Литовченко К.Ц - ИКИ РАН

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ
СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ВОДНЫХ БИОРЕСУРСОВ
К.Ц. Литовченко, А.А. Романов
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский
и проектно-конструкторский институт экономики, информации и автоматизированных систем
управления рыбного хозяйства» (ФГУП ВНИЭРХ)
E-mail: [email protected]
Рассматривается принципиальный подход к созданию системы обеспечения рыболовной отрасли данными о состоянии водной среды, как среды обитания объектов промысла. Ключевым элементом создаваемой системы является отраслевой архив спутниковых
данных, обеспечивающий сбор, хранение и дистрибуцию данных спутникового и контактного зондирования. Описываются основные функции, структура и перспективы развития
отраслевого архива.
Задачи информационного обеспечения мониторинга состояния среды обитания водных биоресурсов (подсистема «Среда» Отраслевой системы мониторинга — ОСМ) являются частью полного комплекса задач системы информационного обеспечения деятельности
рыбопромысловой отрасли и задач Отраслевой системы мониторинга водных биологических ресурсов, наблюдения и контроля за деятельностью промысловых судов (ОСМ Госкомрыболовства) [1].
Центральной задачей подсистемы «Среда» ОСМ является комплексное информационное обеспечение отраслевой деятельности текущими данными о среде обитания водных
биоресурсов, с получением максимально достижимых параметров по объему, полноте, качеству данных в свете их практического использования, включая их актуальность (срочность).
Учитывая значение, место и характерные особенности данных мониторинга состояния среды обитания водных биоресурсов, основными целевыми задачами создания подсистемы мониторинга состояния среды обитания водных биоресурсов являются следующие:
• обоснование и конкретизация методов использования различных видов спутниковой
информации дистанционного зондирования океана в интересах рыбопромысловой океанографии;
• сбор оперативных данных систем и средств дистанционного (в первую очередь —
космического) зондирования состояния морской поверхности и приповерхностного слоя
океана в видимом, инфракрасном и СВЧ-диапазонах длин волн;
• сбор оперативных данных контактных измерений параметров океана, осуществляемых с научных и иных судов, оснащенных автоматизированными датчиками, данных океанологических буев;
• разработка методов и средств сбора информации о среде, получаемых с помощью
сторонних средств и систем наблюдения за состоянием океана и атмосферы над океаном
(Госкомгидромет, Росавиакосмос, РАН, МО и др.), в рамках межотраслевых программ и
проектов (ЕСИМО, «Мировой океан»), а также из зарубежных источников (NOAA, ESA,
NCAR и др.);
• комплексная обработка дистанционных данных, с использованием математических
моделей состояния океанической среды и контактных данных для уточнения и калибровки
результатов анализа и моделирования;
• получение карт распределения измеряемых и производных от них значимых параметров состояния поверхности океана и океанической среды;
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ВОДНЫХ БИОРЕСУРСОВ
181
• разработка прогнозных моделей для создания долгосрочных и краткосрочных рыбопромысловых прогнозов (КРП) с целью постепенного обеспечения возможностей формирования КРП в квазиреальном масштабе времени, получение и накопление тестовых и
калибровочных данных, доработка и уточнение прогнозных моделей;
• обеспечение и сопровождение проведения отраслевых, межотраслевых и международных научных программ и исследований по развитию моделей состояния океана как динамической системы и как среды обитания водных биоресурсов;
• поэтапная автоматизация процессов обработки, комплексирования, использования
моделей, построения карт параметров, формирования прогнозной информации, включая
создание краткосрочных рыбопромысловых прогнозов;
• дистрибуция и доведение результатов обработки данных — карт параметров, прогнозной информации — до различных отраслевых и внеотраслевых потребителей с помощью современных глобальных средств передачи информации, спутниковых каналов связи,
с помощью сети Интернет.
Мероприятия по созданию подсистемы «Среда» проводятся в соответствии с общей
схемой, отражающей функциональную взаимосвязь ее компонентов (см. рисунок). Базовым
компонентом подсистемы является отраслевой распределенный архив спутниковых данных
(ОАСД), размещенный в ФГУП «ВНИЭРХ» (http://xsat.vnierkh.ru). ОАСД разработан на
основе архива спутниковых данных, размещенного на сервере ИКИ РАН [2]
(http://smis.iki.rssi.ru). Его основными задачами являются сбор, обработка, хранение и организация доступа к данным дистанционного зондирования по районам, представляющим
интерес для рыболовной отрасли. Разработанная к настоящему времени версия архива содержит регулярно обновляемые данные по температуре поверхности моря, облачности и
ледовой обстановке по следующим регионам: Каспийское, Черное, Азовское, Балтийское
моря, северо-западный регион (Белое, Баренцево и Норвежское моря), дальневосточный
регион (Берингово, Охотское, Японское моря).
Источниками данных в настоящее время служат:
• Центры приема и хранения спутниковых данных, созданные в ИКИ РАН, г. Москва
(по европейскому региону), и в Камчатском центре связи и мониторинга, г. ПетропавловскКамчатский и в СахНИРО, г. Южно-Сахалинск (по дальневосточному региону). В зоне видимости этих центров находятся все моря экономической зоны, в которых ведется промысел.
• Российские специализированные и научные центры Госкомгидромета РФ (NOAA,
TERRA, AQUA), и РАН (NOAA), Центр приема и обработки данных ERS (НЦ ОМЗ). Эти
центры предоставляют отрасли не только данные, но и результаты их обработки.
• Зарубежные центры приема, обработки и хранения данных, из которых сегодня поступают данные спутников TERRA, AQUA, ERS, ENVISAT, TOPEX/POSEIDON.
В качестве основных потребителей информации из ОАСД рассматриваются:
• любые отраслевые предприятия и организации, заинтересованные в использовании
данных о состоянии среды как непосредственно при планировании промысловых работ, так
и научных целях, связанных с оценкой состояния биоресурсов;
• разрабатываемая в настоящее время в рамках ФЦП «Электронная Россия» Федеральная система оперативного контроля (ФС ОК) объектов и ресурсов РФ, которая должна
интегрировать в едином информационном поле данные различных ведомственных и региональных мониторинговых систем;
• Единая система информации о Мировом океане, разрабатываемая в рамках ФЦП
«Мировой океан».
182
К.Ц. ЛИТОВЧЕНКО, А.А. РОМАНОВ
ЕСИМО
ФС ОК
отраслевые предприятия
и организации
отсраслевой
распределённый
архив
ВНИЭРХ
центры приёма и
хранения спутниковых
ДДЗ
региональные
сырьевые НИИ
НИС
промысловые суда
Общая структурная схема мониторинга среды обитания водных биоресурсов
Основные типы информации, хранящиеся в отраслевом архиве:
• Исходные спутниковые данные, т. е. аннотированные данные, прошедшие первичную обработку. Данные хранятся в отраслевых центрах приема (оперативное хранение) и
центральном отраслевом архиве спутниковых данных.
• Оперативная продукция: карты температуры (мгновенные и композиты), изображения состояния ледового покрова (мгновенные, композиты, карты классификации
лед/чистая вода), изображения облачности в районах промысла.
• Данные по районам комплексных экспедиций.
ОАСД функционирует как интерактивная геоинформационная система с WWWинтерфейсом, в которой пользователь имеет возможность выбора района, времени, типа
данных, пространственного разрешения представления данных. Существует возможность
совместного пространственного анализа спутниковых изображений с данными о положении флота из базы данных ОСМ.
В перспективе развитие ОАСД предполагается в следующих направлениях:
• создание автоматизированных систем обработки во всех отраслевых центрах;
• наращивание номенклатуры спутниковых данных (в первую очередь включение
данных по цвету океана и данных спутниковой радиолокационной съемки),
• внедрение автоматизированной технологии получения данных из специализированных центров приема;
• интеграция в архив обобщенных данных (на первом этапе — метаданных) экспедиций, проводимых региональными сырьевыми НИИ, разработка технологии и системы архивации этих данных;
• разработка автономных систем регистрации параметров среды непосредственно на
промысловых судах и включение этих данных в информационный контур ОАСД;
• интеграция отраслевого архива спутниковых данных в федеральную систему мониторинга объектов и ресурсов РФ.
Литература
1. Романов А.А. Современные возможности использования спутниковой информации
в отраслевых задачах краткосрочного прогнозирования и управления флотом: состояние и
ближайшие перспективы // Новые информац. технологии и дистанц. методы отраслевого
мониторинга промысловых р-нов Мирового океана. М.: ВНИРО, 1996. С. 19.
2. Андреев М.В., Дегай А.Ю., Крашенинникова Ю.С., Лупян E.A., Мазуров A.A., Назиров Р.Р., Прошин А.А., Флитман Е.В., Гербек Э.Э., Проценко И.Г. Возможности организации отраслевого спутникового мониторинга // Рыбное хоз-во. Спец. вып. 2001. С. 35–41.
184
К.Ц. ЛИТОВЧЕНКО, А.А. РОМАНОВ