CC BY
128
УДК 528.88
В.М. Брыксин, А.В. Евтюшкин, Г.А. Кочергин ЮНИИ ИТ, Ханты-Мансийск
КАТАЛОГ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
В статье рассмотрены особенности создания банка данных дистанционного зондирования Земли с различных сенсоров космического базирования. На базе СУБД MS SQL и My SQL созданы поисковые системы с ИНТЕРНЕТ и ИНТРАНЕТ доступом.
V.M. Bryksin, A.V. Yevtyushkin, G.A. Kochergin
Ugra Research Institute of Information Technologies (URIIT)
151 Mira Str., Khanty-Mansiysk, 628011, Russian Federation
CATALOGUE OF REMOTE SENSING DATES
In article features of creation catalogue of Earth remote sensing from various sensor controls on space basing are considered. On the basis MS SQL and My SQL retrieval systems about INTERNET and the INTRANET are created by access.
Совершенствование технологий ДЗЗ, лавинообразное возрастание объема получаемых данных вызвало бурное развитие поисковых систем. Как правило, каталоги квиклуков и метаданных имеют операторы всех спутниковых систем запущенных за последние годы. Однако конечным пользователям, выполняющих тематическую интерпретацию спутниковых данных в ГИС приложениях в рамках корпоративной сети, необходимо также обеспечить оперативный доступ к исходным данным. В связи с этим в ЮНИИ ИТ ведется разработка и модернизация программного обеспечения для оперативного поиска космоснимков с возможностью доступа к исходным данным [1-3]. На базе версии поисковой системы для локальной сети разработаны WEB интерфейсы, доступные по адресам http://dzz.uriit.ru и http: //www.ucgd.ru.
В центре ДЗЗ ЮНИИ ИТ с 2005 года ведется создание архива радарных космоснимков ERS-2 на территорию России в формате PRI (Precision Image) на основе данных, принимаемых комплексом ТНА-9. Разработана оригинальная технология пакетной обработки при построении кадров в формате PRI радарных изображений ERS-2 хранящихся на DLT лентах в исходном формате. При этом в сутки восстанавливается до 26 кадров в формате PRI, исключаются простои дорогостоящего оборудования.
Для отработки технологии определения вертикальных смещений земной поверхности методом радарной интерферометрии необходимо использовать помимо радарных данных и космоснимки в оптическом диапазоне спектра различного пространственного разрешения, позволяющие повысить достоверность дешифрирования природных комплексов и техногенных объектов в различные периоды года и этапы разработки и обустройства нефтегазовых промыслов. Пополнение архива радарных данных
ALOS\PALSAR в форматах, пригодных для интерферометрической обработки, проводятся при поддержке научного гранта от Японского аэрокосмического агентства 07ЛАХАМ^Р № 0704001.
Структура архива космоснимков и цифровых моделей рельефа представлена в таблицах.
Объем архива космоснимков
Спутник Съемочная аппаратура Кол-во кадров
МЕТЕОР-3М МСУ-Э, CM 32273
РЕСУРС-О МСУ-Э, СК 4965
РЕСУРС-Ф1М МК-4 80
Ресурс-ДК MS, PAN 31
TERRA ASTER 69379
LANDSAT 1-7 MSS, TM, ЕТМ 22015
LANDSAT 7 ЕТМ (MrSID формат) 881
LANDSAT 5 TM (MrSID формат) 606
IRS-1D LISS, PAN 12
Q-Bird MS 21
WorldView-1 Pan 1
GeoEye-1 Pan, MS 2
ERS-2 (DLT формат) SAR 60219
ERS-2 (PRI формат) SAR 33313
ERS-1,2 (tandem) SAR 11
RADARSAT-1 SAR 2
TerraSAR-X SAR 7
ENVISAT ASAR 78
ENVISAT MERIS 2
SIR-C (STS) SAR 149
SPOT-2, 4, 5 HRG, HRV, HRVIR, PAN 190
CBERS-2 MS 45
ALOS PALSAR 90
ALOS AVNIR-2, PRISM 50
TERRA, AQUA MODIS 9627
NOAA 12, 14-19 AVHRR 10934
Объем архива цифровых моделей рельефа
Тип данных Объем исходных данных, Гб Кол-во кадров
SRTM 3 arc sec (90м) 32.8 14620
SRTM 3 arc sec (30м) 8.4 442
AST GDEM 1 arc sec (30м) 18.8 5530
SRTM GTOPO30 (500м) 0.6 27
Каталог поисковой системы для ИНТРАНЕТ сети построен на базе СУБД Microsoft SQL Server 2000. Серверная часть с защитой от записи пользователем находится на сервере приемного комплекса ТНА-9 в центре ДЗЗ. Клиентские приложения работают на рабочих местах пользователей в среде Windows в локальной сети ЮНИИ ИТ. Поисковая система для сети
ИНТЕРНЕТ построена на базе My SQL и сервера Apache. Для каждого кадра в результатах поиска отображается «квиклук», картосхема с контуром кадра, координаты углов, дата съемки. Картосхемы масштаба М 1 : 1 000 000 построены программным способом на основе модуля, разработанного в среде Delphi.
В связи с развитием и широким использованием картографического сервиса Google Maps в продолжена разработка WEB интерфейса поисковой системы космоснимков высокого и среднего пространственного разрешения имеющихся в систематизированном архиве ЮНИИ ИТ (рис. 1). В поисковой системе для локальной сети также предусмотрена подготовка KML файлов отобранных кадров для целей дальнейшего отображения в сервисе Google Земля [3]. Пользователю предоставляется возможность передачи схемы отобранных кадров в программный комплекс Google Earth через файл формата KML. При этом в Google Earth, помимо схемы кадров передаются ссылки на «квиклуки» хранящиеся на сервере базы, что делает возможным их просмотр непосредственно в поисковой системе без использования дополнительного программного обеспечения.
Поисковая система позволяет осуществлять поиск данных с разбивкой на кадры удаленным пользователям из сети Интернет и локальной сети ЮНИИ ИТ. «Квиклуки» и все атрибутивные данные кадров импортированы из СУБД Microsoft SQL Server 2000 для локальной сети [4, 5]. Для каждого кадра со спутников среднего разрешения в результатах поиска отображается «квиклук», отдельно вызываемая картосхема с нанесенным контуром кадра, координаты углов, дата съемки. Результаты поиска кадров космоснимков или цифровых моделей рельефа также отображаются в сервисе Google в нескольких интерфейсах просмотра: отдельный контур для каждого кадра, карты Google для всех кадров, Google Earth для всех кадров. Для интерфейсов карты Google и Google Earth предусмотрена возможность отображения квиклука кадра в виде всплывающего окна в двух масштабах при соответствующем запросе пользователя. Также контура кадров могут отображаться на фоне подложки из карт или космоснимка в сервисе Google Maps.
Программно реализован режим отображения квиклуков кадров в сервисе Google Earth с наложением на уже имеющийся в сервисе покрытие космоснимками LandSat, Spot, Q-Bird и др. Предусмотрено масштабирование квиклука на несколько уровней на основе построенного динамического KML файла. На языке IDL разработана программа для пакетного построения KML файлов квиклуков кадров с различным уровнем масштабирования в формате PNG с прозрачными границами. Определено, что оптимальным с точки зрения хранения на жестких дисках в оперативном доступе всего объема архива квиклуков с разбивкой на уровни масштабирования в формате KML, является пространственное разрешение 300 м.
Для повышения производительности и оперативности доступа пользователей используются два RAID накопителя 5 уровня EonStor ES A080-C2412 с сертифицированными дисками емкостью 1 Тб. Общая ёмкость
накопителей, обеспечивающих пользователям поисковой системы для локальной сети с online доступ к спутниковым данным в исходных форматах и возможность их тематической обработки, составляет 18 Тб.
Основные показатели созданного в ЮНИИ ИТ каталогизированного архива данных ДЗЗ, ЦМР и сканированных карт: объем исходных данных -20 Тб, объем данных в оперативном доступе с постоянным хранением на дисковых RAID массивах - 12.6 Тб, объем квиклуков - 170 Гб, число кадров - 302 тыс. Тестирование показало, что время поиска всех занесенных в каталог кадров не превышает 40 секунд.
Результаты поиска - Windows Internet Explorer .=Jn|xJ
▼ ||3^ http://dzz.uriit.ru/files/catalog/find.php ^ 1 *t X 1 1 Google Р и
Файл Правка Вид Избранное Сервис Справка
W 'S? Результаты поиска U 1 ! ^ Домой ▼ Г| Веб-каналы (J) ffl*i Печать ▼ » 1
Перейти к корзине
Страницы: 1 Найдено записей: 20 ----------г-----------
Скрыть карту
Предварительный просмотр Область покрытия Полная информация Дата создания Тип данных Организация Координ.- центр.
ЩМ Скрыть Метаданные 08.06.2007 Радар со средним разрешением (З-ЗОм) А1_ОБ РА1_БАк ЮНИИ ИТ 60° 45' 31.41" с.| 69° 59' 58.29" в.,
fei. ■ ЕЯ ■СкрытъИ Метаданные 08.06.2007 Радар со средним разрешением (З-ЗОм) АЮБ PALSAR ЮНИИ ИТ 61° 14' 00.33” с.| 69° 48' 43.56" в.,
;5 !■ & Интернет I \ 100% -
Рис. 1. Отображение результатов запроса в поисковую систему в сервисе Google Maps, загружаемом в браузер IE
Поисковая система комоснимков используется в ЮНИИ ИТ с 2005 года при выполнении проектов по планированию геофизических профилей, отработки методики картирования видового состава лесов, изучении динамики термокарстовых озер, мониторинга факельных установок по сжиганию попутного нефтяного газа, разработки технологии мониторинга
состояния сельскохозяйственных культур, мониторинга просадок земной поверхности методом радарной интерферометрии, решения задач поиска залежей нефти на основе комплексирования результатов дешифрирования космоснимков, палео- и неотектонических исследований и ряда других комплексных задач.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Брыксин, В.М. Создание базы данных дистанционного зондирования Земли для долговременного мониторинга природной среды и производственных объектов нефтедобывающего комплекса на территории Западной Сибири [текст] / В.М. Брыксин, А.В. Евтюшкин, А.В. Еремеев, Г.А. Кочергин // Сборник материалов Шестой межрегиональной научно-практической конференции «Информационные технологии и решения для «Электронной России», Ханты-Мансийск, 7-8 июня 2007 г. / Екатеринбург: Изд-во Уральского государственного университета, 2007. - Т.2. - С. 10-16.
2. Брыксин, В.М. Технология создания комплексного банка данных дистанционного зондирования Земли [текст] / В.М. Брыксин, А.В. Евтюшкин // Материалы одиннадцатой региональной конференции по математике «МАК-2008» / Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2008. - С. 40-41.
3. Брыксин, В.М. Поисковая система космоснимков для локальной сети с доступом к исходным данным [текст] / Брыксин В.М., Евтюшкин А.В., Еремеев А.В., Кочергин Г.А. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса: Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов. Сборник научных статей. Выпуск 6. Том II. - М.: ООО «Азбука-2000», 2009. - С. 521-527.
4. Брыксин, В.М. Система интерактивного поиска и копирования космоснимков в
локальной сети Intranet (Base Images) / Брыксин В.М. // Свидетельство о государственной регистрации программы на ЭВМ № 2009611711. Федеральная служба по
интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, 31 марта 2009 г.
5. Брыксин, В.М. База географически распределенных данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) / Брыксин В.М. // Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2009620133. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, 31 марта 2009 г.
© В.М. Брыксин, А.В. Евтюшкин, Г.А. Кочергин, 2010
