.5.1 Databases A. Personal Geodatabase De Personal Geodatabase is door ESRI ontworpen en gebaseerd op een Microsoft Access database. De Personal Geodatabase kan worden benaderd vanuit de ArcGIS Desktop applicaties ArcView, ArcEditor en ArcInfo (zie paragraaf 3.5.2. voor meer informatie over ArcGIS Desktop). Alle data opgeslagen binnen de Personal Geodabase kan vanuit deze applicaties gevisualiseerd, gemuteerd en geanalyseerd worden. Voor het gebruik van een Personal Geodatabase is geen Microsoft Access of ArcSDE licentie vereist. Momenteel kunnen GIS (of CAD) producten van andere leveranciers dan ESRI de Personal Geodatabase niet lezen. Zoals de naam al aangeeft is een Personal Geodatabase met name geschikt voor enkelvoudig gebruik, niet voor grootschalig multi-user gebruik. In een Personal Geodatabase is het mogelijk punten, lijnen en vlakken zowel in 2D als 3D op te slaan in de vorm van feature classes. Daarnaast bestaat de mogelijkheid MS Access tabellen en ASCII bestanden op te nemen. Voor ASCII bestanden bestaat overigens geen standaard functionaliteit, deze moet geprogrammeerd worden. Het is momenteel niet mogelijk GRID’s en TIN’s in een Personal Geodatabase onder te brengen. Vanaf ArcGIS 9.0 (zomer 2004), kunnen er wel
28
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
verwijzingen naar GRID’s worden opgeslagen. Hoewel de GRID’s dan fysiek nog steeds buiten de database staan, merkt de gebruiker hier in de praktijk weinig van. Functionaliteit voor het opslaan van TIN’s binnen een Personal Geodatabase wordt waarschijnlijk vanaf ArcGIS 9.1 (voorjaar 2005) geboden. Een Personal Geodatabase kent geen limiet voor het aantal feature classes, wel heeft het een beperking in de hoeveelheid data die opgeslagen kan worden. Deze beperking wordt veroorzaakt door de onderliggende Microsoft Access database. Een en ander houdt in dat een Personal Geodatabase nooit groter kan worden dan 2Gb. Uit het oogpunt van performance wordt echter geadviseerd de database niet groter te laten worden dan 1Gb [4]. Indien data uit de huidige Baseline database in een geodatabase opgeslagen wordt, zal de ruimte die deze data in beslag naar verwachting licht stijgen. Reden hiervoor is dat een geodatabase meer informatie opslaat, waaronder bepaalde indexen. De Personal Geodatabase ondersteunt het opslaan topologie-regels. Deze topologie gaat verder dan de topologie die al bekend was van de Coverage. In een Coverage worden topologie regels automatisch vastgelegd, wijzigingen zijn daarbij niet mogelijk. Daarnaast is topologie bij een Coverage altijd gebaseerd op een enkel thema. In een Personal Geodatabase kan een topologie-regel betrekking hebben op verschillende thema’s. Voor het vastleggen van topologie binnen een Pesonal Geodatbase wordt er gebruik gemaakt van zogenaamde ‘rules’. Deze ‘rules’ definiëren de relatie tussen twee feature classes. ‘Rules’ leggen bijvoorbeeld vast dat features op elkaar moeten liggen, of dat ze elkaar juist niet mogen overlappen. Voor Baseline is het dus belangrijk te weten dat punten topologisch aan lijnen gekoppeld kunnen worden. B. Object relationele DBMS met Geo-component: Oracle (Spatial) De tegenhanger van de Personal Geodatabase, die is gebaseerd op Microsoft Access, is de Enterprise Geodatabase. In tegenstelling tot de Personal Geodatabase is de Enterprise Geodatabase geschikt voor multi-user gebruik en opslag van grote hoeveelheden gegevens. Er bestaan diverse DataBase Management Systemen (DBMS-en) die kunnen dienen als Enterprise Geodatabase. Voorbeelden zijn SQLserver, DB2, Ingres, PostGreSQL (Open Source) en Oracle. Niet al deze databases zijn overigens standaard in staat geometrieën (punten, lijnen en vlakken gekoppeld aan een ruimtelijk referentiesyteem) op te slaan en GIS functies uit te voeren. Bij een aantal is men daarom gedwongen (o.a. bij SQL-Server) een speciale softwareschil toe te passen die dit mogelijk maakt. Een voorbeeld van een dergelijke softwareschil is ArcSDE. In paragraaf 3.5.1.C. wordt nader op ArcSDE ingegaan. Wat betreft Enterprise databases is er in dit rapport voor gekozen specifiek naar Oracle te kijken, omdat Oracle enerzijds marktleider is op het gebied van database technologie en anderzijds al door verschillende organisaties binnen RWS gebruikt wordt. Er kan daarom ‘meegelift’ worden op ontwikkelingen elders binnen de organisatie. Bovendien is
29
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
uit diverse onderzoeken binnen en buiten RWS gebleken dat Oracle relatief goed uit de bus komt wat betreft robuustheid, toekomstvastheid, ondersteuning, GIS functionaliteit en prestatie. In tegenstelling tot bijvoorbeeld SQL Server, beschikt Oracle over een geo-component. Het is daarmee mogelijk ruimtelijke informatie of geometrieën geïntegreerd in de database op te slaan. In recente versies van Oracle (vanaf versie 9) bestaan er twee toepassingen om hiermee om te gaan: Oracle Spatial en Oracle Locator [13]. Oracle Spatial is naast het opslaan van ruimtelijke informatie in staat diverse GIS bewerkingen uit te voeren en het resultaat in de vorm van nieuwe geometriën op te slaan (het bevat GIS functionaliteit). Het kan bijvoorbeeld een buffer om een bepaalde geometrie leggen of samengestelde geometrieën creëren. Oracle Spatial is een extensie op de Enterprise Edition van de Oracle DBMS. Een extensie wil zeggen dat er extra licentiekosten aan verbonden zijn. Oracle Locator is in principe een subset van Oracle Spatial. Het legt ruimtelijke informatie op dezelfde wijze als Oracle Spatial vast, maar kent een veel beperktere GIS functionaliteit. Met Oracle Locator is het niet mogelijk geometrieën als resultaat van geometrische bewerkingen aan te maken en op te slaan. Oracle Locator is opgenomen in de Standard en Enterprise Edition van de Oracle DBMS en is daarom zonder verdere kosten te gebruiken. Zowel in Oracle Spatial als in Oracle Locator is het mogelijk 3D vector data op te slaan. Echter, de beschikbare geometrische functionaliteit doet momenteel niets met de Z-component. Bij verticale polygonen levert dit problemen op doordat Oracle een oppervlakte van nul berekent en de polygoon als incorrect aanmerkt. Naar verwachting wordt dit probleem in een van de volgende versies van Oracle opgelost. Oracle Spatial 9i is tevens in staat topologische relaties op te slaan. Deze topologie kan in 9i overigens nog niet onderhouden worden. Wel is het mogelijk om extensies van derde partijen hiervoor te gebruiken. In de volgende release van Oracle Spatial (versie 10g, vanaf voorjaar 2004) zal topologie functionaliteit wel uitgebreid ondersteund worden. Onderstaande opsomming vat de belangrijkste eigenschappen van zowel Oracle Locator als Oracle Spatial kort samen [6] [16]: Oracle Locator 9i beschikt standaard over de volgende functionaliteiten: • Opslag van ‘Simple Features’ (punten, lijnen, vlakken) volgens OpenGIS standaard • Opslag van Z (hoogte) en M (‘measure’) waarden • Ruimtelijke indexering • Beperkte ruimtelijke operatoren (o.a. validity_geometry om te bepalen of geometrieën consistent zijn) • Ondersteuning van coördinaatsystemen
30
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Oracle Spatial 9i voegt hier onder andere aan toe: • ‘Linear referencing’ (een manier van indexering die o.a. gebruikt wordt voor het leggen van relaties tussen ‘Simple Features’) • Additionele ruimtelijke operatoren (o.a. intersectie en buffer) • Transformaties tussen coördinaatsystemen Oracle Locator 10g krijgt extra ten opzichte van Oracle Locator 9i: • Ruimtelijke operatoren (o.a. eenvoudige relatie operatoren als ‘covers’, ‘inside’ en ‘overlaps’. Deze operatoren zijn overigens nog steeds minder uitgebreid dan in Oracle Spatial) • Parallelle ruimtelijke ‘queries’ (dit bevordert de snelheid van de database) Oracle Spatial 10g krijgt extra ten opzichte van Oracle Spatial 9i: • Opslag raster data • Opslag en onderhouden vlak- en lijntopologie • GML import en export • Ruimtelijke analyse functies (o.a. classificatie en ruimtelijke correlatie) De keuze voor het gebruik van Oracle Locator of Oracle Spatial zal met name afhangen van de behoeft aan GIS functionaliteit vanuit de database. Indien de database benaderd wordt met een applicatie die reeds beschikt over een uitgebreide GIS functionaliteit, dan zal Oracle Locator over het algemeen volstaan. Is dit niet het geval, dan kan het gebruik van Oracle Spatial functionaliteit wellicht uitkomst bieden. Gevolg van de mogelijkheid binnen een Oracle DBMS ruimtelijke informatie integraal op te slaan is dat de afhankelijkheid van de (GIS-)leverancier afneemt. Wanneer de database conform OpenGIS specificaties is opgezet kan deze vanuit verschillende ‘front-end’ applicaties (bijvoorbeeld Microstation, AutoCAD, Geomedia, MapInfo, ArcGIS) gelezen en gemuteerd worden. Althans, indien ook de producent van de toegepaste ‘front-end’ applicatie de OpenGIS standaarden heeft geïmplementeerd. Helaas zijn momenteel nog niet alle producenten zo ver met het implementeren van OpenGIS standaarden dat het gebruik van Oracle Locator of Oracle Spatial altijd een transparante database toegang garandeert. Wanneer slechts ‘simple features’ (punten, lijnen en vlakken) worden aangepast zullen er over het algemeen weinig problemen ontstaan. Bij ingewikkeldere bewerkingen loopt men echter het gevaar dat verschillende ‘front-end’ applicaties data op verschillende wijzen wegschrijven, waardoor ze voor andere applicaties niet meer leesbaar zijn. De verwachting is dat dit probleem, met de komst van nieuwe software versies, in de nabije toekomst wordt opgelost.
31
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
C. Object relationele DBMS (Oracle) met ArcSDE ArcSDE is een software-schil die het mogelijk maakt geometrieën in een normale, niet-ruimtelijke, relationele database op te slaan. In feite kan ArcSDE gezien worden als een vertaalprogramma dat handelingen in ArcGIS omzet naar een SQL statement (SQL= Standard of Structured Query Language). Middels SQL kan vervolgens gecommuniceerd worden met de database en wordt de opslag van geometrieën mogelijk gemaakt. In feite is voor iedere communicatie met de database een SQL vertaling noodzakelijk. Dus ook wanneer de gebruiker inzoomt op de kaart vertaalt ArcSDE deze actie naar een SQL statement om de juiste gegevens uit de database op te kunnen vragen [6]. Met de ontwikkeling van ArcSDE heeft ESRI getracht database onafhankelijk te zijn voor de beleving van de gebruiker. Onafhankelijk van de keuze voor de database (Oracle, SQL Server, Informix of DB2) is de functionaliteit voor de gebruiker daarom altijd hetzelfde. Van eventuele door de database aangeboden GIS functionaliteit wordt door ArcSDE geen gebruik gemaakt. De keuze in dit rapport vooral uit te gaan van Oracle in combinatie met ArcSDE, in plaats van SQL Server, DB2 of een andere database, is dan ook niet gebaseerd op functionaliteit, maar op verwachte toekomstvastheid en het gebruik van Oracle binnen RWS. ArcSDE kan op twee manieren geconfigureerd worden [6], namelijk met: • ‘ArcSDE Direct Connect’, of • ‘ArcSDE Application Server’. ArcSDE Direct Connect brengt een directe verbinding tussen de clientPC en de database tot stand zonder dat daar een ‘middleware’ applicatie tussenkomt. Om dit mogelijk te maken moet op de client-PC de Oracle Net Client software geïnstalleerd te zijn. De ArcSDE Application Server is een ‘middleware’ software. Deze staat tussen de client en de database server in en fungeert als doorgeefluik. Beide manieren van inrichten van ArcSDE hebben een aantal voordelen. Voordelen ArcSDE Direct Connect zijn: • de ArcSDE Application Server hoeft niet geïnstalleerd te worden; • ArcSDE Direct Connect ontlast de database server omdat de client een deel van de taken overneemt; • relatief gemakkelijk te installeren en te onderhouden. Voordelen ArcSDE Application Server zijn: • genereert minder netwerkverkeer dan bij Direct Connect; • geen installatie van Oracle Net Client noodzakelijk; • vraagt minder capaciteit van de client PC.
32
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Voor opslag van geometrieën in een Oracle database biedt ArcSDE eveneens twee opties: 1. ArcSDE met Oracle “SDO_ GEOMETRY” opslag, en 2. ArcSDE met Compressed Binary opslag Ad 1. ArcSDE met Oracle “SDO_ GEOMETRY” opslag gebruikt de capaciteit van Oracle Spatial of Oracle Locator om ruimtelijke gegevens integraal in de database op te slaan (de door Oracle aangeboden GIS functionaliteit wordt door ArcSDE niet aangesproken). Dit vindt plaats in het SDO_GEOMETRY veldtype. Toepassing van het SDO_ GEOMETRY veldtype maakt het in principe mogelijk om dezelfde Oracle database te bevragen en te bewerken vanuit verschillende ‘front-end’ applicaties (zie 3.5.1.B). Ad 2. ArcSDE met Compressed Binary opslag maakt geen gebruik van de capaciteit van Oracle Spatial of Oracle Locator om ruimtelijke gegevens integraal op te slaan. In plaats van het SDO_GEOMETRY veldtype wordt een andere, SDE specifieke veldtype gebruikt: het SDE Binary formaat. Ook bij deze optie kunnen er meerdere ‘front-ends’ op de database worden aangesloten. Met behulp van het ESRI product ‘CAD Client voor ArcSDE’ is het bijvoorbeeld mogelijk vanuit AutoCAD (Map) en Microstation GeoGraphics (Bentley) met een ArcSDE Geodatabase te werken.Het verschil met Ad 1. is dat de database in dit geval slechts vanuit één client applicatie kan worden beheerd en bewerkt (read-write access), bijv. ArcGIS. Alle overige aangesloten applicaties kunnen de database wel bevragen maar niet muteren (readonly access). Alle databases die met ArcSDE benaderd worden zijn Enterprise Geodatabases. Deze geodatabases zijn in feite de tegenhanger van de Personal Geodatabase omdat ze met name geschikt zijn voor grootschalig gebruik in een multi-user omgeving. Vanuit ArcGIS is het mogelijk Enterprise Geodatabases (dus ook Oracle met ArcSDE) te lezen en te bevragen met de Desktop producten ArcView, ArcEditor en ArcInfo. Het muteren van data is echter alleen mogelijk vanuit de ArcEditor en ArcInfo modules (zie paragraaf 3.5.2. voor meer informatie over ArcGIS Desktop producten). Enterprise Geodatabases met ArcSDE zijn in staat punt, lijn en vlak informatie zowel in 2D als in 3D in de vorm van feature classes op te slaan. Daarnaast kunnen tabellen, ASCII bestanden alsook GRID’s opgenomen worden. Momenteel is het nog niet mogelijk TIN’s in een ArcSDE Enterprise Geodatabase onder te brengen. Vanaf ArcGIS 9.1 (2005) zal die mogelijkheid wel bestaan. Voor het opslaan van gegevens in een Enterprise Geodatabase bestaan wat betreft hoeveelheden nauwelijks limieten. Net als bij de Personal Geodatabase is het binnen een Enterprise Geodatabase met ArcSDE mogelijk topologische regels vast te leggen. Op deze wijze kunnen relaties tussen 2 feature classes worden bepaald (zie ook 3.5.1.A).
33
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
3.5.2 Desktop GIS, hier ArcGIS 8 Applicatie structuur ArcGIS 8 is beschikbaar op 3 verschillende niveau’s: 1. ArcInfo 2. ArcEditor 3. ArcView 1. ArcInfo is de zwaarste variant en bevat alle in ArcGIS beschikbare functionaliteit. Het bestaat uit de ArcGIS Desktop en de Arc/Info Workstation. De ArcGIS Desktop is een relatief nieuw product van ESRI (geïntroduceerd in 2000) bestaande uit een aantal Windows applicaties: ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox en ArcScene. • • • •
ArcMap: voor het bewerken en analyseren van digitale kaarten ArcCatalog: voor het beheren van data en metadata ArcToolbox: extra tools voor onder andere data conversie, beheer en analyse ArcScene: voor 3D dataverwerking en analyse
De Arc/Info Workstation is een commando gestuurd GIS-pakket dat voortkomt uit de oude Arc/Info productielijn. In principe is het niet anders dan het oude Arc/Info 7. Het heeft een eigen ontwikkeltaal (AML) waarmee functies geautomatiseerd kunnen worden. Het huidige Baseline is grotendeels in AML ontwikkeld en functioneert zowel in Arc/Info Workstation als in Arc/Info 7. Bij een aantal specifieke GIS bewerkingen, die alleen op het ArcInfo niveau van ArcGIS 8 uitgevoerd kunnen worden, roept de Desktop applicatie Arc/Info Workstation aan. Vanaf versie 9 zal de functionaliteit van de Arc/Info Workstation volledig worden opgenomen in ArcGIS Desktop. Arc/Info Workstation blijft overigens wel beschikbaar ter ondersteuning van oudere applicaties (zoals Baseline 3.3). 2. ArcEditor is een lichtere versie van ArcGIS. Het bevat geen Arc/Info Workstation en een gedeelte van de Desktop ‘geoprocessing’ functionaliteit is niet beschikbaar. Het aantal tools in ArcToolbox is bijvoorbeeld beperkter dan in de ArcInfo variant. 3. ArcView is de kleinste versie van ArcGIS en bevat net als ArcEditor geen Arc/Info Workstation. Ten opzicht van ArcEditor is ArcView nog verder uitgekleed. De functionaliteit voor het werken met ArcSDE Enterprise geodatabases is bijvoorbeeld niet volledig. Deze kunnen gelezen, maar niet gewijzigd worden. Wel is het mogelijk Personal Geodatabases te wijzigen. ArcGIS Desktop ontwikkel omgeving De ontwikkelomgeving van ArcGIS 8 is bekend onder de naam ArcObjects. Met ArcObjects is het mogelijk de functionaliteit van ArcInfo, ArcEditor en ArcView aan te passen. ArcGIS kent drie niveau’s waarop aanpassingen gedaan kunnen worden:
34
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1. Het meest eenvoudige niveau behelst het aanpassen van de interface met behulp van standaard beschikbare opties zoals het in- of uitschakelen van menu’s. Hierbij wordt niet geprogrammeerd en geen direct gebruik gemaakt van ArcObjects. 2. Het tweede niveau omvat het programmeren van functionaliteit in ‘Visual Basics for Applications’ (VBA). VBA is standaard in ArcObjects geïntegreerd en biedt onder andere de mogelijkheid menu’s en werkprocessen te programmeren. Het is ook mogelijk geavanceerde applicaties te maken die binnen de ArcView, ArcEditor en ArcInfo omgeving functioneren. 3. Het derde en hoogste niveau vereist een COM (Component Object Model) gebaseerde programmeertaal zoals Visual Basic, .NET, Visual C++ of Delphi. Op dit niveau is het mogelijk geheel nieuwe software componenten (bouwstenen) te ontwerpen. Deze componenten kunnen vervolgens middels het COM protocol verbonden worden met bestaande componenten. Dit niveau van ontwikkelen maakt het onder andere mogelijk nieuwe applicaties te maken die buiten ArcView, ArcEditor en ArcInfo functioneren. Hierbij dient opgemerkt te worden dat voor gebruik van deze ‘stand alone’ applicaties een ArcGIS licentie vereist is.
3.5.3 ArcGIS Server ArcGIS Server is een nieuw software pakket dat vanaf ArcGIS 9.0 beschikbaar komt (naar verwachting medio 2004). ArcGIS Server voegt een Web Services architectuur aan het huidige ArcGIS 8.x toe. Met behulp van ArcGIS Server wordt het mogelijk GIS applicaties te bouwen die vanaf een centrale server worden aangeboden aan de verschillende gebruikers. Voor het creëren van applicaties beschikt de programmeur over alle ArcObjects software componenten (bouwstenen) die in ArcGIS Desktop 8.3 de GIS functionaliteit verzorgen. Alle GIS functionaliteit beschikbaar in de ArcGIS Desktop 8.3 kan daarom ook in ArcGIS Server applicaties opgenomen worden. Aanvullende GIS functionaliteit, die in ArcGIS Desktop 9.0 wordt geïntroduceerd, zal in een latere versie van ArcGIS Server worden opgenomen [8]. Indien benodigde functionaliteit niet in de standaard software componenten beschikbaar is, is het overigens mogelijk deze bij te programmeren. ArcGIS Server bevat niet de software componenten die in ArcGIS Desktop de interface en de communicatie tussen de GUI (Graphical User Interface) en de GIS functionaliteit verzorgen. Deze moeten door de programmeur zelf gebouwd worden. Hiertoe worden een aantal hulpmiddelen beschikbaar gesteld onder de naam ArcGIS Server Application Developer Framework. Deze hulpmiddelen bevatten ondermeer templates die het programmeren van applicaties vergemakkelijken. Er kan gebruik gemaakt worden van de platformen .NET en J2EE (Java2 Enterprise Edition). ArcGIS Server applicaties kunnen vanuit een web client (internet/intranet browser), alsook vanuit de ArcGIS Desktop producten ArcView, ArcEditor en ArcInfo benaderd worden. Het feit dat een web client volstaat biedt mogelijkheden voor het gedistribueerd aanbieden
35
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
van applicaties. De client computer hoeft immers niet te beschikken over specifieke GIS software. Dit bespaart onder andere licentiekosten. Het gebruik van ArcGIS Desktop als client kan bijvoorbeeld voordelig zijn wanneer de gebruiker GIS functionaliteit wenst te gebruiken die niet middels de interface van de ArcGIS Server applicatie aan te spreken is.
3.5.4 OpenGIS Web Services Het OpenGIS Service Framework defineert een standaard architectuur voor geo-informatieontsluiting in en via open, gedistribueerde netwerken, zoals het Internet. Hierin zijn interfaces opgenomen voor samenwerkende geografische diensten, die het vinden (discovery), publiceren (publishing), en integreren (binding) van geo-informatie mogelijk maken. Inmiddels beschikbare OpenGIS Web Services specificaties zijn o.a: 1. GML en XML als (geografische) uitwisselingsformaat; 2. Styled Layer Descriptor (SLD) en Web Map Context Document Specification voor kaartopmaak en -definities; 3. Web Mapping Service (WMS), Web Feature Service (WFS), Web Terrain Service (WTS) en Web Coverage Service (WCS) voor webmapping van diverse typen geografische informatie (images, vectoren, 3D en griddata); 4. Catalog Services en Registry Services; 5. Styled Layer Descriptor (SLD) en Web Map Context Document Specification voor kaartopmaak en -definities; 6. (Open Location Services voor Location Based Services (plaatsbepaling in communicatienetwerken); 7. Sensorweb voor meetnetten en sensortechnologie. OGC’s Portrayal Services vormen in combinatie met gestandaardiseerde kaartdefinities (Styled Layer Descriptor of SLD) de standaard voor de uniforme presentatie en visualisatie. De Web Map Context Document Specification legt daarbij de definitie vast van de ‘mapviews’, die de gebruikers kunnen maken, (her)gebruiken en delen. Hierdoor is de presentatie en integratie van kaartgebonden informatie te uniformeren en door een uniforme registratie (Web Registry Services) zijn kaartlagen uit diverse, gedistribueerde Web Map Services (van verschillende leveranciers) volledig transparant toegankelijk en uitwisselbaar. Om deze standaarden te adopteren zijn tevens implementatie-specificaties opgesteld, die op de markt hebben geleid tot nieuwe geo-producten, gebaseerd op de OpenGIS Web Services Architectuur (zie figuur 10). Voorbeelden zijn de MapServer producten Deegree, Ionic Red Spider Web en Minnesota MapServer.
36
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Figuur 10. Open GIS Web Services Architecture Het is met deze producten mogelijk om de functionaliteit die door de diverse OGC Web Services componenten worden aangeboden te gebruiken en gegevens uit te wisselen met andere OGC Web Services. Deze producten zijn inmiddels zodanig volwassen dat adoptie binnen Rijkswaterstaat heeft plaatsgevonden (zie 3.3.2.). Maar ook de bestaande GIS-softwareproducten kunnen worden uitgerust met zgn. OpenGIS ‘connectors’ en OpenGIS ‘interoperability packs’ waardoor het mogelijk is om geodata van OpenGIS mapservers (zoals WMS en WFS) binnen Desktop GIS-software (zoals ArcGIS van ESRI) en InternetGIS-software (zoals ArcIMS van ESRI) te gebruiken.
37
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
38
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
4 Analyse architecturen en implicaties voor Baseline 4.1 Inleiding In deze paragraaf worden de voorgestelde applicatie-architecturen uit hoofdstuk 3 geanalyseerd aan de hand van een aantal criteria. Bij het uitwerken van deze criteria wordt gebruik gemaakt van specifieke vragen zoals die in gesprek met het RIZA naar voren zijn gekomen. De volgende criteria komen aan de orde: •
• • •
• • •
Conversiemogelijkheden: mogelijkheden en beperkingen bij het omzetten van het huidige Baseline naar de beschreven architectuur; Open systeem benadering: het al dan niet voldoen van de beschreven architectuur aan de open systeem benadering; Snelheid: de verwachte snelheid van de beschreven architectuur; Gebruiksvriendelijkheid: eisen die de beschreven architectuur stelt aan de gebruiker. Tevens extra, dan wel missende functionaliteit ten opzichte van het huidige Baseline of andere hier beschreven architecturen; Prijs: de geschatte licentiekosten voor de beschreven architectuur; Toekomstvastheid: de geschatte toekomstvastheid van de beschreven architectuur; Metadata: mogelijkheden die de beschreven architectuur biedt voor het opslaan van metadata.
Tot slot van ieder criterium wordt een korte samenvatting van de belangrijkste conclusies gegeven. Tevens wordt het criterium beoordeeld en geplaatst in een van de volgende vijf categorieën: Goed: ++ Voldoende: + Neutraal: 0 Matig: Slecht: -Deze beoordelingen zijn indicatief, en daarmee subjectief, van aard en dienen slechts ter ondersteuning bij het inzichtelijk maken van de soms brede onderzoeksresultaten. De meeste beoordelingen zijn gebaseerd op gesprekken met specialisten (o.a. van AGI, TU Delft en ESRI) en bestudeerde literatuur (zie hoofdstuk 6). Om een overzicht van de onderzoeksresultaten te genereren worden alle beoordelingen in paragraaf 4.6 samengevat in een tabel. Tot slot van dit hoofdstuk worden nog een aantal belangrijke algemene opmerkingen gemaakt.
39
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
4.2 ArcGIS Desktop met Personal Geodatabase 4.2.1 Conversiemogelijkheden • A. Verwachtte technische problemen/onoverkomelijkheden? Bij het omzetten van het huidige Baseline naar een systeembenadering waarin gebruik gemaakt wordt van ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase, worden geen onoverkomelijkheden verwacht op het gebied van de GISfunctionaliteit en presentatie (interface). Middels ArcObjects is het in ArcGIS mogelijk minimaal dezelfde GIS-functionaliteit te ontwikkelen die het huidige Baseline in de Arc/Info Workstation biedt. Wat betreft presentatie en interface bestaan er in de ArcGIS desktop veel meer mogelijkheden dan in de Arc/Info Workstation omgeving. Voor de dataverwerking levert het gebruik van de Personal Geodatabase wel een aantal knelpunten op. Zo moet er rekening gehouden worden met het feit dat de Personal Geodatabase met name bedoeld is voor gebruik door 1 persoon. In Baseline zijn een aantal beheersmaatregelen opgenomen die onder andere de rechten van verschillende gebruikers bepalen bij het benaderen en wijzigen van de database. Een Personal Geodatabase is wat betreft beheersfunctionaliteit erg beperkt. Rechten kunnen niet op database niveau toegekend worden. Gedeeltelijk kan dit probleem opgevangen worden door gebruik te maken van de functionaliteit die het netwerk biedt om gebruikersrechten toe te kennen. Het feit dat een Personal Geodatabase praktisch gezien niet groter mag worden dan circa 1 Gb betekent dat eventueel met meerdere Personal Geodatabases naast elkaar gewerkt moet worden. Tevens is van belang dat GRID’s niet, en TIN’s vooralsnog niet, in een Personal Geodatabase opgeslagen kunnen worden. • B. Wat zijn al standaard beschikbare functies? Zoals in hoofdstuk 2 aangegeven bevat het huidige Baseline een brede functionaliteit (zie 2.2.3). Deze functionaliteit is ondergebracht in diverse menu’s: o o o o o o o o o
40
Navigatie en beheer Raadplegen en selectie Verschuiven en zoomen Wijzigen Tools: voor het genereren van diverse afgeleide bestanden voor stromingsmodellen Modellen: voor het aanmaken van invoerbestanden voor WAQUA en SOBEK Import/export Presentatie Afsluiten Baseline
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Veel van de aangeboden functionaliteit is reeds in ArcGIS Desktop beschikbaar. Uitzondering hierop vormt met name de functionaliteit ondergebracht in Tools en Modellen. Hierin vinden bewerkingen plaats die wellicht apart geprogrammeerd dienen te worden. Voorbeelden van dergelijke bewerkingen zijn: o o o
Aanmaken vakgrenzen Aanmaken zomerkades Aanmaken Bostabellen
Voordeel van de ontwikkelomgeving van ArcGIS is dat het gebaseerd is op COM (Component Object Model). Dat wil zeggen dat bij het programmeren van nieuwe functionaliteit vaak gebruik gemaakt kan worden van bestaande software componenten. Dit versnelt het programmeer proces. Aansluitend op het bovenstaande is het van belang op te merken dat de huidige database-structuur van Baseline vastgelegd is (zie 2.1.1.). Ook in een Personal Geodatabase zal structuur aangebracht moeten worden. Momenteel is nog niet duidelijk of deze structuur geprogrammeerd dient te worden, of middels standaard “rules” kan worden meegenomen. • C. Kunnen huidige componenten automatisch geconverteerd worden? Het huidige Baseline bestaat uit een aantal componenten geschreven in de ontwikkeltalen AML (Arc Macro Language), Fortran en C++. Deze componenten zijn: o o o o
De Arc/Info applicatie Baseline (AML) Baswaq (Fortran) Twee executables (C++) Vertaalprogramma (Fortran).
Verreweg de grootste component is de Arc/Info applicatie. In tegenstelling tot de Arc/Info Workstation, waaronder Baseline nu draait, is ArcGIS Desktop opgebouwd met COM (Component Object Model) gebaseerde programmeertalen zoals Visual Basic, .NET, Visual C++ of Delphi. Voor het ontwikkelen van een ArcGIS Desktop applicatie is het noodzakelijk de AML scripts te herprogrammeren in een van bovengenoemde COM talen. Hiervoor bestaan geen automatische conversie tools. Gelukkig is het ook niet zo dat alles volledig opnieuw geprogrammeerd dient te worden, omdat in veel gevallen gebruik gemaakt kan worden van al bestaande software componenten (zie 3.5.2.) Baswaq is een programma dat in principe autonoom functioneert en ASCII bestanden als input gebruikt. Er is geen reden aan te nemen dat deze ASCII bestanden vanuit de ArcGIS Desktop niet aangeleverd zouden kunnen worden. Baswaq kan naar alle waarschijnlijkheid na de vernieuwing nog gewoon worden toegepast.
41
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Het RIZA heeft aangegeven dat het gebruik van de executables niet noodzakelijk is, dus is de vraag of ze opnieuw geprogrammeerd moeten worden niet van belang. Gezien het feit dat de ArcGIS desktop de programmeertaal Fortran niet ondersteunt is het waarschijnlijk dat het vertaalprogramma opnieuw geschreven dient te worden. Naast de verschillende applicatie componenten is het noodzakelijk de huidige Baseline database over te brengen naar het nieuwe database systeem, in dit geval een Personal Geodatabase. Het is mogelijk dit handmatig (coverage voor coverage) vanuit het ArcGIS programma ArcCatalog te doen. Het is echter ook mogelijk een conversieprogramma te programmeren, waardoor de overdracht in ieder geval gedeeltelijk geautomatiseerd wordt. • D. Resultaat De grootste belemmeringen bij de conversie van het huidige Baseline naar een architectuur waarin gebruik gemaakt wordt van ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase zijn: o o o o
De Personal Geodatabase biedt geen ondersteuning voor een multi-user gebruik De Personal Geodatabase heeft een beperkte opslagcapaciteit De Personal Geodatabase is niet in staat GRID’s en TIN’s integraal op te slaan. De meeste functies dienen opnieuw geprogrammeerd te worden (dit wordt overigens vergemakkelijkt door gebruik te maken van reeds bestaande software componenten)
Onoverkomelijke belemmeringen lijken er echter niet te bestaan Beoordeling: Neutraal (0)
4.2.2 Open systeem benadering • A. Voldoet deze oplossing aan de open systeem benadering? Technisch gesproken is er sprake van een open systeem benadering. Zoals eerder vermeld is ArcGIS Desktop opgebouwd uit software componenten. De componenten die de GISfunctionaliteit aanbieden staan los van de componenten die de ArcGIS Desktop interface vastleggen. Het is mogelijk met behulp van een COM taal stand-alone applicaties te ontwikkelen die de componenten met GIS-functionaliteit gebruiken. Daarnaast is het vanuit de ArcGIS Desktop mogelijk dezelfde functionaliteit aan te spreken. Omdat naast de functionele en interface componenten ook de database op zichzelf staat, kan gesproken worden van een open systeem. Hierbij dient wel opgemerkt te worden dat de hier beschreven architectuur geen onbeperkte vrijheid toelaat bij het benaderen van de verschillende lagen (presentatie, functionaliteit
42
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
en data). Het is bijvoorbeeld niet zo dat GIS-pakketten van andere leveranciers dan ESRI de ArcGIS functionele software componenten zondermeer toe kunnen passen. Daarnaast bestaan er buiten ESRI software geen GIS-pakketten die Personal Geodatabases kunnen lezen. • B. Resultaat Er is sprake van een open systeem benadering met beperkingen. Beoordeling: Neutraal (0)
4.2.3 Snelheid • A. Wat is de verwachte snelheid van het systeem? De snelheid van het systeem zal van een aantal zaken afhangen: 1. Snelheid van de locale PC waarop gewerkt wordt 2. Snelheid van het netwerk indien de Personal Geodatabase op het netwerk staat 3. Snelheid van de applicatie 4. Snelheid van de database Ad1. De snelheid van de locale PC is belangrijk omdat GIS-functies lokaal worden uitgevoerd. Het is daarom van belang te beschikken over degelijke hardware. De snelheid van de locale PC is overigens niet afhankelijk van de gekozen systeembenadering. Ad2. De snelheid van het netwerk is van belang wanneer de database op een netwerk locatie wordt opgeslagen. Normaal gesproken zal dit gebeuren binnen het netwerk van de organisatie. Ervan uitgaande dat de interne netwerkvoorziening naar behoren functioneert hoeft dit geen grote vertragingen op te leveren. Ad3. De snelheid van de applicatie hangt onder andere af van de manier waarop deze is geprogrammeerd en de performance van de ArcGIS Desktop. Voor zover bekend is er geen reden aan het laatste te twijfelen. Ad4. De snelheid van de database is met name afhankelijk van de hoeveelheid informatie die erin is opgenomen. Wanneer meer dan 1Gb wordt opgeslagen in een Personal Geodatabase, dan gaat dit ten koste van de performance. • B. Resultaat Voor de snelheid lijkt met name de beperkte opslagcapaciteit van de Personal Geodatabase een probleem. Dit kan ondervangen worden door te werken met meerdere databases. Tevens kan de snelheid van het netwerk beperkend zijn indien gewerkt wordt vanuit een netwerk locatie. Beoordeling: Neutraal (0)
43
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
4.2.4 Gebruiksvriendelijkheid • A. Wat zijn eisen die worden gesteld aan de client betreffende de applicatie? Van de client zal net als bij gebruik van het huidige Baseline een basiskennis op het gebied van GIS vereist zijn. De hoeveelheid extra kennis die nodig is hangt met name af van de manier waarop het nieuwe Baseline wordt geprogrammeerd. Indien gewenst kan de huidige Baseline applicatie zo goed als helemaal nagebouwd worden in de ArcGIS Desktop omgeving. Het is ook mogelijk een nieuwe stand alone applicatie te bouwen waarin alleen de voor Baseline benodigde functionaliteit aanwezig is. In dat geval blijft de benodigde GIS kennis gelijk aan het niveau dat nu vereist is. In het uiterste geval worden alleen die functies die niet direct in de ArcGIS Desktop beschikbaar zijn voorgeprogrammeerd en moet de client veelal werken met de standaard tools die in de verschillende programma’s van de ArcGIS Desktop aangeboden worden (ArcMap, ArcCatalog en ArcToolbox). Dit vereist meer GIS kennis en vooral meer kennis van de ArcGIS Desktop functionaliteit en interface. • B. Wat zijn eisen die worden gesteld aan de client betreffende de database? Een Personal Geodatabase is een relatief eenvoudige database. Het beheren van een Personal Geodatabase vereist geen bijzondere database kennis. Het beheer vindt plaats vanuit de ArcGIS Desktop software. • C. Welke extra functionaliteit is beschikbaar? Een belangrijke extra functionaliteit die inzet van de ArcGIS Desktop in combinatie met een Personal Geodatabase mogelijk maakt is het creëren en opslaan van 3D vector informatie. In de huidige Baseline applicatie is het niet mogelijk 3D vector informatie op te slaan, omdat het coverage formaat dit niet ondersteunt. Om toch hoogte informatie in vector bestanden vast te kunnen leggen wordt in Baseline 3.3 een truc toegepast. De database bevat coverages waarin punten bovenop lijnen zijn gelegd. In de attribuuttabel van de punten worden vervolgens hoogtewaarden opgeslagen. In de praktijk levert deze aanpak echter problemen op omdat het lastig blijkt de punten goed op de lijnen te positioneren (zie 2.1.2). Zolang de punten in het huidige Baseline niet meer dan één hoogtewaarde bevatten, kan het gebruik van 3D vector data dit probleem elimineren. Naast 3D functionaliteit biedt het gebruik van een Personal Geodatabase de mogelijkheid topologische relaties vast te leggen (zie 3.5.1.A). Deze relaties voeren verder dan de topologie die in coverages is opgenomen. Middels topologische regels is het mogelijk relaties tussen objecten uit verschillende feature classes te definiëren. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk regels op te stellen die afdwingen dat objecten elkaar niet kunnen overlappen, of dat ze juist op elkaar moeten liggen. Voor het toekomstige Baseline heeft
44
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
dit een aantal voordelen. Enerzijds biedt het ondersteuning bij het topografisch correct houden van vectorinformatie. Anderzijds kan topologie gebruikt worden om punten aan lijnen te koppelen. Topologie kan daarom ook een oplossing bieden bij het huidige Baseline probleem punten aan lijnen te relateren. • D. Eventuele tekortkomingen ten opzichte van andere oplossingen In een Personal Geodatabase is het niet mogelijk te werken met ‘versioning’. Dit is alleen mogelijk wanneer gebruik gemaakt wordt van een Enterprise Geodatabase. ‘Versioning’ houdt in dat een tijdelijke database wordt aangemaakt waarin mutaties ten opzichte van de moeder database worden bijgehouden. De mutatie versie is dus geen kopie van de Moeder database, maar bevat alleen veranderingen in de data. Wanneer bewerkingen zijn doorgevoerd op de mutatie versie, kan deze worden teruggezet in de moeder database. Bij toepassing van een Personal Geodatabase is het mogelijk dit probleem gedeeltelijk te ondervangen door mutaties door te voeren op kopieën van de data. Dit kan binnen de database in een mutatie feature class/dataset, maar ook buiten de database in een mutatie Personal Geodatabase. Na het doorvoeren van bewerkingen op de mutatie bestanden/database kunnen deze de moeder bestanden/database vervangen. In paragraaf 4.2.2. is reeds vermeld dat er buiten ESRI software geen GIS-pakketten bestaan die Personal Geodatabases kunnen lezen. Om data in bijvoorbeeld Microstation, AutoCAD, Geomedia of MapInfo te kunnen gebruiken, moet deze eerst met ESRI software geconverteerd worden. • E. Resultaat De gebruiksvriendelijkheid hangt met name af van keuzes die gemaakt worden bij het programmeren van de nieuwe applicatie. Gezien de mogelijkheden die ArcGIS Desktop biedt, hoeft de gebruiksvriendelijkheid ten opzichte van het huidige Baseline niet af te nemen. Tevens biedt extra beschikbare functionaliteit als 3D vector data en topologie mogelijkheden tot significante verbetering van de gebruiksvriendelijkheid. Ten opzichte van het gebruik van een Enterprise Geodatabase heeft een Personal Geodatabase als groot nadeel dat geen gebruik kan worden gemaakt van ‘versioning’. Tevens is de data zonder conversies niet te benaderen door ‘front end’ applicaties anders dan ArcGIS. Beoordeling: Neutraal (0)
45
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
4.2.5 Prijs • A. Wat is de geschatte prijs? Onderstaande prijsinschatting gaat uit van de licentiekosten voor de verschillende software componenten die benodigd zijn. Hierbij wordt geen rekening gehouden met licenties waarover het RIZA en andere Baseline gebruikers reeds beschikken. Binnen de scope van deze studie was het niet mogelijk ook de ontwikkelkosten mee te nemen. Verder wordt ervan uitgegaan dat men beschikt over de benodigde hardware. Wanneer gekozen wordt voor een systeembenadering op basis van ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase is het noodzakelijk dat iedere gebruiker beschikt over de ArcGIS Desktop applicatie. Dit geldt zowel voor het RIZA als voor andere gebruikers. Afhankelijk van de exact benodigde functionaliteit moet gekozen worden voor een van de versies ArcInfo, ArcEditor of ArcView. Daarnaast dient mogelijk gebruik gemaakt te worden van een aantal extensies als Spatial Analyst en 3D Analyst. Hoewel momenteel nog niet vast staat welke software een architectuur met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase precies vereist, lijkt een ArcEditor licentie + Spatial Analyst extensie minimaal vereist. Dit met name gezien de vele data conversie functies in Baseline en het gebruik van GRID’s Aanschaf ArcGIS Licenties ArcInfo (concurrent use) ArcEditor (concurrent/single use) ArcView (concurrent use) ArcView (single use)
V & W prijs (excl. BTW) 10.872,10.378,4.612,1.977,-
Spatial Analyst (concurrent/single use) 3D Analyst (concurrent/single use)
3.706,3.706,-
Onderhoudskosten per jaar ArcInfo (concurrent use) ArcEditor (concurrent/single use) ArcView (concurrent use) ArcView (single use)
5.337,- / 2.135,2.287,- / 1.830,1.068,- / 763,763,- / 458,-
Spatial Analyst (concurrent/single use) 915,- / 381,3D Analyst (concurrent/single use) 915,- / 381,Tabel 4: Indicatie prijzen ArcGIS licenties (april 2003) Toelichting: -Bovenstaande prijzen zijn slechts een indicatie. -‘Concurrent use’ houdt in: het recht om de aangeschafte licenties te gebruiken op een willekeurige computer in het netwerk. Een ‘License Manager’ houdt bij dat het aantal gebruikers die tegelijkertijd gebruik maken van de applicatie het aantal ‘concurrent user’ licenties niet overschrijdt.
46
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
-‘Single use’ houdt in: het recht om de aangeschafte licentie te gebruiken op één plaats in een netwerk op één vaste computer. -ArcInfo Desktop is alleen beschikbaar als ‘concurrent use’ licentie. -De onderhoudskosten variëren afhankelijk van het type licentie: primair of secundair. Primair zijn de 1 ste 11de 21ste etc. licenties. Alle andere zijn secundair. In tabel 4 zijn de onderhoudskosten per primaire licentie eerst genoemd, die van secundaire licenties staan daarachter. -Voor meer informatie zie de ESRI Mantelovereenkomst 2407, Ministerie van V & W, Prijslijst GIS april 2003 De geschatte aanschafkosten van 1 set licenties voor een systeembenadering met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase liggen in de orde van 14.000-19.000 euro. De onderhoudskosten van een set primaire licenties liggen waarschijnlijk tussen 3.000 en 7.500 euro. Die van secundaire licenties tussen 2.000 en 3.000 euro. • B. Resultaat De geschatte aanschafkosten van 1 set licenties voor een systeembenadering met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase liggen in de orde van 15.000-20.000 euro. De onderhoudskosten van een set primaire licenties worden geschat tussen 3.000 en 7.500 euro. Die van een set secundaire licenties tussen 2.000 en 3.000 euro. Beoordeling: Voldoende (+)
4.2.6 Toekomstvastheid • A. Is het systeem gegarandeerd toekomst vast? Ontwikkelingen binnen de GIS wereld gaan bijzonder snel. Het is daarom niet mogelijk meer dan een aantal jaren vooruit te kijken. Wat over een decennium gangbaar is weet niemand. Toch geven de marktpositie van een fabrikant en de toegepaste technieken een idee van de snelheid waarmee een applicatie zal verouderen. Bij deze systeembenadering wordt gebruik gemaakt van ESRI software. ESRI behoort tot de grootste aanbieders van GISproducten ter wereld en zal naar alle waarschijnlijkheid nog vele jaren op de GIS-markt actief blijven. Met ArcGIS heeft ESRI in 2000 ingezet op een nieuwe lijn GIS-producten. Deze lijn, inclusief de ArcGIS Desktop en de Personal Geodatabase, is inmiddels gangbaar, maar nog steeds volop in ontwikkeling. Ondanks het feit dat naast de desktop technologie het Internet/Intranet GIS steeds belangrijker wordt, is de verwachting dat met het gebruik van ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase een in de komende jaren goed toepasbare applicatie gegarandeerd is.
