Система пакетной обработки спутниковых океанологических данных

В докладе представлен разработанный в ИО РАН комплекс программ (КП) для обработки, визуализации и организации хранения океанологических спутниковых данных, таких как спектры выходящего из воды излучения, биооптические характеристики, температура поверхности океана, скорость ветра, состояние ледового покрова и т.п. В состав КП входят программы для массовой обработки спутниковых данных, реализующие следующие функции
- генерация производных продуктов с возможностью импорта разнородных данных в различных форматах (HDF, netCDF, ASCII, N1, …)
- создание файлов уровня обработки L3 путем отображения данных на различные пространственные и временные сетки
- построение временных рядов различных геофизических характеристик усредненных по заданному региону; границей региона может служить произвольный замкнутый контур
- статистический анализ указанных временных рядов, в том числе анализ межгодовых трендов и обнаружение взаимозависимостей временного хода различных параметров, обусловленных климатическими изменениями
- сопоставление спутниковых и судовых данных
- создание наборов географических карт в заданных проекциях с наложением векторных объектов (береговые линии, разрезы, полигоны, станции).
Формирование подлежащих обработке наборов спутниковых и судовых данных может осуществляться с помощью входящей в состав системы реляционной базы данных на основе СУБД MySQL. Составление запроса к базе данных на языке SQL может выполняться как в ручном режиме, так и с помощью графического интерфейса пользователя (GUI).
Для управление различными модулями системы разработан единый язык управления заданиями, который позволяет любому приложению из состава КП генерировать новые продукты как функции продуктов, содержащихся в исходных файлах. Если алгоритм расчета нового продукта может быть представлен одной формулой, для интерпретации этой формулы используется встроенный синтаксический анализатор. В противном случае алгоритм расчета может быть загружен из динамически загружаемой библиотеки (DLL в операционной системе MS Windows, shared objects в UNIX – Linux). Включение нового алгоритма в систему не требует перекомпиляции программ, таким образом обеспечивается универсальность системы.
В настоящее время система включает следующие библиотеки, разработанные в Лаборатории оптики океана ИО РАН:
- набор биооптических алгоритмов для данных сканеров цвета океана SeaWiFS, MODIS, MERIS, VIIRS
- программы для оценки проникновения солнечной радиации в толщу воды и расчета фотосинтетически активной радиации (PAR)
- алгоритмы атмосферной коррекции для сканеров цвета SeaWiFS и MODIS
- программы обработки данных прибора MISR.
С помощью данного комплекса программ построен Атлас "Биооптические характеристики морей России по данным спутниковых сканеров цвета" (http://optics.ocean.ru), выполнена валидация некоторых биооптических алгоритмов для морей России и Атлантического океана, проанализированы сезонные и межгодовые изменения биооптических характеристик и температуры поверхности океана в Черном и Баренцевом морях и в Атлантическом океане.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект 14-17-00800), предоставленного через Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН.