Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Информационно-вычислительное обеспечение задач приема, оперативной обработки и визуализации спутниковых данных в региональном центре ДЗЗ ФИЦ КНЦ СО РАН

Якубайлик О.Э. (1), Кадочников А.А. (1), Павличенко Е.А. (1), Ромасько В. Ю. (1), Токарев А.В. (1)
(1) Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН), Красноярск, Россия
Географические особенности Красноярского края (протяженная территория с разнообразным рельефом и климатом, высокая доля слабо освоенных и труднодоступных зон, большие запасы природных ресурсов и другие факторы) объективно приводят к необходимости использования систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и различных тематических информационных продуктов на их основе в решении задач оценки и мониторинга состояния природной среды.
Традиционная схема организации процессов обработки данных ДЗЗ уже достаточно устоялась; основные блоки включают их прием и архивацию, первичную и тематическую обработку. Если на первых этапах развития систем спутникового мониторинга при построении конкретной системы в ней приходилось реализовывать все этапы обработки данных ДЗЗ и полностью создавать для этого специальную инфраструктуру, то в настоящее время более эффективным и целесообразным с разных точек зрения считается использования специализированных центров хранения, обработки и анализа данных, оснащенных высокопроизводительными серверами, системами хранения информации, сетевой инфраструктурой. Деятельность созданного в 2017-м году регионального центра ДЗЗ на базе ФИЦ КНЦ СО РАН осуществляется с учетом этих тенденций. Совместно с партнерами из Сибирского федерального университета и регионального центра МЧС, при поддержке ряда других организаций, осуществляется эксплуатация нескольких компактно расположенных спутниковых приемных комплексов; в основе исследований и разработок – опыт многолетнего сотрудничества, реализации научных и прикладных проектов в области мониторинга состояния природной среды.
Аппаратно-программное обеспечение регионального центра ДЗЗ строится по модульному принципу, как совокупность функционально самостоятельных компонентов. Логическими единицами системы являются группы серверов обработки спутниковых данных: 1) приема, 2) предварительной обработки, 3) тематической обработки (стандартной и для конечных пользователей). Программное обеспечение реализуется в сервис-ориентированной архитектуре, в основном – на основе открытого и свободного программного обеспечения. Интерфейс пользователя создается на основе стандартного веб-браузера, с использованием технологий геоинформационных веб-систем и геопорталов, концепции инфраструктуры пространственных данных.
Основное внимание на текущем этапе уделяется созданию интерактивных веб-сервисов оперативного представления и экспресс-анализа спутниковой информации в «квазиреальном» режиме времени (доступность в течение часа после приема). Для спутниковых данных основных низкоорбитальных метеорологических спутников (Terra/Aqua/Suomi NPP/NOAA-20) автоматически формируется коллекция мультимасштабных композитных изображений с популярными комбинациями спектральных каналов, значимыми характеристиками (вегетационные индексы, яркостная температура, и проч.). Географическое положение Красноярска в центре России обеспечивает практически ежедневное покрытие значительной части территории страны – от границы с Беларусью до Камчатки несколько раз в сутки.
Реализация прикладных сервисов углубленной обработки данных в рамках создаваемого аппаратно-программного комплекса открывает широкие перспективы применения спутниковой информации. Не вызывает сомнений актуальность разработки информационно-вычислительного обеспечения для получения оперативных спутниковых данных и тематических информационных продуктов на их основе по таким алгоритмам как определение различных характеристик облачности и аэрозолей, динамики растительного покрова, вы-явление температурных аномалий и пожаров, оценка состояния снежного покрова и связанное с ним моделирование паводковых ситуаций, и проч. Инте-грация получаемых данных ДЗЗ с реальными процессами обеспечения жизнедеятельности органов государственной власти и населения приобретает значение стратегического фактора для дальнейшего ускорения социально-экономического развития региона.

Ключевые слова: спутниковый мониторинг, геопортал, обработка ДЗЗ, система мониторинга

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

123