47
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• B. Resultaat Een systeembenadering met de ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase garandeert naar alle verwachtingen een in de komende jaren goed toepasbare applicatie. Beoordeling: Voldoende (+)
4.2.7 Metadata • A. Welke mogelijkheden zijn er voor opslag metadata? Binnen de ArcGIS Desktop is functionaliteit aanwezig voor het opslaan en beheren van metadata. Deze functionaliteit wordt aangeboden in het programma ArcCatalog. Bij het aanmaken van metadata in ArcCatalog kan gekozen worden tussen verschillende standaarden: FGDC, ISO en CEN. Binnen Nederland is CEN de meest gebruikte standaard. De ArcCatalog CEN editor is speciaal ontwikkeld voor RWS. De CEN standaard wordt ook ondersteunt door de metadata tools Geokey en SLIM. Geokey is een op database technologie gebaseerde metadatatoepassing die door Geodan is ontwikkeld. SLIM staat voor Snelle Lokale Invoer van Metadata en is door ESRI ontwikkeld in opdracht van de Directie Oost Nederland van RWS. ArcCatalog, Geokey en SLIM zijn allen in staat metadata informatie in .XML formaat op te slaan. Het is te verwachten dat .XML in de toekomst standaard wordt voor uitwisseling van metadata [6]. ESRI heeft het beleid metadata altijd naast de werkelijke data op te slaan. Indien gebruik gemaakt wordt van een Personal Geodatabase, wordt dus ook de metadata in de Personal Geodatabase opgeslagen. • B. Resultaat: Het programma ArcCatalog bevat functionaliteit voor het aanmaken en beheren van metadata. Deze metadata wordt binnen de Personal Geodatabase opgeslagen. Beoordeling: Voldoende (+)
4.3 ArcGIS Desktop met ArcSDE en Oracle database 4.3.1 Conversiemogelijkheden • A. Verwachtte technische problemen/onoverkomelijkheden? Bij het omzetten van het huidige Baseline naar een systeembenadering waarin gebruik gemaakt wordt van ArcGIS Desktop met ArcSDE en Oracle, worden geen onoverkomelijkheden verwacht. Middels ArcObjects is het in ArcGIS mogelijk minimaal dezelfde GIS-functionaliteit te ontwikkelen die het huidige Baseline in de Arc/Info Workstation biedt. Wat betreft presentatie kent de ArcGIS Desktop veel meer mogelijkheden dan de Arc/Info Workstation omgeving.
48
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
In tegenstelling tot een Personal Geodatabase is een Oracle database met ArcSDE geschikt voor de opslag van grote hoeveelheden informatie en gebruik in een multi-user omgeving. Binnen een Oracle database kunnen gebruikersrechten goed worden gedefinieerd. Zoals vermeld in paragraaf 3.5.1.C is het in ArcGIS 8.3 nog niet mogelijk TIN’s geïntegreerd in een geodatabase met ArcSDE en Oracle op te slaan. Deze functionaliteit komt in ArcGIS 9.1 beschikbaar. • B. Wat zijn al standaard beschikbare functies? Veel van de in Baseline aangeboden functionaliteit is reeds aanwezig in de ArcGIS Desktop. Echter, een gedeelte zal apart ontwikkeld moeten worden. Zie voor een uitgebreidere toelichting paragraaf 4.2.1.B. Voor een systeembenadering met ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle geldt hier hetzelfde als voor een benadering met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase. • C. Kunnen huidige componenten automatisch geconverteerd worden? Er bestaan geen conversie tools om de functionaliteit van de huidige Baseline applicatie om te schrijven naar een COM (Component Object Model) gebaseerde programmeertaal, zoals die in ArcGIS Desktop worden gebruikt. Dit maakt het voor de meeste functies noodzakelijk te herprogrammeren. Gelukkig kan daarbij gebruik gemaakt worden van reeds bestaande software componenten. Zie voor een uitgebreidere toelichting paragraaf 4.2.1.C. Betreffende de Baseline applicatie geldt hier voor een systeembenadering met ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle hetzelfde als voor een benadering met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase. Betreffende de database geldt dat de bestanden uit het huidige Baseline handmatig met het programma ArcCatalog naar de ArcSDE/Oracle database overgebracht kunnen worden. Er zijn echter ook tools op de markt om dit proces te automatiseren. Voorbeeld van een dergelijke tool is de Feature Manipulation Engine (FME, zie http://www.safe.com). Tot slot is het mogelijk zelf een conversieprogramma te programmeren.
49
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• D. Resultaat De grootste belemmering bij de conversie van het huidige Baseline naar een systeembenadering waarin gebruik gemaakt wordt van ArcGIS Desktop en ArcSDE met Oracle is dat veel functies opnieuw geprogrammeerd dienen te worden (dit wordt overigens vergemakkelijkt door gebruik te maken van reeds bestaande software componenten). Onoverkomelijke belemmeringen lijken er echter niet te bestaan Beoordeling: Voldoende (+)
4.3.2 Open systeem benadering • A.Voldoet deze oplossing aan de open systeem benadering? Technisch gesproken is er sprake van een open systeem benadering. Hier geldt in grote lijnen hetzelfde als bij een systeembenadering met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase (zie 4.2.2.). Het voornaamste verschil is dat een ArcSDE/Oracle database ook vanuit andere GIS-pakketten dan alleen die van ESRI benaderd kan worden (zie 3.5.1.B en 3.5.1.C.). • B. Resultaat Er is sprake van een open systeem benadering Beoordeling: Voldoende (+)
4.3.3 Snelheid • A. Wat is de verwachte snelheid van het systeem? De snelheid van het systeem zal van een aantal zaken afhangen: 1. 2. 3. 4.
Snelheid Snelheid Snelheid Snelheid
van van van van
de locale PC waarop gewerkt wordt het netwerk de applicatie de database
Ad1. De snelheid van de locale PC is belangrijk omdat GIS-functies lokaal worden uitgevoerd. Het is daarom van belang te beschikken over degelijke hardware. De snelheid van de locale PC is niet afhankelijk van de gekozen systeembenadering. Ad2. De snelheid van het netwerk is van belang omdat een ArcSDE database normaliter door meerdere personen gebruikt wordt en daarom centraal op het netwerk wordt geplaatst. Dit gebeurt over het algemeen binnen het netwerk van de organisatie. Ervan uitgaande dat de interne netwerkvoorziening naar behoren functioneert hoeft dit geen problemen op te leveren. Ad3. De snelheid van de applicatie hangt onder andere af van de manier waarop deze is geprogrammeerd en de performance van de ArcGIS Desktop. Voor zover bekend is er geen reden aan het laatste te twijfelen.
50
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Ad4. De snelheid van de database lijkt onder andere af te hangen van de gemaakte keuze voor ArcSDE met Oracle Spatial opslag of ArcSDE met Compressed Binary opslag.Op basis van een test wordt In het rapport ‘Eindverslag pilot project opslag DTB in Oracle m.b.v. ArcGIS en ArcSDE’ (Boeringa 2003; [6]) aangegeven dat de Compressed Binary opslagmethode significant sneller lijkt dan de Oracle Spatial opslag. Hierbij dient wel opgemerkt te worden dat de auteur een aantal kanttekeningen bij de uitgevoerde test plaatst. Over de snelheid van ArcSDE met Oracle is tevens op te merken dat door efficiënte ruimtelijke indexering een goede toegang voor vele gebruikers wordt gegarandeerd zonder dat de snelheid van het systeem er al te veel onder te leiden heeft. Wel moet rekening gehouden worden met prestatieproblemen indien grote datasets met vele miljoenen records getekend moeten worden. In het geval van Baseline is dit waarschijnlijk te voorkomen door data af te beelden op het gebruikelijke schaalniveau. Een en ander samengevat is er geen reden vraagtekens te zetten bij de snelheid van een systeembenadering met ArcSDE en Oracle. • B. Resultaat Voor de snelheid van een systeem met ArcSDE en Oracle is het goed functioneren van het netwerk van belang. Hoewel er verschillen kunnen bestaan tussen het functioneren van ArcSDE met Oracle Spatial opslag en ArcSDE met Compressed Binary opslag zijn er geen aanwijzingen voor slechte prestaties van een van beiden gevonden. Wel moet rekening gehouden worden met prestatieproblemen bij het tekenen van grote datasets met vele miljoenen record. Beoordeling: Voldoende (+)
4.3.4 Gebruiksvriendelijkheid • A. Wat zijn eisen die worden gesteld aan de client betreffende de applicatie? Net als bij een systeembenadering met de ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase, is een basis GIS kennis vereist. Het niveau van deze kennis hangt af van de gekozen interface en functionele eigenschappen van de nieuwe applicatie. Zie voor een uitgebreidere toelichting paragraaf 4.2.4.A. Voor een systeembenadering met ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle geldt hier hetzelfde als voor een benadering met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase. • B. Wat zijn eisen die worden gesteld aan de client betreffende de database? Voor algemene functies als het opslaan, kopiëren en verplaatsen van feature classes en datasets kan gebruik gemaakt worden van de ArcGIS grafische interface. Dit betekent dat de meeste gebruikers van de Baseline applicatie met name moeten beschikken
51
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
over de basis GIS kennis die ook noodzakelijk is voor het gebruik van de applicatie. Aan de beheerder van de database worden echter veel meer eisen gesteld. Deze persoon moet in staat zijn database management taken als tuning en backup & recovery direct op de Oracle database uit te voeren. Hoewel het handig is deze kennis in huis te hebben, kan het beheer van de database ook uitbesteed worden. Er bestaan overigens een aantal hulpmiddelen voor het beheren van ArcSDE Geodatabases. Een van die hulpmiddelen is Storage Visitron. Dit is een extensie op ArcCatalog waarmee een aantal beheerszaken gevisualiseerd kunnen worden. Zo kan bijvoorbeeld een tablespace distribution gevisualiseerd worden, waaruit blijkt hoe een feature class over verschillende table spaces van Oracle gedistribueerd is. • C. Welke extra functionaliteit is beschikbaar? Ten opzichte van het huidige Baseline biedt een systeem benadering met ArcGIS Desktop en ArcSDE met Oracle een aantal nieuwe mogelijkheden. Belangrijk zijn de toepassing van 3D vector informatie, topologie en ‘versioning’. Voor een nadere toelichting op deze aspecten, zie 4.2.4.C en 4.2.4.D. Daarnaast is van belang dat een met ArcSDE beheerde Oracle Geodatabase vanuit verschillende ‘front end’ applicaties te benaderen is. Met name een “SDO_ GEOMETRY” opslag in Oracle Spatial of Oracle Locator belooft op termijn een hoge mate van transparantie te garanderen (zie 3.5.1.B en 3.5.1.C.). Zowel het huidige Baseline als een oplossing met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase biedt deze transparantie niet. • D. Eventuele tekortkomingen ten opzichte van andere oplossingen Om optimaal gebruik te kunnen maken van een Enterprise Geodatabase (hier ArcSDE/Oracle), is het noodzakelijk dat alle gebruikers beschikken over een goede netwerkverbinding met deze database. Onder de gebruikersgroep van Baseline bevinden zich echter mensen uit diverse organisaties die niet allemaal op hetzelfde netwerk opereren (zie bijlage 1). Hoewel de komst van de nieuwe netwerkvoorziening in het voorjaar van 2005 voor een aantal RWS gebruikers wellicht een oplossing biedt (zie 3.3.3.), zijn er ook dan nog diverse mensen die buiten het netwerk vallen. Dit probleem kan op een aantal manieren opgelost of omzeild worden: o Met de komst van het nieuwe netwerk wordt het mogelijk derde partijen op contractbasis op het netwerk aan te sluiten. o Indien gebruikers zelf beschikken over ArcSDE en de juiste versie van Oracle, is het mogelijk op een kopie (eventueel uitsnede) van de Baseline database te werken. o In ArcGIS 8.3 is het met behulp van een export wizard mogelijk uitsneden uit de Baseline database naar een Personal Geodatabase te exporteren. Deze Personal Geodatabase kan bijvoorbeeld op CD uitgeleverd worden.
