• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
235
Раздел: Технологии
Третья от Солнца

Третья от Солнца

Сегодня множество спутников со специальной сканирующей аппаратурой несут круглосуточную вахту на орбите, проводя съемку земной поверхности в различных спектральных диапазонах. Прием и обработку спутниковой информации в России осуществляют наземные комплексы, входящие в единую сеть космической гидрометеорологии «Планета» (Росгидромет). Ее главная задача - обеспечить государственные органы управления, федеральные министерства и ведомства всей доступной информацией, поступающей с российских и зарубежных спутников.

Зона видимости Сибирского центра охватывает регион от Северного Ледовитого океана до Китая, и от Урала до Забайкалья. С помощью спутниковой информации можно прогнозировать паводки и отслеживать лесные пожары, предсказывать бури и будущую урожайность зерновых, следить за состоянием водоемов и промышленными выбросами. То есть делать все, чтобы и дальше наша планета оставалась для человечества уютным и надежным домом

После своего исторического полета Юрий Гагарин напишет: «Там, на высоте, кажется, видишь дальше, чем мог видеть прежде: и вперед, и в глубь истории». Сегодня эти слова могут сделать своим девизом множество людей, занимающихся так называемым космическим мониторингом Земли. Первый космонавт смог увидеть лишь то, как прекрасна и как хрупка наша «живая» планета в окружающем ее холодном космическом пространстве. Сегодня «сверху» мы можем видеть несравнимо больше: специальные спутники со сканирующей аппаратурой несут круглосуточную вахту на орбите, проводя съемку земной поверхности в различных спектральных диапазонах. С помощью спутниковой информации можно прогнозировать паводки и отслеживать лесные пожары, предсказывать бури и будущую урожайность зерновых, следить за состоянием водоемов и промышленными выбросами. То есть делать все, чтобы и дальше наша планета оставалась для человечества уютным и надежным домом.

Прием и обработку спутниковой информации в России осуществляют наземные комплексы, расположенные в Москве, Новосибирске и Хабаровске, входящие в единую сеть космической гидрометеорологии «Планета» (Росгидромет).

Сибирский филиал был создан в 1968 г. – через девять лет после запуска первого космического спутника. Сегодня зона его видимости охватывает регион от Северного Ледовитого океана до Китая, и от Урала до Забайкалья. Его главная задача – обеспечить государственные органы управления, федеральные министерства и ведомства и прежде всего Росгидромет, Министерство обороны и Министерство чрезвычайных ситуаций всей доступной информацией, поступающей с российских и зарубежных спутников.

На снимке, полученном со спутника «Метеор-М» хорошо видны шлейфы дыма от ТЭЦ и других промышленных объектов. Пространственное разрешение 50 м; 3 января 2011 г.

Сибирский центр располагает современными комплексами для оперативного приема данных, поступающих с космических аппаратов «Метеор-М» (Россия), зарубежных «Terra», «Aqua» (США), «Spot-4» (Франция) и космической системы NOAA (США). Ежесуточно здесь проводится до 35 сеансов приема спутниковых данных. В перспективе – прием с российских космических аппаратов последнего поколения «Электро-Л», «Канопус-В», «Ресурс-П», запуск которых запланирован на ближайшее будущее.

Но спутниковую информацию недостаточно просто принять: ее нужно расшифровать, обработать и довести в оперативном порядке до основных потребителей. В рамках реализации Федеральной космической программы и программы технического переоснащения оперативно-прогностических подразделений Росгидро­мета в сибирском центре были установлены новые и модернизированы уже существующие аппаратно-программные комплексы по приему и обработке спутниковых данных.

Вместе с СО РАН

Сибирский центр НИЦ «Планета» давно и плодо­творно сотрудничает с Сибирским отделением Академии наук. В рамках этого содружества в 2010 г. началось практическое воплощение идеи создания регионального центра мониторинга природных и социально-экономических процессов.

С объединением возможностей приемных аппаратно-программных средств Сибирского центра и информационно-вычислительных ресурсов новосибирского Института вычислительных технологий СО РАН, при участии специалистов Алтайского государственного университета, стало возможным решать задачи по глубокой обработке спутниковой информации в оперативном режиме.

Сибирский научно-исследовательский центр космической гидрометеорологии «Планета» (слева вверху – уникальная антенна ТНА-57 Р высокого пространственного разрешения с диаметром зеркала 12 м)

В результате на базе Вычислительного центра ИВТ был развернут технологический комплекс структурного восстановления данных, поступающих с американских научно-исследовательских спутников «Terra» и «Aqua» Комплекс осуществляет автоматическую распаковку «сырого» потока данных, первичную калибровку и последующую обработку данных сенсоров MODIS, AIRS, AMSR-E до уровня пользовательских продуктов. Архивирование и хранение поступающей и обрабатываемой информации идет в автоматическом режиме.Кроме того, проводится постоянная сверка получаемых результатов с данными наземных опорных пунктов.

Приемная станция «СПОИ» предназначена для устойчивого приема данных дистанционного зондирования Земли (диаметр зеркала – 3,6 м, диапазон 8,2 ГГц)

Доступ к обработанной в комплексе информации предоставляется как посредством FTP- и HTTP- сервисов, так и через сервисы WMS и KML, используемые в клиентских приложениях визуализации данных. Использование ряда особых технологических приемов позволяет актуализировать данные в режиме реального времени: в ряде случаев время получения пользовательских продуктов не превышает 20—30 минут после завершения орбитального витка.

Со сходом снежного покрова в лесах Западно-Сибирского региона появляется опасность возникновения пожаров. На фото – карта пожароопасной обстановки, составленная по данным спутника «Spot-4», на которой видны шлейфы дыма и пожарища. Пространственное разрешение 20 м; 11 мая 2009 г.

Пакет продуктов для конечных пользователей может включать набор данных по атмосферным характеристикам, таким как содержание аэрозоля, водяного пара, озона, углекислого газа и метана, вертикальные профили температуры и т. д. Кроме того, в него может входить набор данных по состоянию подстилающей земной поверхности, включая суточное и многодневное альбедо, температуру и давление в приземном слое и на уровне земной поверхности, характеристики растительного покрова и др.

Вода и огонь… На карте паводковой обстановки в бассейне р. Обь (вверху), составленной по данным космического аппарата «Spot-4», ниже речного русла виден очаг пожара. Пространственное разрешение 20 м; 14 апреля 2011 г.

Список пользовательских продуктов, полученных на основе обработки спутниковой информации в сибирском комплексе, сегодня постоянно расширяется благодаря стабильному росту информационно-вычислительных ресурсов.

Результаты, полученные при обработке спутниковой информации, используются для мониторинга состояния природной среды: обнаружения лесных и степных пожаров, изучения ледовой обстановки и прогнозирования паводковых ситуаций, оценки состояния посевов и будущей урожайности сельскохозяйственных культур и др.

Пожары в Алтайском крае на снимке со спутника «Метеор-М». Пространственное разрешение 50 м; 9 сентября 2010 г.

Новые оригинальные технологии обработки данных вместе с мощной вычислительной базой позволяют решать эти задачи на качественно новом уровне, значительно повышая точность и достоверность результатов.

Литература

Лурье И. К., Косиков А. Г. Теория и практика цифровой обработки изображений / Под ред. А. М. Берлянта. М.: Научный мир, 2003.

Чандра А. М., Гош С. К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы.

М.: Техносфера, 2008.

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments