Четырнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"
XIV.B.335
Разработка программных систем для обработки данных GNSS-наблюдений
Сорокин А.А. (1), Королев С.П. (1), Шестаков Н.В. (2,3), Мальковский С.И. (1)
(1) Вычислительный центр ДВО РАН, Хабаровск, Россия
(2) Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия
(3) Институт прикладной математики ДВО РАН
В отличие от инструментальной сейсмологической информации и первичных данных дистанционного зондирования Земли, которые по результатам предварительной обработки уже формируют базовые информационные продукты (волновые формы и т.п.), центры геодинамических данных предоставляют, как правило, только исходную геодезическую информацию. Это связано с тем, что при обработке данных GPS/ГЛОНАСС-систем (ГНСС) требуется задание большого числа параметров, характеризующих решаемую научную задачу и режим работы сети наблюдений. Их невозможно единообразно формализовать для всех потребителей, отличающихся проблематикой исследований и регионами работ. В значительной степени по этой причине, геодинамические процессы и явления изучены в достаточной степени лишь в пределах отдельных участков плотных GPS/ГЛОНАСС сетей, расположенных на огромном пространстве северо-восточной Азии и северо-западной Пацифики.
В результате изложенной выше специфики обработки ГНСС-данных, специалистам необходимо выполнять большое количество рутинных технических операций, связанных с непрерывным сбором данных из различных информационных центров, их проверкой и подготовкой для дальнейшей обработки и анализа с использованием специализированных прикладных систем, например, таких как BERNESE, GAMIT/GLOBK и другие. При проведении расчетов требуется сформировать наборы исходных данных, состоящие из соответствующих временных блоков инструментальной и вспомогательной информации, а также конфигурационных файлов, содержащих параметры вычислительной задачи.
Авторами, в составе автоматизированной информационной системы “Сигнал” (Korolev et al., 2015, Sorokin et al., 2015), разработан набор программных средств для обеспечения работы сети геодинамических наблюдений ДВО РАН (Shestakov et al., 2012), включая сбор, конвертацию, специализированную обработку измерительной информации и визуализацию результатов расчетов. Это позволило реализовать прототип информационной системы, обеспечивающей автоматизированную обработку, потока ГНСС-данных и формирование рядов пространственных положений пунктов геодинамической сети в системе координат ITRF2008 (Altamimi et al., 2012), а также решение на их основе широкого спектра научных задач, в том числе:
- оценка среднегодовых скоростей движения пунктов, обусловленных движением и взаимодействием литосферных плит, микроплит и отдельных блоков, а также современной геодинамической активностью ближайших разломных структур (Shestakov et al., 2011);
- оценка “мгновенных” - косейсмических смещений земной поверхности, инициированных как удаленными мегаземлетрясениями (Shestakov et al., 2012, 2014), происходящими в зоне субдукции, так и локальными мелкофокусными и потенциально возможными мощными глубокофокусными сейсмическими событиями;
- исследование постсейсмических движений земной коры, обусловленных релаксацией астеносферы и верхней мантии Земли.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 15-37-20269) и программы фундаментальных исследований ДВО РАН «Дальний Восток» (проект № 15-I-4-071, № 15-I-4-072).
Ключевые слова: GPS/ГЛОНАСС, математическое моделирование, АИС “Сигнал”
Литература:
- Altamimi Z., Métivier L., Collilieux X. ITRF2008 plate motion model // J. Geophys. Res. 2012. Vol. 117. P. B07402.
- Korolev S.P., Sorokin A.A., Verkhoturov A.L., Konovalov A.V., Shestakov N.V. Automated Information System for Instrument Data Processing of the Regional Seismic Observation Network of FEB RAS // Seismic Instruments. 2015. Vol. 51. No. 3. P. 209–218.