52
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Hierbij gelden wel de beperkingen van een Personal Geodatabase (zie 3.5.1.A.). Momenteel is geen opslag van GRID’s en TIN’s mogelijk. Deze moeten als aparte bestanden naast de Personal Geodatabase opgeslagen worden. Tevens kan een Personal Geodatabase niet groter worden dan 2 Gb. Indien er meer data geëxporteerd moet worden, is het noodzakelijk meerdere Personal Geodatabases te genereren. Het is overigens mogelijk een tool te programmeren die het splitsen en het separaat opslaan van GRID’s en TIN’s automatiseert en standaardiseert. o In ArcGIS 9.0 komt er een nieuw uitwisselformaat beschikbaar, ‘Geodatabase XML’ genaamd. Uit de Enterprise Geodatabase kun je dan exporteren naar dit formaat. Vervolgens kan het weer geïmporteerd worden naar een bestaande geodatabase. Dit kan een Enterprise, maar ook een Personal Geodatabase zijn. • E. Resultaat De gebruiksvriendelijkheid hangt met name af van keuzes die gemaakt worden bij het programmeren van de nieuwe applicatie. Ten opzichte van het huidige Baseline biedt extra beschikbare functionaliteit als 3D vector data, topologie en ‘versioning’ mogelijkheden tot significante verbetering van de gebruiksvriendelijkheid. Tevens heeft een met ArcSDE beheerde Oracle Geodatabase als voordeel dat deze vanuit verschillende ‘front end’ applicaties te benaderen is. Wel moet ter degen rekening gehouden worden met het feit dat niet alle gebruikers van Baseline op hetzelfde netwerk opereren. Voor dit probleem moet een oplossing worden gezocht die de gebruiksvriendelijkheid zo min mogelijk in gevaar brengt. Beroordeling: Neutraal (0)
4.3.5 Prijs • A. Wat is de geschatte prijs? In onderstaande prijsinschatting worden alleen de licentiekosten van de verschillende software componenten meegenomen (zie voor toelichting 4.2.5.). Bij toepassing van een systeembenadering waarin gebruik gemaakt wordt van ArcGIS Desktop en ArcSDE met Oracle dient iedere gebruiker te beschikken over de ArcGIS Desktop applicatie. Afhankelijk van de exact benodigde functionaliteit moet gekozen worden voor een van de versies ArcInfo of ArcEditor. ArcView valt af omdat hiermee ArcSDE Enterprise geodatabases niet gewijzigd kunnen worden. Met het oog op de Baseline functionaliteit is het waarschijnlijk ook noodzakelijk gebruik te maken van een aantal extensies als Spatial Analyst en 3D Analyst. Daarnaast zullen licentiekosten voor ArcSDE betaald moeten worden en dient het
53
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
RIZA te beschikken over een Oracle database, al dan niet met Spatial extensie. De kleinere gebruikers van Baseline die geen toegang tot de database bij het RIZA hebben en slechts met een subset van de database werken, hoeven niet persé te beschikken over ArcSDE en Oracle. Zij kunnen waarschijnlijk volstaan met Personal Geodatabases, GRID’s en TIN’s die uit de centrale database geëxporteerd worden. Aanschaf ArcGIS Licenties ArcInfo (concurrent use) ArcEditor (concurrent/single use)
V & W prijs (excl. BTW) 10.872,10.378,-
Spatial Analyst (concurrent/single use) 3D Analyst (concurrent/single use)
3.706,3.706,-
Onderhoud ArcGIS Licenties per jaar ArcInfo (concurrent use) ArcEditor (concurrent/single use)
5.337,- / 2.135,2.287,- / 1.830,-
Spatial Analyst (concurrent/single use) 3D Analyst (concurrent/single use)
915,- / 381,915,- / 381,-
Aanschaf ArcSDE database toegang ArcSDE (2CPU)
15.948,-
Onderhoud ArcSDE database toegang per jaar ArcSDE
4.575,-
Aanschaf Oracle RDBMS processor Spatial extensie
40.000,10.000,-
Onderhoud Oracle per jaar Ondersteuning en nieuwe versies
11.000,-
Tabel 5: Indicatie prijzen ArcGIS, ArcSDE en Oracle licenties Toelichting: -Bovenstaande prijzen zijn slechts een indicatie. -Een ArcSDE licentie is voor 1 server. De licentie voorziet in 5 read/write client connections. Dit houdt in dat 5 mensen tegelijkertijd met de database kunnen werken. Het maakt daarbij niet uit vanaf welke computer dit gebeurt. -Voor meer informatie zie de ESRI Mantelovereenkomst 2407, Ministerie van V & W, Prijslijst GIS april 2003
54
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
De geschatte aanschafkosten van één set licenties voor een systeembenadering met ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle liggen voor het RIZA in de orde van 70.000 – 85.000 euro, afhankelijk van benodigde extensies en de keuze voor Oracle Locator of Oracle Spatial. Kleinere gebruikers van Baseline, die data uitgeleverd krijgen vanuit de centrale database hebben geen ArcSDE en Oracle nodig. Voor hen geld de prijsberekening zoals aangegeven bij een architectuur met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase (zie 4.2.5.). Geschatte kosten van het onderhoud van de eerste set licenties voor het RIZA liggen tussen 19.000 en 23.500. Ervan uitgaande dat 5 ArcSDE read/write client connections voldoende is, dienen voorts nog onderhoudskosten voor de overige primaire (3.0007.500) en secundaire (2.000 – 3.000) ArcGIS licenties betaald te worden. Voor kleinere gebruikers die geen gebruik maken van ArcSDE en Oracle, zie 4.2.5. • B. Resultaat Voor het RIZA liggen de geschatte licentiekosten voor zowel aanschaf als onderhoud van een systeembenadering met ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle aanmerkelijk hoger dan voor een benadering met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase. Beoordeling: Matig (-)
4.3.6 Toekomstvastheid • A. Is het systeem gegarandeerd toekomst vast? Zowel ESRI als Oracle behoren tot de grootste aanbieders van software binnen hun eigen vakgebied. Met ArcGIS heeft ESRI ingezet op een nieuwe lijn GIS-producten. De ArcGIS Desktop is inmiddels gangbaar, maar ook nog volop in ontwikkeling. Voor ArcSDE geldt hetzelfde. Daarnaast is ook Oracle nog volop bezig met het doorontwikkelen van de huidige database systemen. Op het gebied van de Oracle Spatial extensie gaan de ontwikkelingen zelfs bijzonder hard. Met name de GIS-functionaliteit wordt in snel tempo uitgebreid. Deze ontwikkeling heeft echter weinig invloed op de hier beschreven architectuur, omdat ArcSDE geen gebruik maakt van Oracle Spatial GIS-functionaliteit. De standaard Oracle database zal de komende jaren gewoon blijven bestaan en wereldwijd veelvuldig ingezet worden. Al met al ligt het in de lijn der verwachting dat een systeembenadering met de ArcGIS Desktop en een ArcSDE/Oracle database in de komende jaren een goed bruikbare oplossing biedt.
55
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• B. Resultaat Een systeembenadering met ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle biedt naar verwachting een voor de komende jaren goed bruikbare oplossing. Beoordeling: Voldoende (+)
4.3.7 Metadata • A. Welke mogelijkheden zijn er voor opslag metadata? Binnen de ArcGIS Desktop is functionaliteit aanwezig voor het opslaan en beheren van metadata. Deze functionaliteit wordt aangeboden in het programma ArcCatalog. Bij gebruik van een geodatabase wordt de metadata binnen de database opgeslagen. Voor meer informatie, zie 4.2.7. • B. Resultaat Het programma ArcCatalog bevat functionaliteit voor het aanmaken van metadata. Deze metadata wordt binnen de Oracle database, bij de data opgeslagen. Beoordeling: Voldoende (+)
4.4 Web client/ArcGIS Desktop met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle database 4.4.1 Conversiemogelijkheden • A. Verwachtte technische onoverkomelijkheden? Bij het omzetten van het huidige Baseline naar een systeembenadering waarin gebruik gemaakt wordt van ArcGIS Server met ArcSDE en Oracle, worden geen onoverkomelijkheden verwacht. De beschikbare ArcObjects software componenten dekken een groot deel van de huidige GIS-functionaliteit van Baseline. Functionaliteit die niet beschikbaar is kan geprogrammeerd worden. Wat betreft presentatie moet rekening gehouden worden met het feit dat de interface geprogrammeerd dient te worden. Een ArcGIS Server applicatie heeft immers geen standaard interface. Wel beschikt men over ontwikkel tools die het programmeer proces aanzienlijk vergemakkelijken. Betreffende data verwerking maakt het gebruik van ArcSDE met een Oracle database de opslag van grote hoeveelheden informatie mogelijk. Daarnaast sluit deze structuur goed aan op een multiuser omgeving, waarin alle benodigde gebruikersrechten gedefinieerd kunnen worden. Punt van aandacht is wel dat ArcGIS 8.3 nog niet de mogelijkheid biedt TIN’s geïntegreerd in een geodatabase met ArcSDE en Oracle op te slaan (zie 3.5.1.C.). Deze functionaliteit komt in ArcGIS 9.1 beschikbaar.
56
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• B. Wat zijn al standaard beschikbare functies? Mede met het oog op licentiekosten ligt het voor veel gebruikers voor de hand gebruik te maken van een web client in plaats van ArcGIS Desktop. Een web client omgeving beschikt vanzelfsprekend niet over GIS functionaliteit. Bij gebruik van een web client is er dus geen sprake van reeds beschikbare (kant en klare) functionaliteit zoals dat het geval is indien ArcGIS Desktop als client functioneert. Wel is het zo dat ArcGIS Server gebruik maakt van GIS-functionaliteit die standaard in ArcObjects software componenten is vastgelegd. • C. Kunnen huidige componenten automatisch geconverteerd worden? Wat betreft de te ontwikkelen applicatie geldt voor een architectuur met ArcGIS Server hetzelfde als voor de architecturen die gebruik maken van de ArcGIS Desktop. Zowel ArcGIS Server als de ArcGIS Desktop zijn gebaseerd op een COM (Component Object Model) gebaseerde programmeertaal. Er bestaan geen conversie tools om de functionaliteit van de huidige Baseline applicatie om te schrijven naar een COM omgeving. Dit maakt het voor veel functies en procedures uit het huidige Baseline noodzakelijk te herprogrammeren. Uiteraard kan daarbij gebruik gemaakt worden van de reeds bestaande software componenten. Voor een uitgebreidere toelichting, zie paragraaf 4.2.1.C. Betreffende de database geldt dat de bestanden uit het huidige Baseline handmatig met het programma ArcCatalog naar de ArcSDE/Oracle database overgebracht kunnen worden. Daarnaast kan gebruik gemaakt worden van een conversie software als FME (zie http://www.safe.com) en is het mogelijk zelf een conversieprogramma te programmeren. • D. Resultaat De grootste belemmering bij het omzetten van het huidige Baseline naar een systeem benadering waarin gebruik gemaakt wordt van ArcGIS Server en ArcSDE met Oracle zijn: o Er is geen standaard interface, deze moet geprogrammeerd worden. o Functionaliteit uit de huidige Baseline applicatie kan niet automatisch geconverteerd worden naar een ArcGIS Server applicatie. Veel functies en procedures dienen daarom opnieuw geprogrammeerd te worden (dit wordt overigens vergemakkelijkt door gebruik te maken van reeds bestaande software componenten). Onoverkomelijke belemmeringen lijken er niet te bestaan Beoordeling: Voldoende (+)
57
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
4.4.2 Open systeem benadering • A. Voldoet deze oplossing aan de open systeem benadering? Bij een architectuur met ArcGIS Server is er sprake van een Open systeem benadering omdat de Presentatie laag, de Functionele laag en de Datalaag van elkaar zijn gescheiden. De Presentatielaag is de interface die voor iedere ArcGIS Server applicatie apart geprogrammeerd dient te worden. De Functionele laag is opgebouwd uit diverse losstaande software componenten. Het is mogelijk meerdere applicaties te ontwikkelen die gebruik maken van dezelfde functionele componenten. De Datalaag tot slot, bestaat uit een Oracle database. Deze kan onafhankelijk vanuit verschillende software pakketten benaderd worden (zie 3.5.1.B en 3.5.1.C.). • B. Resultaat Er is sprake van een Open systeem benadering. Beoordeling: Voldoende (+)
4.4.3 Snelheid • A. Wat is de verwachte snelheid van het systeem? De snelheid van het systeem zal afhangen van de volgende zaken: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Snelheid Snelheid Snelheid Snelheid Snelheid Snelheid
van van van van van van
de locale PC waarop gewerkt wordt de server waar ArcGIS Server op draait het locale netwerk de internetverbinding de applicatie de database
Ad1. De invloed van de snelheid van de locale PC is relatief klein omdat bijna alle processen op de server(s) worden uitgevoerd. Ad2. De capaciteit van de server(s) is van belang omdat hier de processen worden uitgevoerd. Bij inzet van moderne hardware hoeft capaciteit echter geen probleem te zijn. De laatste jaren is snelle hardware aanmerkelijk goedkoper geworden. Ad3. De snelheid van het netwerk is belangrijk omdat hiervan gebruik gemaakt wordt bij het benaderen van ArcGIS Server en de database. Ervan uitgaande dat de interne netwerkvoorziening naar behoren functioneert hoeft dit geen problemen op te leveren. Ad4. De snelheid van de internetverbinding is van belang indien ArcGIS Server en de database via het internet benaderd worden. Naar verwachting is een degelijke verbinding noodzakelijk om het systeem soepel te laten functioneren. Dit geldt zeker indien de gebruiker via het internet de werkelijke data op wil halen. Ad5. De snelheid van de applicatie hangt onder andere af van de manier waarop deze is geprogrammeerd en de performance van de ArcGIS Server. Voor zover bekend is er geen reden te twijfelen aan het laatste.
58
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Ad6. De snelheid van de database lijkt onder andere af te hangen van de gemaakte keuze voor ArcSDE met Oracle Spatial opslag of ArcSDE met Compressed Binary opslag.Op basis van een test wordt In het rapport ‘Eindverslag pilot project opslag DTB in Oracle m.b.v. ArcGIS en ArcSDE’ (Boeringa 2003; [6]) aangegeven dat de Compressed Binary opslagmethode significant sneller lijkt dan de Oracle Spatial opslag. Hierbij dient wel opgemerkt te worden dat de auteur een aantal kanttekeningen bij de uitgevoerde test plaatst. Over de snelheid van ArcSDE met Oracle is verder op te merken dat door efficiënte ruimtelijke indexering een goede toegang voor vele gebruikers wordt gegarandeerd zonder dat de snelheid van het systeem er al te veel onder te leiden heeft. Wel moet rekening gehouden worden met prestatieproblemen indien grote datasets met vele miljoenen records getekend moeten worden. In het geval van Baseline is dit waarschijnlijk te voorkomen door data af te beelden op het gebruikelijke schaalniveau (ver uitzoomen zou problemen op kunnen leveren). Een en ander samengevat is er geen reden vraagtekens te zetten bij de snelheid van een systeembenadering met ArcSDE en Oracle.
• B. Resultaat Voor de snelheid van een systeem met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle is het goed functioneren van het netwerk van belang. Bij gebruik van het internet lijkt een degelijke verbinding noodzakelijk om het systeem soepel te laten functioneren. Zeker indien de gebruiker wenst de werkelijke data over te halen. Hoewel er verschillen kunnen bestaan tussen het functioneren van ArcSDE met Oracle Spatial opslag en ArcSDE met Compressed Binary opslag zijn er geen aanwijzingen voor slechte prestaties van een van beiden gevonden. Wel moet rekening gehouden worden met prestatieproblemen bij het tekenen van grote datasets met vele miljoenen record. Beoordeling: Neutraal (0)
4.4.4 Gebruiksvriendelijkheid • A. Wat zijn eisen die worden gesteld aan de client betreffende de applicatie? Net als bij het gebruik van het huidige Baseline is een basis GIS kennis vereist. Het exacte niveau van deze kennis hangt af van de interface en functionele eigenschappen van de nieuwe applicatie. Door middel van een goed interface ontwerp kan de toegankelijkheid van de applicatie geoptimaliseerd worden. • B. Wat zijn eisen die worden gesteld aan de client betreffende de database? Voor algemene functies als het opslaan, kopiëren en verplaatsen van feature classes en datasets is het mogelijk een grafische interface te ontwikkelen. Indien dit goed gebeurt hoeven de
59
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
meeste gebruikers van het toekomstige Baseline niet over specifieke database kennis te beschikken. Aan de beheerder van de database worden echter meer eisen gesteld. Deze persoon moet in staat zijn database management taken als tuning en backup & recovery direct op de Oracle database uit te voeren. Voor meer informatie betreffende beheer van de Oracle database, zie paragraaf 4.3.4.B. • C. Welke extra functionaliteit is beschikbaar? Ten opzichte van het huidige Baseline biedt een systeem benadering met ArcGIS Desktop en ArcSDE met Oracle een aantal nieuwe mogelijkheden. Belangrijk zijn de toepassing van 3D vector informatie, topologie en ‘versioning’ (zie 4.2.4.C en 4.2.4.D.). Daarnaast is van belang dat een met ArcSDE beheerde Oracle Geodatabase vanuit verschillende ‘front end’ applicaties te benaderen is. Met name een “SDO_ GEOMETRY” opslag in Oracle Spatial of Oracle Locator belooft op termijn een hoge mate van transparantie te garanderen (zie 3.5.1.B en 3.5.1.C.). Zowel het huidige Baseline als een oplossing met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase biedt deze transparantie niet. • D. Resultaat Ervan uitgaande dat de applicatie voorzien wordt van een goede interface, wordt van de gebruiker een basis GIS-kennis vereist. Alleen de database beheerder dient over specifieke kennis van de Oracle database te beschikken. Ten opzichte van het huidige Baseline biedt een systeembenadering met ArcGIS Server en ArcSDE met Oracle nieuwe mogelijkheden op het gebied van 3D vector informatie, topologie en ‘versioning’. Daarnaast heeft een met ArcSDE beheerde Oracle Geodatabase als voordeel dat deze vanuit verschillende ‘front end’ applicaties te benaderen is. Beoordeling: Voldoende (+)
4.4.5 Prijs • A. Wat is de geschatte prijs? In onderstaande prijsinschatting worden alleen de licentiekosten van de verschillende software componenten meegenomen (zie voor toelichting 4.2.5.). Bij toepassing van een systeembenadering waarin gebruik gemaakt wordt van ArcGIS Server en ArcSDE met Oracle is het voor de gebruiker slechts noodzakelijk te beschikken over een web browser. Deze brengt geen licentiekosten met zich mee. De aanbieder van Baseline, in dit geval het RIZA, dient wel te beschikken over een aantal licenties. Gezien het feit dat ESRI nog geen officieel prijsbeleid bekend heeft gemaakt, kan in deze paragraaf slechts een vermoeden worden uitgesproken.
