Использование GeoServer для ведения распределенной базы результатов мониторинга сжигаемого попутного нефтяного газа в Западной Сибири на основе данных MODIS

В зимние периоды 2006-2012 гг. с аномально низкими температурами приземного слоя воздуха удалось выявить на снимках MODIS более 400 ФУ на территории Западной Сибири (Томская и Тюменская области, ХМАО и ЯНАО). На инфракрасных снимках с разрешением 1 км при температурах приземного воздуха от 35 до 50 градусов и низких углах солнца выделяются открытые огни факелов и тепловые шлейфы от горящего попутного газа и выбросов мощных ГРЭС. При цветовом синтезе трех каналов сканера MODIS визуально дешифрируются тепловые шлейфы на удалении до 450 км от факела.
Разработано программное обеспечение для архивации и каталогизации данных ДЗЗ. В настоящее время в каталогизированном архиве содержится свыше 24 ТБ данных ДЗЗ с базой метаописаний на 340 тыс. записей. Адаптировано открытое программное обеспечение Geonetwork для ведения WEB каталога метаданных космоснимков и создана база метаописаний на 70 тыс. кадров. Система позволяет вести Интернет-каталог о наличии в распределенных базах геоданных о пространственных данных, приобретенных или созданных на бюджетные средства. Создание базы данных координат и объемов сжигания для ФУ на территории ХМАО-Югры проводится на основе обработки спутниковых данных MODIS, Landsat, ALOS, Ресурс-ДК, карт лицензионных участков и материалов на основе отчетных данных нефтяных компаний. По снимкам Landsat-5 разрешением 30м за 2007-11гг создано бесшовное покрытие на территорию Западной Сибири.
Площадь и форма шлейфа на тепловых каналах MODIS отражает мощность ФУ. Преимуществом подхода является то, что тепловой шлейф является аккумулированным проявлением деятельности ФУ на протяжении нескольких часов. Это позволяет сгладить изменения мощности факела, обычно проявляемые в течение нескольких минут в зависимости от технологических особенностей работы сепараторов, разделяющих фракции нефтяной эмульсии в центрах предварительной подготовки нефти, компрессорных установок на газопроводах, отводящих ПНГ к газоперерабатывающим заводам.
Распределённая база накопления результатов измерений объемов сжигаемого газа базируется на ПО с открытыми кодами GeoServer и состоит из растровой и векторной составляющих. Растровая составляющая представлена набором цветосинтезированных снимков MODIS, опубликованных на GeoServer. Векторная составляющая распределённой базы построена на реляционной СУБД PostgreSQL, в которой размещены геопривязанные слои данных по лицензионным участкам, контурам видимых тепловых шлейфов факелов, факельным установкам. Векторный сегмент распределённой базы данных также публикуется с использованием GeoServer.
Доступ к распределённой базе результатов объемов сжигания ПНГ осуществляется с использованием открытых протоколов WMS (Web Map Service) и WFS (Web Feature Service). Программное обеспечение пользовательского интерфейса к распределённой базе данных основывается на технологии Adobe FLEX и базируется на программных компонентах с открытыми кодами OpenScales. Доступ к пользовательскому интерфейсу базы осуществляется браузерами с поддержкой Adobe Flash. Для высокопроизводительного доступа ко всем веб сервисам и контенту системы используется веб-сервер nginx. Его задача заключается в кэшировании статического контента системы в виде страниц, изображений и других редко меняющихся файлов, а также уменьшение нагрузки на картографическую систему за счёт кэширования картографических фрагментов WMS-T и TMS.
Работа выполняется при поддержке гранта РФФИ (проект офи-м 11-07-12058).