Автоматическая подготовка спутниковых данных для WEB и ГИС-систем разработки НИЦ «Планета»

Спутниковая информация в оперативной метеорологии является крайне востребованной, особенно для территорий с разреженной сетью наземных метеонаблюдений. Разработка инструментария, который способствует удобному использованию этих данных, представляет собой приоритетную задачу, поскольку для потребителя важно просто и понятно усвоить информацию для ее дальнейшего учета при составлении или корректировки прогноза.
В Дальневосточном центре НИЦ «Планета» с целью предоставления потребителям оперативной спутниковой информации были разработаны WEB-система реального времени Himawari (СРВ Himawari) и геоинформационная система (ГИС) «Арктика-М», которые обладают интуитивно понятным интерфейсом и востребованы потребителями. Для того, чтобы в этих системах данные появлялись максимально оперативно, были разработаны программные комплексы (ПК) для их обработки.
Для СРВ Himawari разработан ПК, работающий на 8 виртуальных машинах, что позволяет обеспечивать отказоустойчивость всего комплекса. Существует перечень задач, которые описаны алгоритмом расчета, разрешением, выходной областью интереса, периодичностью выпуска, проекцией и настраиваются через базу данных. Система работает таким образом, чтобы при регулярных запусках подготавливать данные максимального качества и области интереса для всех задач разом, после чего выполнять расчеты. Для построения изображений по спутниковым данным космического аппарата (КА) Himawari-8/9 используется язык программирования Python и средства ArcGIS, позволяющие быстро картографировать геопространственные данные в растровые изображения с добавлением атрибутивной информации в автоматическом режиме. В настоящее время с использованием такого ПК за один час формируется около 700 графических файлов, при этом задержка по времени от поступления спутниковых данных и расчета необходимых параметров до их отправки потребителю занимает не более 3 минут. Каждому пользователю предоставляется свой WEB-интерфейс, через который можно просматривать все интересующие (заранее оговоренные) виды продуктов и регионы. Таким образом, каждый пользователь видит лишь то, что нужно ему. Доступ к WEB-интерфейсу осуществляется по предоставленной пользователю ссылке.
ГИС «Арктика-М» имеет другой принцип подготовки спутниковой информации, поскольку для нее необходимо предоставить данные в одном из геопространственных файловых форматов: HDF, NetCDF, GeoTIFF и т.д. Для решения этой задачи был разработан комплекс, работающий на кластере серверов, обеспечивающий преобразование исходных данных высокоэллиптического КА серии Арктика-М в формат GeoTIFF. Преобразование происходит с использованием языка программирования Python и библиотеки GDAL. Для данных КА серии Арктика-М, ввиду особенности съемки, дополнительно используется библиотека Basemap, которая позволяет быстро преобразовать координаты из одной проекции в другую. В настоящее время с использованием этого ПК за один час формируется около 110 файлов формата GeoTIFF, при этом задержка по времени от поступления спутниковых данных и расчета необходимых параметров до их отправки потребителю занимает не более 1 минуты. Каждому пользователю предоставляется WEB-интерфейс, через который можно просматривать все интересующие виды продуктов, а заранее оговоренный район интереса определяется автоматически после авторизации.
Разрабатываемые ПК в Дальневосточном центре НИЦ «Планета» позволяют предоставлять спутниковую информацию потребителям в оперативном режиме, при этом все процессы и расчеты производятся в автоматическом режиме. Участие человека подразумевается только на этапе контроля поступления информации.