- Shestakov N.V., Gerasimenko M.D., Takahashi H., Kasahara M., Bormotov V.A., Bykov V.G., Kolomiets A.G., Gerasimov G.N., Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Timofeev V.Yu., Ardyukov D.G., Kato T. Present tectonics of the southeast of Russia as seen from GPS observations // Geoph. J. Int. 2011. Vol. 184. P. 529–540.
- Shestakov N.V., Takahashi H., Ohzono M., Prytkov A.S., Bykov V.G., Gerasimenko M.D., Luneva M.N., Gerasimov G.N., Kolomiets A.G., Bormotov V.A., Vasilenko N.F., Baek J., Park P.-H., Serov M.A. Analysis of the far-field crustal displacements caused by the 2011 Great Tohoku earthquake inferred from continuous GPS observations // Tectonophysics. 2012. Vol. 524–525. P. 76–86.
- Shestakov N.V., Ohzono M., Takahashi H., Gerasimenko M.D., Bykov V.G., Gordeev E.I., Chebrov V.N., Titkov N.N., Serovetnikov S.S., Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Sorokin A.A., Serov M.A., Kondratyev M.N., Pupatenko V.V. Modeling of Coseismic Crustal Movements Initiated by the May 24, 2013, Mw = 8.3 Okhotsk Deep Focus Earthquake // Doklady Earth Sciences. 2014. Vol. 457. Part 2. P. 976–981.
- Sorokin A.A., Korolev S.P., Urmanov I.P., Verkhoturov A.L., Makogonov S.V., Shestakov N.V. Software Platform for Observation Networks Instrumental Data Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences // Proceedings of International Conference on Computer Science and Environmental Engineering (CSEE 2015), Beijing, MAY 17–18, 2015. P. 589–594. WOS:000361831900077.
- Altamimi Z., Métivier L., Collilieux X., ITRF2008 plate motion model, J. Geophys. Res., 2012, Vol. 117, pp. B07402.
- Korolev S.P., Sorokin A.A., Verkhoturov A.L., Konovalov A.V., Shestakov N.V., Automated Information System for Instrument Data Processing of the Regional Seismic Observation Network of FEB RAS, Seismic Instruments, 2015, Vol. 51, No. 3, pp. 209–218.
- Shestakov N.V., Gerasimenko M.D., Takahashi H., Kasahara M., Bormotov V.A., Bykov V.G., Kolomiets A.G., Gerasimov G.N., Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Timofeev V.Yu., Ardyukov D.G., Kato T., Present tectonics of the southeast of Russia as seen from GPS observations, Geoph. J. Int., 2011, Vol. 184, pp. 529–540.
- Shestakov N.V., Takahashi H., Ohzono M., Prytkov A.S., Bykov V.G., Gerasimenko M.D., Luneva M.N., Gerasimov G.N., Kolomiets A.G., Bormotov V.A., Vasilenko N.F., Baek J., Park P.-H., Serov M.A., Analysis of the far-field crustal displacements caused by the 2011 Great Tohoku earthquake inferred from continuous GPS observations, Tectonophysics, 2012, Vol. 524–525, pp. 76–86.
- Shestakov N.V., Ohzono M., Takahashi H., Gerasimenko M.D., Bykov V.G., Gordeev E.I., Chebrov V.N., Titkov N.N., Serovetnikov S.S., Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Sorokin A.A., Serov M.A., Kondratyev M.N., Pupatenko V.V., Modeling of Coseismic Crustal Movements Initiated by the May 24, 2013, Mw = 8.3 Okhotsk Deep Focus Earthquake, Doklady Earth Sciences, 2014, Vol. 457, Part 2, pp. 976–981.
- Sorokin A.A., Korolev S.P., Urmanov I.P., Verkhoturov A.L., Makogonov S.V., Shestakov N.V., Software Platform for Observation Networks Instrumental Data Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, Proceedings of International Conference on Computer Science and Environmental Engineering (CSEE 2015), Beijing, MAY 17–18, 2015. pp. 589–594. WOS:000361831900077.
Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга
111