CC BY
38
--------------------------------- © В.А. Левин, А.И. Алексанин,
М.Г. Алексанина,
И.В. Недолужко, 2009
УДК 913:002(571)
В.А. Левин, А.И. Алексанин, М.Г. Алексанина,
И.В. Недолужко
СПУТНИКОВЫЙ МОНИТОРИНГ НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ: ИНТЕГРАЦИЯ ДАННЫХ, СРЕДСТВ ОБРАБОТКИ И ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ УСЛУГ
Рассматриваются проблемы информационного обеспечения данными метеорологических спутников, принимаемыми и обрабатываемыми в Центре коллективного пользования (ЦКП) регионального спутникового мониторинга окружающей среды ДВО РАН, при решении задач мониторинга морских акваторий Дальнего Востока.
Ключевые слова: спутниковый мониторинг, информационное обеспечение.
Я а российском Дальнем Востоке данные дистанционного зондирования из космоса недостаточно используется при решении хозяйственных задач и прогнозировании чрезвычайных ситуаций. По мере решения технических проблем обмена информацией, отставание в области использования современных спутниковых технологий остается в силу разобщенности организаций-поставщиков исходной информации и организаций, способных дать конкретному пользователю необходимый ему конечный информационный продукт. Проблема обеспечения взаимодействия этих организаций обусловлена тем, что рядовой потребитель не в состоянии приобрести, или освоить технологии глубокой обработки данных в соответствии со спецификой его задач.
Наметившаяся тенденция решения этой проблемы - это смещение акцента с проблемы поиска обмена данными в рамках какой-либо глобальной, или региональной автоматической информационной системы на проблему предоставление услуг расчета по заданной пользователем технологии обработки. Необходимость создания систем каталогов с функцией заказа обработки связана со спецификой спутниковых данных. Так, например, на основе пакета программ SEADAS по данным одного сеанса приема радиометра MODIS можно получить около 200 видов выходных продуктов уровня L2 при выбранной технологии обработки. При этом имеется несколько технологий обработки и несколько вариантов привлечения метео-информации, необхо-
димой для проведения расчетов. И это только один пакет обработки данных, не покрывающий имеющиеся запросы пользователей.
Одним из основных направлений работ Центра коллектив-ного пользования (ЦКП) регионального спутникового мониторинга окружающей среды ДВО РАН (ИАПУ ДВО РАН, Владивосток) является создание новых технологий распределенной обработки спутниковых данных и обмена информацией с соответствующими агентствами Азиатско-Тихо-океанского региона и Европы, а также конечными потребителями. При выборе технологии интеграции Центра в существующие сети обмена спутниковыми данными и метаданными предпочтение было отдано подходу и соответствующему программному обеспечению Европейского Космического Агентства (ESA) (регистрация в портале ESA: http://sartre.
esrin.esa.int/portal/user/GetCompanyInfo.do? companyId=8B802B82). Такой выбор был обусловлен тем, что одним из оптимальных решений проблемы предоставления спутниковых данных и услуг их обработки потребителю является создание каталогов и их интеграция в единую систему, в результате чего получается доступ к данным и технологиям различных организаций, вне зависимости от их территориальной принадлежности, через единую точку входа в систему. Инфраструктура, используемая клиентом каталога eoPortal, является частью интероперабельной системы каталогов проекта INFEO (Information about Earth Observation), существующей с 2001 года. Система позволяют получить доступ к спутниковой информации таких поставщиков как Европейское космическое агентство (ESA), DLR (Германский аэрокосмический центр), ECHO (США). Система ECHO является развитием проекта NASA EOSDIS (Earth Observing System Data Information System), первой глобальной системой сбора, хранения и доступа к спутниковой информации. ECHO (Earth Observing System ClearingHOuse), в свою очередь, предоставляет основу, позволяющую системам данных наблюдения за Землёй и сервисов работать совместно.
Современным этапом развития Европейской распределённой инфраструктуры доступа к спутниковой информации является среда SSE (Service Support Environment) Европейского космического агентства (ESA) и основанный на ней проект HMA (Heterogeneous Mission Accessibility). Основой интерфейса для обмена между узлами в системах ECHO и SSE является технология веб-служб (Web Services), раз-
работанная консорциумом W3C\footnote [http://www.w3.org]. Наличие программного обеспечения и применение открытых стандартов делают среду привлекательным решением для организации поставки спутниковых данных Центра на международном уровне. На современном этапе развития среды возможны различные способы интеграции, начиная с применения различных интерфейсов каталогов данных и заканчивая развёртыванием служб, совместимых со стандартами OpenGIS. Наиболее целесообразным для Центра на настоящий момент является развитие поддержки интерфейса EOLI-XML как наиболее простого и устоявшегося средства доступа к каталогу спутниковых данных. Предполагается реализация интерфейса заказа обработки данных в соответствии с требования пользователя, и служб OpenGIS, как средства интеграции в SSE и взаимодействия с другими ГИС-системами.
Спутниковый Центр ДВО РАН ведет прием и обработку информации с метеорологических спутников с пространственным разрешением (от 250 м и более) и высокой периодичностью измерений (не реже одного раза в сутки при мониторинге поверхности Земли, одного раза в час - атмосферы). Прием информации ведется с базовых метеорологических спутников- полярно-орбитальные для мониторинга моря и суши в 3-х ключевых спектральных диапазонах (ИК-, видимом (цветность) и микроволновом) - NOAA/AVHRR, FY-1D, NOAA/ATOVS; Terra/MODIS, Aqua/MODIS, Aqua/AMSR-E; геостационары для мониторинга атмосферы MTSAT-1R, FY-2C. Ежедневное поступление данных - около 12 Гб. Центр и имеющийся архив исходных спутниковых данных с 1993 года зарегистрирован с 2002 г. в международном центре регистрации данных (GCMD).
Основные усилия по развитию Центра связаны с адаптацией имеющихся в мире и созданием современных технологий обработки и поставки спутниковой информации. Создаваемые технологии обеспечивают расчет таких полей океана и атмосферы, как температура поверхности океана, профили температуры и влажности в атмосфере, характеристики морского льда, осадки, ветер, аэрозоль, скорости поверхностных течений, уровенная поверхность моря, концентрация хлорофилла, вегетационные индексы и т.д. [1]. И в первую очередь развиваются технологии экологического контроля водных ресурсов (мониторинг массового и/или вредоносного цветения фитопланктона) и диагностики потенциально таких опасных явлений, таких как тропические циклоны. Свойства развиваемой системы распределенной
обработки спутниковой информации Центра позволяют обеспечивать управление обработкой информацией самим пользователем, а также интегрировать вычислительные и технологические ресурсы сторонних организаций в единый процесс обработки данных.
Работа поддержана грантом РФФИ №08-07-00227, г/к №02.518.11.7152, а также грантами ДВО РАН.
---------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Левин В.А., Алексанин А.И., Алексанина М.Г. Задачи и проблемы спутникового информационного обеспечения мониторинга океана и атмосферы на Дальнем Востоке//Вестник ДВО РАН. 2007. №4. С.95-110.
2. Шокин Ю.И., Пестунов И.А., Смирнов В.В., Синявский Ю.Н., Скачкова
А.П., Дубров И.С., Левин В.А., Алексанин А.И., Алексанина М.Г., Бабяк П.В., Громов А.В., Недолужко И.В. Распределенная система сбора, хранения и обработки данных для мониторинга территорий Сибири и Дальнего Востока // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2008 (1), №4, 291314. ЕШ '
Levin V.A., Aleksanin A.I., Aleksanina M. G., Nedoluzhko I. V.
SATELLITE MONITORING IN THE FAR EAST: INTEGRATION OF THE DATA, PROCESSING AND SERVICES.
The problems of the information supplying of the meteorological satellite data for users interested are considered. Multiple Access Centre for Regional Satellite Monitoring of environment FEB RAS accepts, processes and uses the data to solve the problems in monitoring of the Far East seas.
Key words: satellite monitoring, information supplying
— Коротко об авторе ---------------------------------------------------------
Левин Владимир Алексеевич- академик, первый зам. директора ИАПУ ДВО РАН, E-mail: levin@iacp. dvo. ru
Алексанин Анатолий Иванович - кандидат технических наук, заведующий лабораторией спутникового мониторинга ИАПУ ДВО РАН, Email: aleks@iacp. dvo. ru
Алексанина Марина Георгиевна - кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории спутникового мониторинга ИАПУ ДВО РАН, E-mail: margeo@satellite. dvo. ru
Недолужко Илья Валерьевич - инженер-программист лаборатории спутникового мониторинга ИАПУ ДВО РАН, E-mail: [email protected]
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН РФ, г. Владивосток.
