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. 2015. Т. 12. № 5. С. 263-284

Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды

Е.А. Лупян 1 , А.А. Прошин 1 , М.А. Бурцев 1 , И.В. Балашов 1 , С.А. Барталев 1 , В.Ю. Ефремов 1 , А.В. Кашницкий 1 , А.А. Мазуров 1 , А.М. Матвеев 1 , О.А. Суднева 1 , И.Г. Сычугов 1 , В.А. Толпин 1 , И.А. Уваров 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Работа посвящена описанию архитектуры и возможностей созданного в Институте космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) центра коллективного пользования (ЦКП) «ИКИ-Мониторинг», предназначенного для обеспечения доступа специалистов, ведущих различные научные и исследовательские проекты, к архивам спутниковых данных и информации, получаемой на их основе, а также к инструментам для их обработки и анализа. Актуальность создания такого центра обусловлена в первую очередь тем, что для решения многих научных и прикладных задач, в настоящее время активно применяются технологии дистанционного зондирования. При этом в силу постоянного расширения возможностей спутниковых систем наблюдения Земли, для эффективного их применения уже нельзя использовать традиционные пути организации работы с данными дистанционного мониторинга, когда для каждого исследовательского проекта фактически создавалась собственная система сбора, обработки и анализа данных на основе часто ограниченных ресурсов отдельных исследовательских групп и организаций. В то же время современные технологии распределенной работы с данными позволяют развивать новые подходы, позволяющие не только обеспечивать удаленный поиск и выбор информации, необходимой для решения конкретных исследовательских задач, но и создавать инструменты для распределенного анализа информации для решения различных научных задач. Именно для внедрения современных возможностей работы с данными дистанционного зондирования в 2012 году в ИКИ РАН и был создан ЦКП «ИКИ-Мониторинг», описанию основных задач и возможностей которого и посвящена настоящая работа. В ней также рассматриваются основные принципы и архитектура его построения, и обсуждаются базовые технические решения, обеспечившие возможность создания центра и его развития. В работе также обсуждаются вопросы перспектив развития центра
Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, спутниковые данные, информационная система, система коллективного пользования, долговременные ряды спутнико¬вых данных, сверхбольшие массивы данных
Полный текст

Список литературы:

