Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 300-312
Веб-сервис для комплексного анализа данных лагранжевых дрифтеров и спутникового зондирования для исследования вихревых процессов в морях
Д.А. Елизаров
1 , Е.В. Краюшкин
1 , О.Ю. Лаврова
1 , А.Я. Строчков
1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 08.04.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-300-312
Представлены результаты разработки веб-сервиса для хранения и обработки натурных измерений и интеграции данных лагранжевых дрифтеров в систему спутникового мониторинга See the Sea (STS). Данные для веб-сервиса собирались в научных морских экспедициях за 2016–2022 гг., выполненных Институтом космических исследований РАН с целью изучения гидрофизических характеристик прибрежных морских вод контактными и дистанционными методами. Веб-сервис используется для стандартизации и хранения данных. Он также обеспечивает последующий экспорт результатов контактных измерений в информационную систему STS. Для предобработки измерений с лагранжевых дрифтеров на языке Python разработана программа, позволяющая вычислять дополнительные параметры, такие как скорость дрифтера и расстояние, которое он прошёл. Она также служит «прослойкой» между архивными данными и веб-сервисом. Показан функционал веб-сервиса, позволяющий визуализировать измерения по координатам на встроенной карте посредством интеграции с сервисом Mapbox. Представлены результаты интеграции с системой STS, куда обработчик был встроен в виде отдельного программного модуля, что позволило визуализировать данные напрямую в интерфейсе STS, таким образом проводя совместный анализ данных натурных измерений со спутниковыми изображениями и другими тематическими данными. Результаты совместного анализа в среде STS были использованы для исследования вихревых диполей в прибрежной зоне юго-восточной части Балтийского моря у побережья Калининградской обл. с целью определения трёхмерной структуры течений в вихревых диполях.
Ключевые слова: спутниковая информационная система See the Sea, подспутниковые измерения in situ, лагранжевые дрифтеры, веб-сервис, обработка и хранение данных, визуализация данных, Python, вихревые процессы
Полный текстСписок литературы:
- Елизаров Д. А., Князев Н. А., Лаврова О. Ю. и др. Интеграция в спутниковую информационную систему See the Sea данных акустического доплеровского измерителя течений, полученных в ходе подспутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 3. C. 244–253. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-3-244-253.
- Краюшкин Е. В., Лаврова О. Ю., Назирова К. Р. и др. Трёхмерная структура и динамика вод в прибрежных вихревых диполях в юго-восточной части Балтийского моря: результаты спутниковых наблюдений и подспутниковых измерений летом 2021 года // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 6. С. 265–279. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-6-265-279.
- Лаврова О. Ю., Сабинин К. Д. Проявления инерционных колебаний на спутниковых изображениях морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 4. С. 60–73. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-21-60-73.
- Лаврова О. Ю., Соловьев Д. М., Строчков А. Я. и др. (2019а) Использование мини-дрифтеров для проведения подспутниковых измерений параметров прибрежных течений // Исслед. Земли из космоса. 2019. № 5. C. 36–49. DOI: 10.31857/S0205-96142019536-49.
- Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Уваров И. А. и др. (2019б) Текущие возможности и опыт использования информационной системы See the Sea для изучения и мониторинга явлений и процессов на морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 266–287. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-266-287.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А. и др. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- 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.
- Arabi B., Salama M. S., Pitarch J. et al. Integration of in-situ and multi-sensor satellite observations for long-term water quality monitoring in coastal areas // Remote Sensing of Environment. 2020. V. 239. Article 111632. https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111632.
- Le Hénaff M., Kourafalou V. H., Androulidakis Y. et al. In Situ Measurements of Circulation Features Influencing Cross-Shelf Transport Around Northwest Cuba // J. Geophysical Research: Oceans. 2020. V. 125. Iss. 7. Article e2019JC015780. https://doi.org/10.1029/2019JC015780.
- Marmorino G. O., Holt B., Molemaker M. J. et al. Airborne synthetic aperture radar observations of “spiral eddy” slick patterns in the Southern California Bight // J. Geophysical Research. 2010. V. 115. Article C05010. DOI: 10.1029/2009JC005863.