60
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Uit gesprekken met ESRI-Nederland is naar voren gekomen dat een ArcGIS Desktop (ArcInfo, ArcEditor of ArcView) licentie waarschijnlijk niet strikt noodzakelijk is voor het creëren en beheren van een ArcGIS Server applicatie. Uiteraard is wel een licentie voor ArcGIS Server vereist en vermoedelijk ook voor extensies als ArcGIS Server Spatial Analyst en ArcGIS Server 3D. De kosten voor deze licenties zijn nog niet bekend. Waarschijnlijk worden deze gerelateerd aan het aantal gebruikers van de applicatie. Tot slot is het RIZA ook licentiekosten verschuldigd voor ArcSDE en voor de Oracle database, al dan niet met Spatial extensie. Aanschaf ArcGIS Licenties ArcGIS Server
V & W prijs (excl. BTW) ?
ArcGIS Server Spatial Analyst ArcGIS Server 3D
? ?
Onderhoud ArcGIS Licenties per jaar ArcGIS Server
?
ArcGIS Server Spatial Analyst ArcGIS Server 3D
? ?
Aanschaf ArcSDE database toegang ArcSDE (2CPU)
15.948,-
Onderhoud ArcSDE database toegang ArcSDE
4.575,-
Aanschaf Oracle RDBMS processor Spatial extensie
40.000,10.000,-
Onderhoud Oracle per jaar Ondersteuning en nieuwe versies
11.000,-
Tabel 6: Indicatie prijzen ArcGIS, ArcSDE en Oracle licenties Toelichting: -Bovenstaande prijzen zijn slechts een indicatie. -Een ArcSDE licentie is voor 1 server. De licentie voorziet in 5 read/write client connections. -Voor meer informatie zie de ESRI Mantelovereenkomst 2407, Ministerie van V & W, Prijslijst GIS april 2003 -Prijzen van de ArcGIS Server zijn nog niet bekend.
61
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Bij een systeembenadering met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle zijn de aanschafkosten van één set licenties minimaal 56.000,euro. Hier komen de aanschafkosten van de ArcGIS Server licenties en een eventuele Oracle Spatial extensie nog bij. Deze kosten gelden voor de aanbieder van de applicatie (RIZA). Gebruikers van Baseline betalen in principe geen licentiekosten. Voor het onderhoud van licenties zal het RIZA minimaal 15.500,euro per jaar moeten betalen. Dit is exclusief licentiekosten voor ArcGIS Server producten. • B. Resultaat De licentiekosten voor een architectuur met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle zijn op dit moment erg lastig in te schatten. Wel lijkt het erop dat deze kosten voor het RIZA hoger liggen dan de kosten voor een systeembenadering met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase. In principe betaalt alleen de aanbieder licentiekosten, de gebruiker niet. Beoordeling: Onbekend (?)
4.4.6 Toekomstvastheid • A. Is het systeem gegarandeerd toekomst vast? Zowel ESRI als Oracle behoren tot de grootste aanbieders van software binnen hun eigen vakgebied. ArcSDE wordt wereldwijd veelvuldig toegepast en dat zal de komende jaren waarschijnlijk zo blijven. ArcGIS Server is een van de nieuwste producten van ESRI en moet nog op de markt komen. Gezien de huidige ontwikkelingen op het gebied van Internet/Intranet GIS lijkt het erop dat ArcGIS Server zeker toekomst heeft. Daarnaast staat ook Oracle goed in de markt met zijn database systemen (zie 4.3.6.). Het ligt daarom in de lijn der verwachting dat een systeembenadering met de ArcGIS Server en een ArcSDE/Oracle database een toekomstvaste oplossing biedt. • B. Resultaat Een systeembenadering met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle biedt naar verwachting een voor de komende jaren goed bruikbare oplossing. Beoordeling: Goed (++)
4.4.7 Metadata • A. Welke mogelijkheden zijn er voor opslag metadata? Zoals eerder vermeld moet de interface van ArcGIS Server applicaties geprogrammeerd worden. Dit geldt in principe ook voor de interface van een metadata tool. De beschikbare software componenten omvatten reeds de functionaliteit zoals die in de ArcGIS Desktop door ArcCatalog aangeboden wordt. Deze
62
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
functionaliteit moet echter aangesproken worden. Naast het zelf programmeren van de interface voor een metadata tool is het wellicht ook mogelijk gebruik te maken van tools als Geokey en SLIM (zie 4.2.7). Bij gebruik van een ArcSDE Enterprise geodatabase is het gebruikelijk de metadata binnen de database op te slaan. • B. Resultaat Een interface voor een metadata tool dient ontwikkeld te worden, maar de mogelijkheden voor metadata beheer zijn zeker aanwezig. Beoordeling: Neutraal (0)
4.5 Web client met OpenGIS Web Services en Oracle Spatial database 4.5.1 Conversiemogelijkheden • A. Verwachtte technische onoverkomelijkheden? Bij een architectuur met OpenGIS Web Services en Oracle Spatial, wordt de GIS functionaliteit van Oracle Spatial aangesproken. Gebruik van Oracle Locator is niet mogelijk omdat noodzakelijke ruimtelijke functies als Union, Buffer en Overlay hierin ontbreken. Helaas is het niet zo dat Oracle Spatial alle benodigde GIS functionaliteit bevat om een applicatie als Baseline te ontwikkelen. Consequentie is dat veel functies geprogrammeerd moet worden. Dit is mogelijk met programmeertalen als PL/SQL en Java. Voornaamste struikelblok lijkt het feit dat Oracle Spatial geen conversies naar GRID kent. Bij het aanmaken van basisbestanden voor het Sobek model vinden bijvoorbeeld conversies plaats van TIN naar GRID. Momenteel is niet duidelijk in hoeverre dergelijke functionaliteit geprogrammeerd kan worden. Indien het RIZA interesse heeft voor deze architectuur, dient dit nader uitgezocht te worden. Net als veel van de functionaliteit dient ook de gebruikersinterface geprogrammeerd te worden. Oracle kent een standaard viewer voor het bekijken van ruimtelijk data. Deze is echter betrekkelijk eenvoudig. Met behulp van programmeertalen als Java en C++ kunnen de benodigde menu’s en knoppen aan de bestaande viewer worden toegevoegd. Voor de opslag van gegevens levert het gebruik van Oracle Spatial binnen deze architectuur naar verwachting geen problemen op. Voor zover bekend kunnen alle benodigde dataformaten opgeslagen worden. Daarnaast kunnen grote hoeveelheden gegevens opgeslagen worden en is Oracle geschikt voor multi-user gebruik. • B. Wat zijn al standaard beschikbare functies? Hoewel de interface geprogrammeerd dient te worden, zijn een aantal GIS-functies standaard beschikbaar in Oracle Spatial (3.5.1.B.). Deze functionaliteiten komen in het huidige Baseline onder andere terug in de volgende menu’s:
63
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
o o o o
Navigatie en beheer Raadplegen en selectie Verschuiven en zoomen Wijzigen
Er moet echter rekening gehouden worden met het feit dat de beschikbaarheid van GIS-functionaliteit in Oracle Spatial beperkter is dan in ArcGIS. Voor deze architectuur zal daarom meer geprogrammeerd moeten worden dan voor een Architectuur die gebruik maakt van ArcGIS. • C. Kunnen huidige componenten automatisch geconverteerd worden? Een architectuur waarin gebruik gemaakt wordt van een OpenGIS Mapserver in combinatie met Oracle Spatial vereist wat de applicatie betreft een heel andere benadering dan het huidige Baseline dat gebaseerd is op Arc/Info 7. Waarschijnlijk is het mogelijk het Baswaq programma te behouden. De overige functionaliteit zal opnieuw opgebouwd moeten worden. Het is daarbij niet mogelijk gebruik te maken van de huidige AML scripts. Bij de transitie van de data uit de huidige Baseline database naar Oracle Spatial, kan gebruik gemaakt worden van de conversie software FME (zie http://www.safe.com). • D. Resultaat Met name het in Oracle Spatial ontbreken van functionaliteit voor het converteren van bestanden naar GRID lijkt een knelpunt voor deze architectuur. Het is momenteel nog niet duidelijk in hoeverre dit onoverkomelijk is. Verder biedt deze architectuur zeker mogelijkheden, al moet rekening gehouden worden met het feit dat veel programmeerwerk vereist is. Beoordeling: Matig (-)
4.5.2 Open systeem benadering • A. Voldoet deze oplossing aan de open systeem benadering? Bij een architectuur met een OpenGIS Webserver en Oracle Spatial is er sprake van een Open systeem benadering. De Presentatielaag is de interface die de gebruiker zelf programmeert/laat programmeren. Deze interface kan met een web browser aangesproken worden. De Functionele laag wordt verzorgd door Oracle Spatial in combinatie met specifiek voor de applicatie geschreven software. De Datalaag tot slot, bestaat uit de Oracle Spatial database. Het feit dat een groot gedeelte van de functionaliteit en de dataopslag voor rekening komt van Oracle Spatial lijkt in tegenspraak met de Open systeem benadering. Toch kan van een Open systeem gesproken worden omdat data en functionaliteit individueel te benaderen zijn.
64
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• B. Resultaat Er is sprake van een Open systeem benadering. Beoordeling: Voldoende (+)
4.5.3 Snelheid • A. Wat is de verwachte snelheid van het systeem? De snelheid van het systeem zal onder andere afhangen van de volgende zaken: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Snelheid Snelheid Snelheid Snelheid Snelheid Snelheid
van van van van van van
de locale PC waarop gewerkt wordt de gebruikte server(s) het locale netwerk de internetverbinding de Mapserver applicatie de Database
Ad1. De invloed van de snelheid van de locale PC is relatief klein omdat bijna alle processen op de server(s) worden uitgevoerd. Ad2. De capaciteit van de server(s) is van belang omdat hier de processen worden uitgevoerd. Bij inzet van moderne hardware hoeft capaciteit echter geen probleem te zijn. Ad3. De snelheid van het locale netwerk is van belang omdat gebruik gemaakt wordt van het netwerk bij het benaderen van de Mapserver, Oracle Spatial en de bijgeprogrammeerde software. Ervan uitgaande dat de interne netwerkvoorziening naar behoren functioneert hoeft dit geen problemen op te leveren. Ad4. De snelheid van de internetverbinding is van belang indien ArcGIS Server en de database via het internet benaderd worden. Naar verwachting is een degelijke verbinding noodzakelijk om het systeem soepel te laten functioneren. Dit geldt zeker indien de gebruiker via het internet de werkelijke data op wil halen. Ad5. De snelheid van de Mapserver applicatie is op dit moment moeilijk in te schatten. Deze is waarschijnlijk afhankelijk van het type Mapserver waarvoor gekozen wordt en het aantal mensen dat op een moment met Baseline werkt. Ad6. De snelheid van de database is bij deze architectuur zowel van belang voor de GIS-functionaliteit van het systeem als voor het datamanagement. Oracle Spatial is een database systeem, ontwikkeld voor een groot aantal gebruikers. Indien de beschikbare GIS-functies goed worden benut en aanvullende functionaliteit gedegen is geprogrammeerd, mag men er waarschijnlijk vanuit gaan dat problemen met de snelheid niet aan de orde zijn. Wel moet rekening gehouden worden met prestatieproblemen indien grote datasets met vele miljoenen records getekend moeten worden. In het geval van Baseline is dit te voorkomen door data af te beelden op het gebruikelijke schaalniveau. Een en ander samengevat zijn er geen duidelijke redenen te twijfelen aan de snelheid van Oracle Spatial.
65
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• B. Resultaat Er zijn diverse componenten die van invloed zijn op de snelheid van een architectuur met OpenGIS Webservices en Oracle Spatial. Voor de snelheid van het systeem is het goed functioneren van het netwerk van belang. Bij gebruik van het internet lijkt een degelijke verbinding noodzakelijk om het systeem soepel te laten functioneren. Zeker indien de gebruiker wenst de werkelijke data over te halen. Onzekerheid bestaat over de invloed van de Mapserver. Er is geen bijzondere reden te twijfelen aan de prestaties van Oracle Spatial. Toch staat de invloed van bijgeprogrammeerde functionaliteit niet vast en kunnen bijzonder grote datasets een negatief effect op de snelheid hebben. Kortom, hoewel er geen directe reden is de snelheid van een architectuur met OpenGIS Webservices en Oracle Spatial in twijfel te trekken, zijn een aantal factoren onzeker. Beoordeling: Neutraal (0)
4.5.4 Gebruiksvriendelijkheid • A. Wat zijn eisen die worden gesteld aan de client betreffende de applicatie? Net als bij het gebruik van het huidige Baseline is een basis GIS kennis vereist. Het exacte niveau van deze kennis hangt af van de interface en functionele eigenschappen van de nieuwe applicatie. Wanneer een architectuur met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial wordt toegepast is het noodzakelijk de interface in zijn geheel te programmeren. Door middel van een goed ontwerp kan de toegankelijkheid van de applicatie geoptimaliseerd worden. • B. Wat zijn eisen die worden gesteld aan de client betreffende de database? Indien een goede grafische interface ontwikkeld wordt, is voor algemene functies als het opslaan, kopiëren en verplaatsen van feature classes en datasets geen specifieke database kennis vereist. Aan de beheerder van de database worden wel een aantal specifiek eisen gesteld. Deze persoon moet in staat zijn database management taken als tuning en backup & recovery direct op de Oracle database uit te voeren. Voor meer informatie betreffende beheer van de Oracle database, zie paragraaf 4.3.4.B. • C. Welke extra functionaliteit is beschikbaar? Ten opzichte van het huidige Baseline biedt het gebruik van een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial nieuwe mogelijkheden:
66
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
o
o o
o
Net als ArcGIS ondersteunt Oracle Spatial de opslag van 3D vector informatie. Hoewel de beschikbare geometrische functionaliteit in Oracle 9i nog niet goed omgaat met de Zcomponent, wordt dit probleem in een van de volgende versies waarschijnlijk opgelost (zie 3.5.1.B.). Het is mogelijk ‘versioning’ (zie 4.2.4.D.). op de database toe te passen. Oracle Spatial kent een zogenaamd ‘Linear Referencing System’. Deze functionaliteit maakt het mogelijk punten op lijnen te positioneren. Het positioneren van punten op lijnen vormt nu een probleem binnen Baseline (zie 2.1.2.). Door gebruik van Oracle Spatial kan de data vanuit verschillende Open GIS conforme applicaties benaderd worden.
• D. Resultaat Ervan uitgaande dat de applicatie voorzien wordt van een goede interface, wordt van de gebruiker slechts een basis GIS-kennis vereist. Alleen de database beheerder dient over specifieke kennis van de Oracle database te beschikken. Ten opzichte van het huidige Baseline biedt een architectuur met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial nieuwe mogelijkheden op het gebied van 3D vector informatie, ‘versioning’ en het positioneren van punten op lijnen. Daarnaast is het mogelijk de data vanuit verschillende Open GIS conforme applicaties benaderd worden. Beoordeling: Voldoende (+)
4.5.5 Prijs • A. Wat is de geschatte prijs? In onderstaande prijsinschatting worden alleen de licentiekosten van de verschillende software componenten meegenomen (zie voor toelichting 4.2.5.). Bij een architectuur met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial is het voor de gebruiker slechts noodzakelijk te beschikken over een web browser. Deze brengt geen licentiekosten met zich mee. De aanbieder van Baseline, in dit geval het RIZA, dient wel te beschikken over een aantal licenties. Belangrijke component van deze architectuur is de Mapserver. De licentiekosten van deze Mapserver zijn lastig in te schatten. Wellicht is het mogelijk ‘open source’ technologie (zoals de Minnesota Mapserver) toe te passen. Dit houdt in dat de Mapserver gratis is. Andere Mapservers, zoals bijvoorbeeld Ionic Red Spider Web zijn niet gratis. Tevens is het noodzakelijk dat het RIZA beschikt over een licentie voor Oracle, inclusief Spatial extensie.
67
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Aanschaf Mapserver Licenties Minnesota Mapserver Ionic Red Spider Web
V & W prijs (excl. BTW) 0,?
Onderhoud Mapserver Licenties Minnesota Mapserver Ionic Red Spider Web
0,?
Aanschaf Oracle RDBMS processor Spatial extensie
40.000,10.000,-
Onderhoud Oracle per jaar Ondersteuning en nieuwe versies
11.000,-
Tabel 6: Indicatie prijzen Mapserver en Oracle licenties Toelichting: -Bovenstaande prijzen zijn slechts een indicatie. -Er bestaan verschillende Mapserver applicaties. Deze verschillen in prijs. Op dit moment kan niet gezegd worden welke applicatie het best volstaat. In bovenstaande tabel zijn Minnesota Mapserver en Ionic Red Spider Web als voorbeeld genoemd. Bij een systeembenadering met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial zijn de aanschafkosten van één set licenties minimaal 50.000,- euro. Hier komen eventueel aanschafkosten van Mapserver licenties bij. Voor het onderhoud van licenties zal het RIZA minimaal 11.000,euro per jaar moeten betalen. Ook hierbij moeten eventuele kosten voor de Mapserver worden opgeteld. • B. Resultaat De licentiekosten voor een systeembenadering met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial zijn op dit moment niet in detail bekend. Een en ander hangt af van de keuze voor een Mapserver. Op dit moment is niet duidelijk welke Mapserver het best volstaat. Het lijkt er overigens wel op dat de licentiekosten voor het RIZA mee zullen vallen in vergelijking met architecturen die gebruik maken van ArcSDE (ArcGIS Desktop met ArcSDE en Oracle / ArcGIS Server met ArcSDE en Oracle). In principe betaalt alleen de aanbieder licentiekosten, de gebruiker niet. Beoordeling: Voldoende (+)
68
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
4.5.6 Toekomstvastheid • A. Is het systeem gegarandeerd toekomst vast? Gezien de grote en stabiele marktpositie van Oracle belooft het toepassen van een Oracle Spatial database zekerheid te bieden voor de toekomst. Wel wordt met betrekking tot de hier geschetste architectuur opgemerkt dat Oracle Spatial een bijzonder snelle ontwikkeling doormaakt. Functionaliteit die vandaag de dag nog apart geprogrammeerd moet worden (denk aan het creëren van TIN’s) is over enige tijd wellicht standaard in Oracle Spatial opgenomen. Het gevolg hiervan is dat applicaties die nu worden gebouwd op termijn nog prima functioneren, maar niet meer optimaal gebruik maken van de beschikbare technieken. Wat betreft Open GIS Mapservices geldt in zeker mate hetzelfde. Ontwikkelingen op dit terrein gaan erg hard. Hier zien we overigens dat de spelers op de markt een minder vaste positie hebben dan bijvoorbeeld Oracle. • B. Resultaat Zowel op het gebied van Oracle Spatial als van OpenGIS Mapservices geldt dat ontwikkelingen momenteel bijzonder hard gaan. Het is daarom goed mogelijk dat een applicatie die nu volgens de hier geschetste architectuur opgezet wordt over relatief korte tijd niet meer optimaal gebruik maakt van de beschikbare technieken. Beoordeling: Neutraal (0)
4.5.7 Metadata • A. Welke mogelijkheden zijn er voor opslag metadata? Oracle Spatial kent een functionaliteit voor het vastleggen van metadata. Deze kan naar wens aangepast en uitgebreid worden. Of deze metadata tool aansluit bij een van de huidige standaarden is op dit moment niet duidelijk. De metadata wordt uiteraard in de database opgeslagen. • B. Resultaat Oracle Spatial bevat functionaliteit voor het opslaan van metadata. Beoordeling: Neutraal (0)
69
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
4.6 Samenvatting resultaten In onderstaande tabel worden de beoordelingen samengevat, zoals die per systeembenadering aan de verschillende criteria zijn gegeven. Conv OpSy Snel Gebr Prijs PGDB 0 0 0 0 + SDE + + + 0 ARCSERV + + 0 + ? OGMAP + 0 + + Tabel 7: beoordelingen criteria per architectuur
Toek + + ++ 0
Metad + + 0 0
Toelichting criteria en systeem architecturen: Conv: OpSy: Snel: Gebr: Prijs: Toek: Metad:
Conversiemogelijkheden Open Systeem Benadering Snelheid Gebruiksvriendelijkheid Prijs Toekomstvastheid Metadata
PGDB: ArcGIS met Personal Geodatabase SDE: ArcGIS met ArcSDE en Oracle database ARCSERV: Web client/ArcGIS Desktop met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle database OGMAP: Web client met OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial database
4.7 Aanvullende opmerkingen •
70
In dit hoofdstuk worden een aantal architectuuropties onder de loep genomen aan de hand van criteria. Hierbij is uitgegaan van de huidige functionaliteit van Baseline. In sommige gevallen is bekeken of nieuwe GIS-technieken zoals de ArcGIS Desktop in staat zijn bestaande knelpunten efficiënter aan te pakken dan Arc/Info 7, waar het huidige Baseline op gebaseerd is. Een voorbeeld hiervan is het toepassen van topologie voor het plaatsen van punten op lijnen. Binnen dit onderzoek bestond echter geen ruimte om de toegepaste methodieken binnen Baseline in detail te bestuderen. Het is waarschijnlijk dat de nieuwste generatie GIS-producten in staat is de Baseline database op een efficiëntere wijze op te bouwen dan mogelijk was met Arc/Info 7. Het lijkt er bijvoorbeeld op dat een gedeelte van de functionaliteit in het huidige Baseline gestoeld is op beperkingen van het coverage data formaat; beperkingen die bij gebruik van een geodatabase wellicht niet bestaan. In een vervolgfase van het project is het daarom van belang de functionaliteit van Baseline in detail uit te schrijven en na te gaan of met behulp van nieuwe GIS-technieken efficiëntere methodieken toegepast kunnen worden.
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
•
Het is belangrijk op te merken dat de keuze voor een van bovenstaande architecturen een overstap naar een andere architectuur op een later moment niet altijd uitsluit. Het is daardoor mogelijk een groeipad uit te zetten. Indien Baseline ontwikkeld wordt volgens een systeembenadering met ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle (architectuur 2), dan kan later altijd nog een extra stap gemaakt worden naar een oplossing met ArcGIS Server (architectuur 3). Omdat ArcGIS gebaseerd is op COM (Component Object Model) en dus is opgebouwd uit standaard software componenten, is een dergelijke overstap relatief gemakkelijk te realiseren.
........................................................................................
71
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
72
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
5 Conclusies en aanbevelingen 5.1 Inleiding Onderhavig rapport behelst de verslaglegging van een verkennende studie naar mogelijkheden voor het omzetten van de Baseline applicatie en de daarbij horende database naar een nieuwe toekomstvaste applicatie-architectuur. In dit hoofdstuk worden een aantal belangrijke conclusies puntsgewijs uiteengezet. Vervolgens komen een viertal aanbevelingen aan bod.
5.2 Conclusies Het huidige Baseline • De ontwikkelomgeving van het huidige Baseline (Arc/Info Workstation) is enigszins gedateerd. Recente ontwikkelingen op het gebied van Desktop GIS, webgebaseerd GIS voor Intranet en Internet, geo-relationele databases en OpenGIS standaarden bieden mogelijkheden Baseline efficiënter in te richten. •
Baseline is een behoorlijk uitgebreide applicatie. Er wordt gebruik gemaakt van een scala aan GIS functionaliteiten en de database bevat een groot aantal bestandstypen.
Ontwikkelingen binnen de GIS- en ICT wereld • Bij het vaststellen van een nieuwe architectuur voor de applicatie Baseline en de bijbehorende database is het van belang rekening te houden met een aantal algemene ontwikkelingen binnen de GIS- en ICT wereld, maar ook binnen RWS: o Het binnen de GIS-wereld steeds gangbaarder worden van de Open systeem benadering. Het conventionele 1laags model maakt plaats voor het 3-lagen model. In het 1-laags model zijn data, functionaliteit en presentatie onlosmakelijk met elkaar verbonden. In het 3-lagen model zijn deze gescheiden en individueel benaderbaar. o Het toenemende belang van Open GIS. Open GIS betreft een diversiteit aan afspraken, specificaties en standaarden die het mogelijk maken GIS-systemen in toenemende mate met elkaar te laten communiceren. o Het project KANS van RWS. Dit project is een eerste inspanning om door middel van architectuur structureel te werken aan de samenhang van de informatievoorziening ten behoeve van de natte sector van RWS. o Het project Nieuwe netwerkvoorzieningen RWS. Dit project heeft tot doel de toekomstige (2005) netwerkstructuur te ontwikkelen en te implementeren.
73
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Mogelijke architecturen • Rekening houdend met de wensen van het RIZA is in dit rapport een viertal mogelijke architecturen voor het toekomstige Baseline uitgewerkt: o ArcGIS Desktop met Personal Geodatabase1; o ArcGIS Desktop met ArcSDE en Oracle database2; o Web client/ArcGIS Desktop met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle database 3; o Web client met OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial database 4. Deze architecturen kunnen als uitgangspunt dienen bij het maken van weloverwogen keuzes betreffende het toekomstig ontwikkel- en implementatie traject van Baseline. •
Alle vier de architecturen hebben voor- en nadelen. In dit rapport zijn per architectuur een aantal belangrijke criteria uitgewerkt: o conversiemogelijkheden van het huidige Baseline naar de nieuwe architectuurA; o het al dan niet voldoen aan de Open systeem benaderingB; o snelheidC; o gebruiksvriendelijkheidD; o prijs (alleen licentiekosten; ontwikkelkosten zijn op dit moment nauwelijks in te schatten)E; o toekomstvastheidF; o beschikbaarheid metadata tools G. Hoewel enige subjectiviteit niet uit te sluiten is, biedt het uitwerken en beoordelen van deze criteria de mogelijkheid architecturen onderling te vergelijken. De conclusies zijn in onderstaande tabel samengevat.
GebrD Prijs E ConvA OpSyB Snel C PGDB 0 0 0 0 + SDE2 + + + 0 3 ARCSERV + + 0 + ? OGMAP4 + 0 + + Tabel 8: beoordelingen criteria per architectuur 1
Toelichting beoordelingen: Goed: ++ Voldoende: + Neutraal: 0 Matig: Slecht: --
74
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ToekF + + ++ 0
MetadG + + 0 0
•
De belangrijkste aspecten die een rol hebben gespeeld bij de totstandkoming van tabel 8 zijn: ArcGIS Desktop met Personal Geodatabase (PGDB) o De Personal Geodatabase biedt geen ondersteuning voor multi-user gebruik. Dit kan o.a. problemen opleveren voor het vastleggen van gebruikersrechten en voor het gelijktijdig ‘editten’ van gegevens. Baseline heeft ongeveer 65 actieve gebruikers. o De Personal Geodatabase heeft een beperkte opslagcapaciteit. Dit kan betekenen dat er met meerder losstaande databases gewerkt moet worden. Indien meer dan 1Gb aan data in een Personal Geodatabase wordt opgeslagen heeft dit nadelige gevolgen voor de snelheid van het systeem. o De Personal Geodatabase kan GRID’s niet, en TIN’s vooralsnog niet integraal opslaan. Voor TIN’s komt waarschijnlijk in ArcGIS 9.1 functionaliteit beschikbaar. o Een architectuur met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase voldoet aan het concept van een open systeem benadering, maar met beperkingen. Beperkingen omdat een Personal Geodatabase niet benaderd kan worden door ‘front end’ applicaties anders dan ArcGIS. o Een Personal Geodatabase biedt mogelijkheden tot het opslaan van topologie. Voor Baseline biedt dit onder meer ondersteuning bij het topografisch correct houden van vectorinformatie. Tevens is het middels topologie mogelijk het huidige probleem om punten aan lijnen te koppelen op te lossen. o Een Personal Geodatabase biedt mogelijkheden tot het opslaan van 3D vector informatie. Binnen Baseline worden diverse hoogtegegevens vastgelegd. o ArcGIS Desktop biedt veel vrijheid in het programmeren van een interface voor het nieuwe Baseline. Dit kan de gebruiksvriendelijkheid ten goede komen. o De aanschafkosten per licentie van een architectuur met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase liggen in de orde van 15.000-20.000 euro. Onderhoudskosten van een set primaire licenties wordt geschat op 3.0007.500 euro en van secundaire licenties op 2.000-3.000 euro. Er hoeft bij deze oplossing niet geïnvesteerd te worden in een duur database systeem. o Een architectuur met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase is naar verwachting toekomstvast. o ArcGIS Desktop biedt diverse mogelijkheden tot het opslaan van metadata.
75
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ArcGIS Desktop met ArcSDE en Oracle database (SDE) o Toepassing van een architectuur met ArcGIS Desktop en ArcSDE biedt ondersteuning voor multi-user gebruik. Baseline heeft ongeveer 65 actieve gebruikers. o Voor Baseline brengt het gebruik van een ArcSDE Geodatabase het probleem met zich mee dat niet alle gebruikers op hetzelfde netwerk opereren. Er bestaan oplossingen voor dit probleem (zie 4.3.4.D.), maar die moeten nader onderzocht worden. o Een (enterprise) geodatabase met ArcSDE heeft nauwelijks beperkingen met betrekking tot opslagcapaciteit. o Bij een goed functionerend netwerk levert toepassing van een architectuur met ArcGIS Desktop en ArcSDE naar verwachting geen problemen op omtrent snelheid. o In een ArcSDE Geodatabase kunnen GRID’s opgeslagen worden. Voor TIN’s komt deze functionaliteit beschikbaar vanaf ArcGIS 9.1. o Een architectuur met ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle voldoet aan een open systeem benadering. o Een ArcSDE Geodatabase kan in principe vanuit verschillende ‘front end’ applicaties benaderd worden. Hierbij gelden overigens een aantal beperkingen (zie 3.5.1.B. en 3.5.1.C.). o Een ArcSDE Geodatabase biedt mogelijkheden tot het opslaan van topologie. o Een ArcSDE Geodatabase biedt mogelijkheden tot het opslaan van 3D vectordata. o ArcGIS Desktop biedt veel vrijheid in het programmeren van een interface voor het nieuwe Baseline. Dit kan de gebruiksvriendelijkheid ten goede komen. o Voor het RIZA liggen de geschatte licentiekosten voor aanschaf van een systeembenadering met ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle aanmerkelijk hoger dan voor een benadering met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase. De aanschafkosten per set licenties liggen in de orde van 70.000-85.000 euro. Ook de onderhoudskosten vallen duurder uit dan bij een oplossing met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase (zie 4.3.5). o Een architectuur met ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle is naar verwachting toekomstvast. o ArcGIS Desktop biedt diverse mogelijkheden tot het opslaan van metadata.
76
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Web client/ArcGIS Desktop met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle database (ARCSERV) o Toepassing van een architectuur met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle biedt ondersteuning voor multi-user gebruik. o Bij een architectuur met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle hoeft het geen probleem te zijn dat niet alle gebruikers op hetzelfde netwerk opereren. De applicatie is immers via het internet te benaderen. Het is hierbij wel van belang dat men gebruik maakt van een internetverbinding met voldoende bandbreedte. o Een (enterprise) geodatabase met ArcSDE heeft nauwelijks beperkingen met betrekking tot opslagcapaciteit. o Bij een architectuur met ArcGIS Server is men vooral afhankelijk van het goed functioneren van het netwerk. Wanneer het netwerk goed functioneert hoeft de snelheid geen probleem te zijn. o In een ArcSDE Geodatabase kunnen GRID’s opgeslagen worden. Voor TIN’s komt deze functionaliteit beschikbaar vanaf ArcGIS 9.1. o Een architectuur met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle voldoet aan een open systeem benadering. o Een ArcSDE Geodatabase kan in principe vanuit verschillende ‘front end’ applicaties benaderd worden. Hierbij gelden overigens een aantal beperkingen (zie 3.5.1.B. en 3.5.1.C.) o Een ArcSDE Geodatabase biedt mogelijkheden tot het opslaan van topologie. o Een ArcSDE Geodatabase biedt mogelijkheden tot het opslaan van 3D vectordata. o ArcGIS Server biedt geen standaard interface. Deze dient geprogrammeerd te worden (zie 3.5.3.) en is vervolgens te ontsluiten in een web browser of in ArcGIS Desktop. o De licentiekosten voor een architectuur met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle zijn op dit moment erg lastig in te schatten. Wel lijkt het erop dat deze kosten voor het RIZA hoger liggen dan de kosten voor een systeembenadering met ArcGIS Desktop en een Personal Geodatabase. In principe betaalt alleen de aanbieder licentiekosten, de gebruiker niet. o Een architectuur met ArcGIS Server, ArcSDE en Oracle is naar verwachting zeer toekomstvast. o De mogelijkheden voor het beheren van metadata zijn aanwezig, maar de interface dient ontwikkeld te worden.
77
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Web client met OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial database (OGMAP) o Toepassing van een architectuur met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial database biedt ondersteuning voor multi-user gebruik. o Bij deze architectuur hoeft het geen probleem te zijn dat niet alle gebruikers op hetzelfde netwerk opereren. De applicatie is immers via het internet te benaderen. Het is hierbij wel van belang dat men gebruik maakt van een internetverbinding met voldoende bandbreedte. o Een (enterprise) Oracle Spatial Geodatabase heeft nauwelijks beperkingen met betrekking tot opslagcapaciteit. o Er bestaat geen directe reden te twijfelen aan de snelheid van een architectuur met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial. Wel is het goed functioneren van het netwek van groot belang. Verder bestaat er nog onzekerheid over de invloed van de Mapserver en bijgeprogrammeerde functionaliteit op de snelheid van het systeem. o In een Oracle Spatial Geodatabase kunnen rasters (GRID’s) opgeslagen worden (vanaf versie 10g). Functionaliteit zoals het opslaan van TIN’s kan geprogrammeerd worden. o Met name het in Oracle Spatial ontbreken van functionaliteit voor het converteren van bestanden naar GRID lijkt een knelpunt voor deze architectuur. Het is momenteel nog niet duidelijk in hoeverre dit onoverkomelijk is. o Wanneer voor een architectuur met met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial gekozen wordt, moet rekening gehouden worden met het feit dat veel programmeerwerk vereist is. o Een architectuur met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial voldoet aan een open systeem benadering. o Een Oracle Spatial Geodatabase kan in principe vanuit verschillende Open GIS conforme ‘front end’ applicaties benaderd worden. Hierbij gelden overigens nog beperkingen (zie 3.5.1.B.). o In een Oracle Spatial Geodatabase kunnen topologische relaties worden vastgelegd middels ‘Linear Referencing’. Dit biedt voor Baseline de mogelijkheid vectorinformatie topografisch correct te houden. Tevens is het middels topologie mogelijk het huidige probleem om punten aan lijnen te koppelen op te lossen. o Een Oracle Spatial Geodatabase biedt mogelijkheden tot het opslaan van 3D vectordata.
78
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
o
o
o
o
Bij gebruik van deze architectuur dient een interface geprogrammeerd te worden. Als basis hiervoor kan een standaard door Oracle geleverde viewer worden gebruikt. De licentiekosten voor een architectuur met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial zijn op dit moment niet in detail bekend. Een en ander hangt af van de keuze voor een Mapserver Het lijkt er overigens wel op dat de licentiekosten voor het RIZA mee zullen vallen in vergelijking met architecturen die gebruik maken van ArcSDE (ArcGIS Desktop met ArcSDE en Oracle / ArcGIS Server met ArcSDE en Oracle).In principe betaalt alleen de aanbieder licentiekosten, de gebruiker niet. Een architectuur met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial is naar verwachting toekomstvast. Door snelle ontwikkelingen op het gebied van Oracle Spatial en Open GIS Mapservices is het wel goed mogelijk dat een applicatie die nu volgens de hier geschetste architectuur opgezet wordt over relatief korte tijd niet meer optimaal gebruik maakt van de beschikbare technieken. Oracle Spatial biedt functionaliteit voor het opslaan van metadata.
5.3 Aanbevelingen •
79
De nieuwste generatie Geo-producten (desktop GIS, geodatabases, web services en OpenGIS) is in staat Baseline op een efficiëntere wijze op te bouwen dan mogelijk was met Arc/Info 7. Het lijkt er bijvoorbeeld op dat een gedeelte van de functionaliteit in het huidige Baseline gestoeld is op beperkingen van het coverage data formaat; beperkingen die bij gebruik van een geodatabase wellicht niet bestaan. Werk daarom in een vervolgfase van het project de functionaliteit van Baseline in detail uit en ga na welke mogelijkheden nieuwe Geo-producten bieden. Bovenstaande kan middels de volgende stappen concreet worden ingevuld: o Aanvullen en uitwerken van het document ‘Baseline 3.0 Protocol basisbestanden’; o Opzetten van een objectmodel, waarin alle objecten uit de huidige Baseline database met al hun onderlinge relaties zijn opgenomen; o Uitwerken van kritische punten en ontwikkelingen zoals: -Hoe sluiten de in dit rapport gepresenteerde architecturen algemeen aan op het objectmodel?; -Hoe sluiten, in meer detail, de technische eigenschappen en mogelijkheden van architectuuronderdelen aan op het objectmodel?;
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
•
•
•
80
-Wanneer komen, gezien de technologische ontwikkelingen, mogelijk betere oplossingen op de markt? Onderzoek welke architectuuroptie het beste aansluit bij de wensen van de verschillende Baseline gebruikers. Voor een juiste beoordeling van de architectuuropties is het standpunt van zowel de interne als de externe gebruikers van Baseline van belang. In het verlengde van het voorgaande wordt tevens aanbevolen meer inzicht te verkrijgen in de zgn. Total Cost of Ownership (TCO) van Baseline. Dit gerelateerd aan de meest interessante architectuuropties. Hierbij dient niet alleen het beheer van Baseline, maar het gehele gebruikersperspectief centraal te staan. Tijdens dit onderzoek zijn diverse concrete vragen aan het licht gekomen. Bij het uitwerken van bovengenoemde aanbevelingen zullen een aantal van deze vragen verder uitgewerkt moeten worden: o In hoeverre bestaan er “rules” om de vaste structuur die momenteel in de Baseline database is opgenomen te realiseren in een geodatabase? En in welke mate bestaan er verschillen in benadering, tussen de Personal Geodatabase en een Enterprise Geodatabase, bij het vastleggen van een database structuur? o Wat is precies de toegevoegde waarde van topologie voor het toekomstige Baseline? Zijn er tussen de vier architecturen verschillen omtrent de geboden functionaliteit voor het vastleggen van topologische relaties en zijn eventuele verschillen van belang bij het maken van een architectuur keuze? o Hoe verhouden de mogelijkheden op het gebied van 3D-functionaliteit zich tot het gebruik van TIN en GRID in het huidige Baseline? Bieden nieuwe technieken mogelijkheden Baseline efficiënter in te richten? Bestaan er betreffende 3D-functionaliteit essentiële verschillen tussen de database opties? o Hoe belemmerd is het dat een TIN of GRID niet kan worden opgeslagen in een geodatabase. Hebben we hier last van, wat zijn de consequenties? o Wanneer we gebruik willen maken van ArcGIS Server of een oplossing met een OpenGIS Mapserver, wat heeft dat concreet voor consequenties voor het programmeren van de interface en de functionaliteiten? o Wanneer in eerste instantie wordt gekozen voor een oplossing met de ArcGIS Desktop, wat zijn dan later nog de mogelijkheden om over te stappen naar een web-gebaseerde oplossing? Wat zijn de consequenties? o In hoeverre bestaan er prestatiebeperkingen wanneer gekozen wordt voor een server gebaseerde architectuur die via het internet wordt ontsloten?
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
o
o
o
81
Welke mogelijkheden bestaan er binnen de diverse architecturen om een andere, goedkopere, database te gebruiken dan Oracle (Spatial). Hierbij dient de mogelijk toegevoegde waarde van ArcSDE ook meegenomen te worden. Niet alle Baseline gebruikers opereren op hetzelfde netwerk. Met name voor een architectuur bestaande uit ArcGIS Desktop, ArcSDE en Oracle vormt dit een probleem. In welke mate volstaan de oplossingen aangedragen in paragraaf 4.3.4.D.? In hoeverre vormen de conversies van TIN naar GRID in het huidige Baseline een probleem voor het toepassen van een architectuur met een OpenGIS Mapserver en Oracle Spatial?
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
82
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
6 Referenties 6.1 Literatuur [1] M.S. van der Meulen (1998), Protocol Basisbestanden Baseline. [2] ESRI Brochure (2001), ArcObjects; The Open Customization Environment Within ArcGIS. [3] P.G. Meijer (2001), Zonder open systemen geen architectuur binnen RWS-Nat. Geonieuws 2-2001, pp. 16-19. [4] E. Eijkelenboom (2002), Nieuwe Opslagstructuur voor KernGIS 9. [5] V. Brinkhorst, S. Zlatanova (2003), De mogelijkheden van Oracle Spatial voor de natte sector. Geonieuws 2-2003, pp. 6-9. [6] M. Boeringa (2003), Eindverslag pilot project opslag DTB in Oracle m.b.v. ArcGIS en ArcSDE. [7] V. Brinkhorst, R.F. Marseille (2003), Speurtocht naar een WADI database. Geonieuws 2-2003,pp. 18-20. [8] ESRI Product Summary (2003), ArcGIS Server. [9] M, Grothe, W. de Haas, P. Meijer, J. Steenbruggen, C. Stroeven (2003), Rijkswaterstaat start met implementatie OpenGIS. Geonieuws 4-2003, pp. 22-25. [10] D. van Nes, R.F. Marseille (2003), Speurtocht naar een WADI database. [11] P. Weidema (2003), Baseline 3.3 Gebruikershandleiding. [12] P. Weidema (2003), Baseline 3.3 Technische Documentatie. [13] E. van der Zee, O. Iseger (2003), Adviesrapport Toekomstige Ontwikkeling Kerngis. [14] S. Zlatanova, T.P.M. Tijssen, P.J.M. van Oosterom, C.W. Quak (2003), Research on usability of Oracle Spatial within the RWS organisation. [15] M, Grothe, W. de Haas, T. van Menen, A. van Stam, F, Spruijt, C. Stroeven (2004), Geoservices: RWS realiseert centrale InternetGIS infrastructuur. Geonieuws 1-2004, pp. 26-31. [16] Oracle Data Sheet (2004), Oracle Spatial option and Oracle Locator, Location Features in Oracle Database 10g.
83
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
6.2 Interviews en gesprekken 05-01-2004, ESRI Nederland: E. Eijkelenboom, J. van Winden, P. de Groot, W. Ligtendag. Onderwerp: ArcGIS 9. 08-01-2004, TU Delft: S.Zlatanova. Onderwerp: mogelijkheden webtechnologie voor toekomstige Baseline. 13-01-2004, TU Delft: S.Zlatanova. Onderwerp: mogelijkheden Oracle Spatial GIS-functionaliteit voor toekomstige Baseline. 03-03-2004, ESRI Nederland: J. van Winden. Onderwerp: geodatabases, ArcGIS Server.
84
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Bijlage 1, Baseline gebruikers en geïnteresseerden Gebruikers binnen RWS: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat
RIZA-Arnhem, 10 gebruikers RIZA-Lelystad, 1 gebruiker RIZA-Dordrecht, 2 gebruikers RIKZ-Den Haag, 1 gebruiker Directie Limburg, 7 gebruikers Directie Zuid-Holland, 2 gebruikers Maaswerken, 3 gebruikers Directie Oost-Nederland, 10 gebruikers
Gebruikers buiten RWS: 1. Bundesanstalt fur Gewässerkunde (German Federal Institute of Hydrology), 4 gebruikers 2. Meander Onderzoek en Advies, 4 gebruikers 3. DHV, 1 gebruiker 4. HKVlijn in water, 4 gebruikers 5. Terra-imaging, 4 gebruikers 6. WL| Delft Hydraulics, 4 gebruikers 7. CSO, 2 gebruikers 8. Haskoning/Svasek, 1 gebruiker 9. Witteveen en Bos, 1 gebruiker 10. Björnsen Beratende Ingenieure GmbH., 2 gebruikers Geïnteresseerden: 1. Universiteit Twente, Faculteit CTW, Cluster Civiele Techniek, afdeling Waterbeheer. 2. Dienst Landelijk Gebied.
85
Verkenningsstudie vernieuwing applicatie-architectuur Baseline
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com