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)

Возможности анализа и оценки быстроразвивающихся природных процессов в информационных системах дистанционного мониторинга

Константинова А.М. (1), Кашницкий А.В. (1), Марченков В.В. (1), Балашов И.В. (1), Бурцев М.А. (1)
(1) ИКИ РАН, Москва, Россия
В информационных системах дистанционного мониторинга Земли, разработанных в институте космических исследований РАН (Лупян, Прошин и др. 2015), предоставляется доступ к ежедневно пополняемым распределённым архивам спутниковых данных, некоторые из которых поступают с большой периодичностью. Такие данные удобно использовать для анализа динамики различных объектов и процессов: природных пожаров, активности вулканов, антропогенных объектов и т.д. Работа посвящена способам анализа, доступным в информационных системах. Среди них можно выделить: моделирование явления, визуальный анализ динамики процесса, а также оценку количественных характеристик с использованием графиков.
Моделирование явления представляет собой прогноз развития природного процесса, построенный на основе данных дистанционного зондирования и результатов математического моделирования. Например, прогнозирование динамики лесного пожара (Хвостиков С.А., Балашов И.В. и др. 2012) или модель распространения пепловых облаков при эксплозивном извержении вулкана (Searcy et al., 1998; Malkovsky et al., 2017).
Для визуального анализа динамики процесса создаются анимированные изображения на основе серии наблюдений спутниковых систем. Кроме спутниковых данных система создания анимаций позволяет включать любые тематические слои и картографию, в том числе меняющуюся во времени, такую как метеорологические данные, результаты моделирования явления, результаты наблюдений пожаров и т.д.
Система построения графиков (Марченков В.В., Толпин В.А. и др. 2016) позволяет анализировать временные ряды спутниковых данных, оценивать спектральные характеристики поверхности в выбранных точках и заданных объектах наблюдения. Такой вид анализа применяется для мониторинга сельскохозяйственных угодий, участков повреждения леса и наблюдений за температурой в кратерах вулканов.
В работе приводятся примеры оценки быстроразвивающихся природных процессов всеми перечисленными способами. Обсуждаются вопросы, связанные с организацией блока построения анимированных изображений, его архитектура, взаимодействие с системами хранения и обработки данных. Также обсуждается возможность использования созданного блока построения анимированных изображений совместно с блоками моделирования явлений для оценки точности результатов, полученных в ходе моделирования.
Работа выполнена в рамках темы «Мониторинг» (№ 01.20.0.2.00164). Для проведения разработки использовались возможности Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» (http://smiswww.iki.rssi.ru/default.aspx?page=357)

Ключевые слова: информационные системы, дистанционный мониторинг Земли, анимация спутниковых изображений
Литература:
  1. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Суднева О.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 263-284.
  2. Хвостиков С.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А. Региональная оптимизация параметров прогнозной модели природных пожаров и оперативное моделирование динамики их развития с использованием данных спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 3. С. 91-100.
  3. Malkovsky S.I., Sorokin A.A., Korolev S.P. Improving the system of numerical simulation of volcanic ash propagation using the PUFF model // Russian Journal of Earth Sciences. 2017. Vol. 17. No. 5. ES5003.P. 1-6. doi:10.2205/2017ES000612
  4. Марченков В.В., Толпин В.А., Уваров И.А. Инструменты анализа рядов данных с помощью графиков в системах семейства «Созвездие Вега» // Четырнадцатая всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса". Москва. ИКИ РАН, 14-18 ноября 2016.Тезисы докладов, 2016. С. 110.

Презентация доклада

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

97