Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Девятнадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

Участие в Школе молодых Участие в конкурсе молодых ученых 

XIX.B.460

Разработка унифицированной технологии мониторинга объектов с использованием спутниковых данных

Константинова А.М. (1), Балашов И.В. (1), Кашницкий А.В. (1), Лупян Е.А. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
В настоящее время наблюдается резкий рост числа спутниковых систем дистанционного зондирования Земли, а также улучшение их пространственного разрешения, что приводит к значительному увеличению объема поступающей от них информации. В связи с этим возникают сложности организации работы с этими данными при решении конкретных исследовательских задач, например, при мониторинге различных природных и антропогенных объектов и явлений. Для оптимизации работы со сверхбольшими объемами поступающих спутниковых данных, а также для продуктивного использования полученной информации, возникает необходимость создания принципиально новых подходов и решений.
В настоящем докладе предложен «объектный» подход к использованию спутниковых данных (Константинова и др, 2021). Основная идея данного подхода заключается в том, что спутниковая информация будет обрабатываться, храниться и анализироваться не для отдельных точек (пикселей), а для однородной области – исследуемого объекта в целом. Таким образом, предложенный подход позволит значительно повысить эффективность обработки и хранения сверхбольших объемов данных, поступающих от многочисленных современных спутниковых систем. Наличие долговременных архивов спутниковых данных позволит на основе данного подхода проводить исследования различных объектов в ретроспективе, а использование вновь поступающих оперативных данных – организовывать постоянное слежение за интересующими объектами.
В результате проделанной работы была разработана унифицированная технология, реализующая предложенный «объектный» подход. На основе данной технологии в автоматическом режиме осуществляется дистанционный мониторинг природных и природно-антропогенных объектов, для них рассчитываются различные показатели, строящиеся по спутниковым данным и отражающие состояние объектов в конкретный момент времени. Следует отметить, что технология создавалась таким образом, чтобы легко масштабироваться и применяться для исследования множества объектов, имеющих различную природу происхождения. В настоящем докладе приводятся архитектура программной инфраструктуры, входящей в состав технологии, ее функциональные блоки, описываются особенности реализации технологии на основе использования имеющихся унифицированных программных решений. Также в докладе кратко приводятся примеры использования созданной технологии для решения конкретных прикладных задач. Среди которых:
• создание системы комплексного спутникового мониторинга водных объектов;
• создание системы дистанционного мониторинга вулканической активности Камчатки и Курил;
• создание системы дистанционного мониторинга состояния окружающей среды в зонах расположения крупных антропогенных объектов;
• создание системы дистанционного мониторинга загрязнений атмосферы в районах крупных городов и промышленных объектов.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекта № 19-37-90114), технология дистанционного «объектного» мониторинга разрабатывалась на основе инфраструктуры Центра Коллективного Пользования (ЦКП) «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др. 2019), поддерживаемого в рамках темы «Мониторинг» Минобрнауки (госрегистрация № 01.20.0.2.00164).

Ключевые слова: дистанционный мониторинг, спутниковый мониторинг, мониторинг объектов, природные объекты, природно-антропогенные объекты, технология, программная инфраструктура, ЦКП «ИКИ-Мониторинг»
Литература:
  1. Константинова А.М., Балашов И.В., Кашницкий А.В., Лупян Е.А. Унифицированная технология дистанционного мониторинга природных и антропогенных объектов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 41-52. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-41-52.
  2. Константинова А.М., Лупян Е.А., Бриль А.А. Анализ концентрации диоксида азота с использованием спутниковых данных как индикатора загрязнения воздуха в разрезе крупных городов России и мира // XVIII Конференция молодых учёных «Фундаментальные и прикладные космические исследования». ИКИ РАН. Москва. 14-16 апреля 2021 г. Сборник тезисов/под ред. А.М.Садовского, 2021. С. 46-47.
  3. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151-170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
  4. Лупян Е.А., Константинова А.М., Балашов И.В., Кашницкий А.В., Саворский В.П., Панова О.Ю. Разработка системы анализа состояния окружающей среды в зонах расположения крупных промышленных объектов, хвостохранилищ и отвалов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 243-261. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-7-243-261.
  5. Mukhamedzhanov I.D., Konstantinova A.M., Uvarov I.A. Capabilities of the "IKI-Monitoring" center for collective use in organizing the satellite monitoring of the Central Asian Region // InterCarto. InterGIS. 2020. Vol. 26. No. 2. P. 376-383. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-376-383.

Презентация доклада

Видео доклада

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга