Разработка макета российского сегмента хранилища планетных данных на основе ГИС-технологий

К настоящему времени в Российской Федерации накопилось большое количество различных результатов исследований планет и спутников Солнечной системы, при этом глобальной государственной системы хранения планетных данных с удобным для пользователей доступом в России не существует. Многие исследователи в качестве источников планетных данных часто используют информационные ресурсы других государств, так как доступ к данным, полученным в ходе реализации Российских космических программ, затруднен. Наиболее мощная среди существующих систем – американская cистема планетных данных Planetary Data System, PDS [11]. Между тем Россия входит в международный альянс (International Planetary Data Alliance – IPDA), основанный NASA и ESA в 2006 г. с целью интеграции всех информационных систем хранения планетных данных в единую централизованную систему, использующую общие стандарты, определяющие структуру и формат хранения информации. В состав альянса входят также Италия, Китай, Япония, Индия, где летом 2012 г. проходила встреча Организационного комитета IPDA, к сожалению, без участия России [7]. В целях активизации формирования российской системы хранения и доступа к результатам исследований планет и спутников Солнечной системы в Комплексной лаборатории изучения внеземных территорий (КЛИВТ) МИИГАиК разрабатывается макет хранилища планетных данных, который может служить прототипом российского сегмента PDS, с доступом к информации на основе ГИС-технологий, в виде Геопортала [3].
При формировании информационного обеспечения Геопортала планетных данных используются результаты исследований, выполненные при подготовке координатно-картографического обоснования миссии «Фобос-Грунт» [1, 2]. Эти данные представлены в виде ГИС-проекта «Фобос», который содержит разнородные информационные слои [9], включая данные дистанционного зондирования (ДДЗ) Фобоса и результаты их обработки, в том числе космические изображения с КА Mars Express [10] и КА Viking, цифровые модели рельефа (ЦМР), а также производные продукты, созданные в среде ArcGIS: геоморфологические объекты (кратеры и борозды), уклоны, статистические параметры рельефа, степень кратерированности поверхности [8].
При создании макета российского сегмента хранилища планетных данных на основе Геопортала необходимо реализовать несколько важных этапов: разработать структуру модели планетных данных и их описание (метаданные), сформировать базу данных и организовать доступ к результатам. Практическая реализация модели осуществляется с использованием концептуальной модели планетных данных, созданной ранее для геологического картографирования планет [6]. На основе этой концептуальной разработки нами разрабатываются логическая и физическая модели планетных данных. Для моделирования используется гипертекстовый язык разметки (XML) с созданием XML-схем, которые обеспечивают описание данных, топологических связей между объектами и топологических ограничений, представление доменных имен. Для формирования метаданных ДДЗ используется стандарт PDS4 [4], а для метаданных векторных слоев – американский стандарт FGDC (Федеральный комитет по географическим данным), встроенный в ArsGIS [5].
Работа выполняется при поддержке гранта Министерства образования РФ в рамках федеральной целевой программы (ФЦП) «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы, шифр темы 2012-1.2.2-12-000-1012-005. Работы также частично поддержаны правительством РФ, Мегагрант по теме «Геодезия, картография и исследования планет и спутников", № 11.G34.31.0021

Литература:
1. Зубарев А.Э., И.Е. Надеждина, А.А. Конопихин. Проблемы обработки данных дистанционного зондирования для моделирования фигур малых тел солнечной системы // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса, Москва, ИКИ РАН, 2012 (в печати).
2. Карачевцева И.П. А. А. Конопихин, К. Б. Шингарева, Б. В. Мукабенова, И. Е. Надеждина, А. Э. Зубарев Геоинформационное картографирование Фобоса по результатам обработки данных дистанционного зондирования спутника Mars Express// Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса, Москва, ИКИ РАН, 2012 (в печати).
3. Матвеев Е.В., И.П. Карачевцева, Д.С. Лубнин, Е.К. Махина. Разработка геопортала планетных данных для обеспечения доступа к результатам исследований планет и спутников Солнечной Системы. 5-я Международная конференция «Геоинформационные технологии и космический мониторинг», Абрау-Дюрсо, 2-8 сентября, 2012 г.
4. Crichton D. PDS4: Developing the Next Generation Planetary Data System // Planetary Data Workshop, USA, Flagstaff, June, 2012.
5. Federal Geographic Data Committee http://www.fgdc.gov/index.html
6. Gasselt van, S. and Nass A. Object-relational datamodel components for geologic mapping conduct. A Special Joint Symposium of ISPRS Technical Commission IV & AutoCarto in conjunction with ASPRS/CaGIS 2010, Fall Specialty Conference, November 15-19, 2010 Orlando, Florida
7. IPDA 7th Steering Committee Meeting MOX, ISTRAC, ISRO Bangalore, India 11-13 July, 2012
8. Karachevtseva I., Oberst J. et al. Global Phobos Geodatabase and GIS analyses. Abstracts of 43 LPSC, // Proceedings of 43Lunar and Planetary Science Conference, # 1342
9. Oberst J., I.P. Karachevtseva, K.B. Shingareva, A.A. Konopikhin, E.V. Cherepanova, M.Wählisch, K.Willner. Development global crater catalog of Phobos and GIS-analysis of the distribution of craters. The Second Moscow Solar System Symposium, SRI RAS, 10-14 October, 2011.
10. Oberst J., Schwarz, G., Behnke, T., Hoffmann, H., Matz, K.-D., Flohrer, J., Hirsch, H.,Roatsch, T., Scholten, F., Hauber, E., Brinkmann, B., Jaumann, R., Williams, D., Kirk, R.,Duxbury, T., Leu, C., Neukum, G., 2008. The imaging performance of the SRC on Mars Express. Planet. Space Sci. 56, 473-491
11. Planetary Data System http://pds.nasa.gov/