ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. №5. С. 21-44

Современные подходы и технологии организации работы с данными дистанционного зондирования Земли для решения научных задач

Е.А. Лупян 1, В.П. Саворский 2, Ю.И. Шокин 3, А.И. Алексанин 4, Р.Р. Назиров 1, И.В. Недолужко 4, О.Ю. Панова 2
1 Институт космических исследований РАН, 117997, Москва, Профсоюзная, 84/32
2 Фрязинский филиал института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, 141190, Фрязино, пл. Введенского, 1
3 Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090, Новосибирск, проспект Академика М.А. Лаврентьева, 6
4 Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041, Владивосток, Радио 5
Статья посвящена обсуждению современных подходов к организации работы с данными наблюдений Земли из космоса при проведении крупномасштабных научных исследований. В ее основу положен анализ действующих в настоящее время систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и технологий работы с ними. Представлены результаты анализа особенностей использования спутниковых данных в научных проектах и обсуждены выявленные при этом проблемы, связанные с быстрым развитием информационных систем (ИС) ДЗЗ. В результате анализа сформулированы основные требования к ИС ДЗЗ, совокупность которых призвана обеспечить возможность интегрированного (коллективного) решения в распределенной сети (инфраструктуре) научных центров и организаций широкого круга задач, в которых исходной экспериментальной информацией являются данные дистанционных наблюдений. В работе представлен обзор имеющихся в настоящее время в России технологий и инфраструктурных решений, которые могут лечь в основу новых информационных систем, обеспечивающих работку с данными ДЗЗ в научных проектах, формулируются также приоритеты развития подобных систем.
Ключевые слова: дистанционное зондирование, спутниковые данные, информационная система, система дистанционного зондирования Земли, система коллективного пользования, долговременные ряды спутниковых данных, сверхбольшие массивы данных, спутниковые наблюдения
Полный текст

Список литературы:

  1. Андреев М.В., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Наглин Ю.Ф., Прошин А.А., Е.В. Флитман Построение интерфейсов для организации работы с архивами спутниковых данных удаленные пользователей. Е.В. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2004. № 1. С. 514-520.
  2. Асмус В.В., Кровотынцев В.А., Милехин О.Е., Соловьев В.И., Успенский А.Б. Использование спутниковых данных ДЗЗ для решения задач гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2008. Т. 105. С. 6-16
  3. Балашов И.В., Бурцев М.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Прошин А.А., Толпин В.А. Построение архивов результатов обработки спутниковых данных для систем динамического формирования производных информационных продуктов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Выпуск 5. Т. I. С.26-32.
  4. Бурцев М.А., Емельянов К.С., Ефремов В.Ю., Мазуров А.А., Пахомов Л.А., Прошин А.А., Саворский В.П. Построение информационной системы удаленной работы с каталогами данных НЦ ОМЗ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т.7. № 4. С.64-71.
  5. Бурцев М.А., Антонов В.Н., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Крамарева Л.С., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Милехин О.Е, Прошин А.А., Соловьев В.И. Система работы с распределенными архивами результатов обработки спутниковых данных центров приема НИЦ Планета // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 5. С. 55-76.
  6. Бурцева Т.Н., Абросимов Н.И. Научно-исследовательский центр «Планета» // Земля и Вселенная. 2009. № 1. С. 46-50.
  7. Глумов Н.И., Копенков В.Н., Мясников Е.В., Сергеев А.В., Чернов А.В., Чупшев Н.В. Автоматизированное формирование регионального банка космических снимков и его использование в геопорталах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 2. С. 129-137.
  8. Дядюченко В.Н., Селин В.А., Шилов А.Е., Волков С.Н., Горбунов А.В., Макриденко Л.А., Трифонов Ю.В., Асмус В.В., Милехин О.Е., Соловьев В.И., Успенский А.Б., Шмельков К.И. Развитие космического комплекса гидрометеорологического и океанографического обеспечения на базе системы полярно-орбитальных ИСЗ серии «Метеор-М» // Исследование Земли из космоса. 2010. № 1. С. 13-19.
  9. Ефремов В.Ю., Крашенинникова Ю.С., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Прошин А.А., Флитман Е.В. Оптимизированная система хранения и представления географически привязанных спутниковых данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Выпуск 4. Т. I. С.125-132.42
  10. Ефремов В.Ю., Гирина О.А., Крамарева Л.С., Лупян Е.А., Маневич А.Г., Мельников Д.В., Матвеев А.М., Прошин А.А., Сорокин А.А., Флитман Е.В. Создание информационного сервиса «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 5. С. 155-170.
  11. Лаврова О.Ю., Лупян Е.А. Десять лет Всероссийской конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»: история развития и перспективы // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 5. С. 7-18.
  12. Лагутин А.А., Никулин Ю.А., Жуков А.П., Лагутин А.А., Резников А.Н., Синицин В.В., Шмаков И.А. Математические технологии оперативного регионального спутникового мониторинга характеристик атмосферы и подстилающей поверхности ч. 1. MODIS // Вычислительные технологии. 2007. Т. 12. № 2.
  13. Левин В.А., Алексанин А.И., Алексанина М.Г., Бабяк П.В. Состояние дел и перспективы развития ЦКП Регионального спутникового мониторинга окружающей среды ДВО РАН в области современных информационных и телекоммуникационных технологий // Открытое образование. 2008. № 4. С. 23-29.
  14. Лупян Е.А., Балашов И.В., Бурцев М.А., Ефремов В.Ю., Мазуров А.А., Мальцев Д.В., Матвеев А.М., Прошин А.А., Толпин В.А., Халикова О.А., Крашенинникова Ю.С. Возможности работы с долговременным архивом данных спутников LANDSAT по территории России и приграничных стран // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 3. С.307-315.
  15. Лупян Е.А., Мазуров А.А., Назиров Р.Р., Прошин А.А., Флитман Е.В. Технология построения автоматизированных информационных систем сбора, обработки, хранения и распространения спутниковых данных для решения научных и прикладных задач // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2004. С.81-89.
  16. Лупян E.A., Мазуров A.A., Назиров Р.Р., Прошин А.А., Флитман Е.В., Крашенинникова Ю.С. Технологии построения информационных систем дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8. №1. С.26-43.
  17. Лупян Е.А., Матвеев А.М., Уваров И.А., Бочарова Т.Ю., Лаврова О.Ю., Митягина М.И. Спутниковый сервис See the Sea - инструмент для изучения процессов и явлений на поверхности океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С.251-262.
  18. Лупян Е.А., Савин И.Ю., Барталев С.А., Толпин В.А., Балашов И.В., Плотников Д.Е. Спутниковый сервис мониторинга состояния растительности («ВЕГА») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 1. С. 190-198.
  19. Лупян Е.А., Саворский В.П. Базовые информационные продукты обработки данных дистанционного зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С.87-96.
  20. Лупян Е.А., Сорокин А.А., Крамарева Л.С., Гирина О.А. Разработка информационной системы для работы с данными дистанционного спутникового мониторинга Дальнего Востока России с целью обеспечения научной и образовательной деятельности в области исследования и контроля состояния окружающей среды и опасных природных явлений // Информационные технологии и высокопроизводительные вычисления : материалы международной науч.-практ. конф., г. Хабаровск, 4-6 октября 2011 г. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2011. C. 213-217.
  21. Носенко Ю.И., Лошкарев П.А. Единая территориально-распределенная информационная система ДЗЗ - проблемы, решения, перспективы (часть 1) // Геоматика. 2010. № 3. С.35-43.
  22. Носенко Ю.И., Новиков М.В., Заичко В.А., Ромашкин В.В., Лошкарев П.А. Единая территориально-распределенная информационная система ДЗЗ - проблемы, решения, перспективы (часть 2) // Геоматика. 2010. № 4. С.31-36.
  23. Саворский В.П., Аквилонова А.Б., Кибардина И.Н., Лупян Е.А., Назиров Р.Р., Панова О.Ю., Петрукович А.А., Смирнов М.Т. Проект ЕИС ФКИ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8. № 3. С.147-154.
  24. Толпин В.А., Балашов И.В., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Прошин А.А., Уваров И.А., Флитман Е.В. Создание интерфейсов для работы с данными современных систем дистанционного монито43 ринга (система GEOSMIS) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 3. С. 93-108.
  25. Федеральная космическая программа России на 2006 - 2015 годы. Утверждена постановлением Правительства Российской Федерации от 22 октября 2005 г. № 635. http://www.federalspace.ru/download/fkp_2006_2015_osn_pol.doc.
  26. Шокин Ю.И., Антонов В.Н., Добрецов Н.Н., Кихтенко В.А., Лагутин А.А., Смирнов В.В., Чубаров Д.Л., Чубаров Л.Б. Распределенная система приема и обработки спутниковых данных Сибири и Дальнего Востока. Текущее состояние и перспективы развития // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т.9. №5. С. 45-54.
  27. Albani M., Beruti V., Duplaa M., Giguere C., Velarde C., Mikusch E., Serra M., Klump J., Schroeder M. Long Term Preservation of Earth Observation Space Data. European LTDP Common Guidelines. Version 1.1 // http://earth.esa.int/gscb/ltdp/EuropeanLTDPCommonGuidelines_Issue1.1.pdf.
  28. Assefa M. Melesse, Qihao Weng, Prasad S.Thenkabail, and Gabriel B. Senay. Remote Sensing Sensors and Applications in Environmental Resources Mapping and Modelling // Sensors 2007. 7(12). Р. 3209-3241.
  29. Budget Activity: National Environmental Satellite, Data, and Information Service. 2012. http://www.corporateservices.noaa.gov/nbo/fy13_presidents_budget/7_NESDIS.pdf
  30. Coene Y., Gianfranceschi S., Marchetti P.G. Earth Observation and GIS Services Integration Approach in MASS. Proceedings of DASIA 2003 (ESA SP-532).
  31. Coene Y., Marchetti P.G., Smolders S. Architecture and Standards for a Distributed Digital Library of Geospatial Services // The 3rd Italian Research Conference on Digital Library Systems, 29-30 January 2007, Padova, Italy.
  32. EOS Science Plan. The State of Science in the EOS Program. NP-1998-12-069-GSFC, January 1999. Постоянная ссылка: http:// eospso.gsfc.nasa.gov/science_plan/SciencePlan.pdf.
  33. Esfandiari M., Ramapriyan H., Behnke J., Sofinowski E. Earth observing system (EOS) data and information system (EOSDIS) - evolution update and future. Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2007. IGARSS 2007. IEEE International. Р. 4005-4008.
  34. Open archival information system - Reference model. ISO 14721:2003.
  35. Ramapriyan H.K. Development, Operation and Evolution of EOSDIS - NASA's major capability for managing Earth science data. Presented at CENDI/NFAIS Workshop on Repositories in Science & Technology: Preserving Access to the Record of Science November 30. 2011.
  36. Stoney, W. A Guide to the Global Explosion of Land-Imaging Satellites; Markets and Opportunities. 2005.