  1. Антонов А.В., Бурцев М.А., Ефремов В.Ю., Калашников А.В., Крамарева Л.С., Крашенинникова Ю.С., Лупян Е.А., Матвеев А.М., Прошин А.А., Флитман Е.В. Построение объединенного каталога распределенных архивов спутниковых данных различных центров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т.7. № 2. С. 84–89.
  2. 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. 1. С. 26–31.
  3. Балашов И.В., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Прошин А.А., Толпин В.А. Построение систем, обеспечивающих динамическое формирование комплексных информационных продуктов на основе данных дистанционного зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Выпуск 6. Т. 2. С. 513–520.
  4. Балашов И.В., Ефремов В.Ю., Мазуров -мл. А.А., Мамаев А.С., Матвеев А.М., Прошин А.А. Особенности организации контроля и управления распределенных систем дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8. № 3. С. 161–166.
  5. Балашов И.В., Ефремов В.Ю., Мазуров -мл. А.А., Мамаев А.С., Матвеев А.М., Прошин А.А. Организация контроля за функционированием распределенных систем сбора, обработки и распространения спутниковых данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т.7. № 4. С. 34–41.
  6. Балашов И.В., Халикова О.А., Бурцев М.А., Лупян Е.А., Матвеев А.М. Организация автоматического получения наборов информационных продуктов из центров архивации и распространения спутниковых и метеоданных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т.10. № 3. С .9–20.
  7. Барталев С.А., Бурцев М.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Щетинский В.Е. Использование данных высокого пространственного разрешения в информационной системе дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства РФ (ИСДМ Рослесхоз) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Выпуск 6. Т. 1. С. 88–95.
  8. Барталев С.А., Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Щетинский В.Е. Основные возможности и структура информационной системы дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ Рослесхоз) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т.7. № 2. С. 97–105.
  9. Барталев С.А., Ершов Д.В., Лупян Е.А., Толпин В.А. Возможности использования спутникового сервиса ВЕГА для решения различных задач мониторинга наземных экосистем // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 49–56.
  10. 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.
  11. Гирина О.А., Лупян Е.А., Гордеев Е.И., Мельников Д.В., Маневич А.Г., Сорокин А.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Уваров И.А., Нуждаев А.А., Верхотуров А.Л., Романова И.М., Крамарева Л.С., Королев С.П., Чибисова М.В. Изучение извержений вулканов Камчатки и Курил с помощью информационной системы VolSatView // Геодинамические процессы и природные катастрофы. Опыт Нефтегорска: Всероссийская научная конференция, Южно-Сахалинск, 26–30 мая 2015 г.: сборник материалов. В 2-х томах. Владивосток: Дальнаука, 2015. Т. 2. С. 200–202.
  12. Гордеев Е.И., Гирина О.А., Лупян Е.А., Кашницкий А.В., Уваров И.А., Ефремов В.Ю., Мельников Д.В., Маневич А.Г., Сорокин А.А., Верхотуров А.Л., Романова И.М., Крамарева Л.С., Королев С.П. Изучение продуктов извержений вулканов Камчатки с помощью гиперспектральных спутниковых данных в информационной системе VolSatView // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т.12. № 1. С. 113–128.
  13. Егоров В.А., Ильин В.О., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Прошин А.А., Флитман Е.В. Возможности построения автоматизированных систем обработки спутниковых данных на основе программного комплекса XV_SAT // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2004. Выпуск 1. С. 431–436.
  14. Ефремов В.Ю., Балашов И.В., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Прошин А.А., Толпин В.А., Уваров И.А., Флитман Е.В. Объединенный картографический интерфейс для работы с данными ИСДМ-Рослесхоз // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8. № 3. С. 129–139.
  15. 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.
  16. Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Прошин А.А., Флитман Е.В. Технология построения автоматизированных систем хранения спутниковых данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2004а. Выпуск 1. Т.1. С. 437–443.
  17. Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Мазуров А.А., Прошин А.А., Флитман Е.В. Управление и контроль работоспособности систем автоматизированной обработки спутниковых данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2004б. Выпуск 1. Т.1. С. 467–475.
  18. Кашницкий А.В., Балашов И.В., Лупян Е.А., Толпин В.А., Уваров И.А. Создание инструментов для удаленной обработки спутниковых данных в современных информационных системах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т.12. № 1. С. 156–170
  19. Кобец Д.А., Матвеев А.М., Мазуров А.А., Прошин А.А. Организация автоматизированной многопотоковой обработки спутниковой информации в системах дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т.12. № 1. С. 145–155.
  20. 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.
  21. Лупян Е.А., Балашов И.В., Бурцев М.А., Ефремов, Кашницкий А.В., Кобец Д.А., Крашенинникова Ю.С., Мазуров А.А., Матвеев А.М. Назиров Р.Р., Прошин А.А., Толпин В.А., Уваров И.А., Флитман Е.В. Создание технологий построения информационных систем дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т.12. № 5. С.
  22. Лупян Е.А., Барталев С.А., Толпин В.А., Жарко В.О., Крашенинникова Ю.С., Оксюкевич А.Ю. Использование спутникового сервиса ВЕГА в региональных системах дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. №. 3. С. 215–232.
  23. Лупян Е.А., Мазуров А.А., Захаров М.Ю., Флитман Е.В. Гибкая система модификации программного обеспечения для обработки спутниковых изображений // Исследование Земли из космоса. 1994. № 1. С. 48–53.
  24. Лупян Е.А., Мазуров А.А., 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.
  25. 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. Выпуск 1. С. 81–89.
  26. 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.
  27. Лупян Е.А., Милехин О.Е., Антонов В.Н., Крамарева Л.С., Бурцев М.А., Балашов И.В., Толпин В.А., Соловьев В.И. Система работы с объединенными информационными ресурсами, получаемыми на основе спутниковых данных в центрах НИЦ “ПЛАНЕТА” // Метеорология и гидрология. 2014. № 12. С. 89–97.
  28. Лупян Е.А., Саворский В.П. Базовые продукты обработки данных дистанционного зондирования Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 87–97.
  29. Мамаев А.С., Прошин А.А., Флитман Е.В. Создание системы документирования и контроля распределенных информационных систем // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Выпуск 5. Т. 2. С. 557–560.
  30. Марченков В.В., Пырков В.Н., Черных В.Н., Солодилов А.В., Ермаков В.В. Перспективы комплексного использования современных спутниковых, информационных и коммуникационных технологий для решения задач отраслевой системы мониторинга рыболовства // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 3. С. 299–306.
  31. Миклашевич С.Э., Балашов И.В., Бурцев М.А., Ефремов В.Ю., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Прошин А.А., Радченко М.В., Флитман Е.В. Программно-аппаратный комплекс для сбора, обработки, архивации и распространения спутниковых данных и продуктов их тематической обработки // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т.9. № 4. С. 47–56.
  32. Митягина М.И., Лаврова О.Ю., Лупян Е.А., Уваров И.А. Использование спутникового информационного сервиса See the Sea для комплексного анализа данных дистанционного зондирования и выявления нефтяного загрязнения Балтийского и Каспийского морей // Прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных информационных технологий, Материалы II Международной научно-практической конференции, посвященной 20-летию МГТУ. Майкоп: Майкопский государственный технологический университет, 2013. С.170–179.
  33. Носенко Ю.И., Лошкарев П.А. Единая территориально-распределенная информационная система ДЗЗ – проблемы, решения, перспективы (часть 1) // Геоматика. 2010. № 3. С. 35–43.
  34. 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 мониторинга (система GEOSMIS) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8. № 3. С. 93–108.
  35. Толпин В.А., Балашов И.В., Лупян Е.А., Савин И.Ю. Спутниковый сервис "Вега" // Земля из космоса. 2011. Выпуск 9, Весна. С. 32–37.
  36. Mityagina M.I., Lavrova O.Yu., Uvarov I.A. "See the Sea": Multi-user information system for investigating processes and phenomena in coastal zones via satellite remotely sensed data, particularly hyperspectral data // Remote Sensing of the Osean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large WaterRegions Location, Book Series: Proceedings of SPIE, Netherlands, Amsterdam, Article number: 92401C, 2014. Vol.9240. ; doi:10.1117/12.2067300.