Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 3867

В ИКИ РАН рассказали о системах мониторинга Земли из космоса

В ИКИ РАН рассказали о системах мониторинга Земли из космоса
Ученые рассказали журналистам о современных системах мониторинга Земли из космоса.

В Институте космических исследований РАН 24 ноября 2016 года состоялся пресс-тур на тему «Системы спутникового мониторинга». С журналистами встретились доктор технических наук Евгений Аркадьевич Лупян — руководитель отдела технологий спутникового мониторинга, заместитель директора ИКИ РАН, доктор технических наук Сергей Александрович Барталев — заведующий лабораторией спутникового мониторинга наземных экосистем, академик РАН Лев Матвеевич Зеленый — директор ИКИ РАН. Ученые рассказали журналистам о современных системах мониторинга Земли из космоса.

Сегодня на орбите работают почти полторы сотни спутников, получающих огромные объемы информации о сельскохозяйственных угодьях, вулканах, состоянии Мирового океана, погодных условиях и т.д. Основная задача сейчас — создание специальных инструментов, которые могут обработать полученную информацию, или, по словам Льва Матвеевича Зеленого, «приготовить из этого бульона продукт» для каждого конкретного потребителя (Министерства сельского хозяйства, Министерства по чрезвычайным ситуациям и т.д.).

Евгений Аркадьевич Лупян, руководитель отдела технологий спутникового мониторинга

Разработка таких технологий ведется в ИКИ с начала двухтысячных годов по инициативе института (специального финансирования на проект никогда не выделялось). Создана уникальная система GEOSMIS. Она открыта любым спутникам и любым типам данных: оптическим, радарным и прочим, как российским, так и зарубежным. Так работают далеко не все системы — например, NASA использует только национальные спутники. Кроме того, она полностью автоматизирована: получение данных,  предварительная обработка, фильтрация облаков,  тематическая обработка — все происходит почти без участия человека. Наконец, у этой системы развитый аналитический инструментарий. Любой пользователь может зарегистрироваться на сайте и получить доступ к огромному массиву данных. Их не нужно у себя хранить, можно просто иметь доступ и возможность анализировать эту информацию.

Существует несколько специализированных сервисов дистанционного зондирования Земли. Особенно подробно Сергей Александрович Бартаеёв рассказал корреспондентам «Научной России» о системах «VEGA-PRO» и «ИСДМ-Рослесхоз».

«VEGA-PRO» осуществляет мониторинг возобновляемых биологических ресурсов. Сервис был создан в 2013 году совместно специалистами ИКИ РАН и Института космических исследований Земли при поддержке фонда Сколково. Информацию, предоставляемую этим сервисом, используют специалисты в области сельского и лесного хозяйства.  Система постоянно анализирует около 300 000 объектов.

Фактически каждый пользователь может найти информацию о любом поле России. И не просто увидеть его на карте, а узнать, какие культуры там выращивают, в каком они состоянии и насколько продуктивны. Количество и состояние биомассы в совокупности с другими данными, например метеоданными, позволяет прогнозировать урожай. В конце встречи Лев Матвеевич Зеленый рассказал, как он заявил в Совете Федерации, что специалисты дистанционного зондирования Земли прогнозируют большой урожай в 2016 году. В такое «космическое» предсказание академики из Института сельского хозяйства не поверили. Однако данные из космоса подтвердились — урожай в этом году уникальный. 

Также с помощью сервиса «VEGA-PRO»  можно отслеживать число заброшенных сельскохозяйственных земель, их нецелевое использование.  Пока этими уникальными данными Министерство сельского хозяйства не пользуется.

«ИСДМ-Рослесхоз» создавалась по заказу Федерального агентства лесного хозяйства и была введена в эксплуатацию в 2004 году. «ИСДМ-Рослесхоз» использует информацию с 15 космических аппаратов, а также метеоданные, наземные наблюдения, данные грозопеленгации. Главная задача системы — предоставление информации о состоянии лесных массивов, о лесных пожарах. В системе можно найти информацию о количестве пожаров за любой период времени в любом регионе. Кроме того, она фиксирует кромку пожара, что очень важно для борьбы с бедствием, а также прогнозирует, как ситуация может развиваться. Данные собираются не только по территории России, но и по всему Восточному полушарию.

Вот как это помогает бороться с пожарами и предотвращать гибель людей и уничтожение лесных массивов. Система обнаруживает пожар. В режиме реального времени информация немедленно попадает в диспетчерскую службу «Авиалесохраны» (учреждение, осуществляющее эксплуатацию системы) в городе Пушкине (Московская обл.), а также в региональные центры, которые организуют тушение пожаров.

Согласно полученным графикам, с 2009 по 2015 год площадь лесов постоянно сокращается, причем в 2015 году была достигнута почти критическая отметка, которая ни разу не наблюдалась с 2000 года (начало регулярных наблюдений). Это связано со многими факторами: пожары, вырубки, неблагоприятные природные факторы. С последними бороться очень сложно. Например, последствия лесного пожара зависят от его места и времени. Так, хвойный лес почти гибнет из-за пожара, в отличие от лиственных лесов. А весной в результате пожара лес пострадает меньше, чем летом из-за разного количества осадков.  «Мы можем смягчать воздействие природных факторов, но не можем их полностью предотвратить, какие бы системы мониторинга не применялись» — подытожил Барталев.

Сергей Александрович Барталёв, заведующий лабораторией спутникового мониторинга наземных экосистем

Развивается региональный сектор — создан сервис «VEGA-Приморье». Это региональная ветка общей система «VEGA». Региональный сервис получает информацию с геостационарного спутника «Химавари» японского производства. Геостационарный спутник висит над одной точкой и наблюдает все время одну территорию, что позволяет проводить мониторинг значительно чаще и обнаруживать пожары гораздо быстрее, чем это делает федеральная система по стране. В целом, отметил Сергей Александрович, многие регионы заинтересованы в разработке подобных систем. Однако для северных районов страны создать такую систему пока не представляется возможным, поскольку все геостационарные спутники находятся в районе экватора и могут собирать информацию только о юге России.

Спутники для получения данных используются и российские, и зарубежные. Вторых пока больше, потому что они, как правило, позволяют получать изображения более высокого уровне. Кроме того, если работа с иностранными спутниками отлажена, то для работы с российскими требуются новые алгоритмы. Разработка новых технологий займет время, поэтому можно говорить, что только через два-три года российские спутники начнут использоваться более полно.

Кроме описанных двух систем существует ряд других:

ВЕГА-Science — анализирует состояние и динамику растительного покрова на всей территории Северной Евразии за период с начала XXI столетия;
See The Sea — занимается исследованием явлений и процессов в Мировом океане;
VolSatView — осуществляет контроль вулканической активности Камчатки и Курил;
Отраслевая система мониторинга Федерального агентства по рыболовству (ОСМ Росрыболовства) — занимается мониторингом водных биологических ресурсов, наблюдением и контролем за промысловой деятельностью судов;
Объединенная система работы с данными центров НИЦ «Планета» Федерального агентства по гидрометеорологиии и мониторингу окружающей среды — предоставляет данные для решения различных задач гидрометеорологии, а также прогнозирования чрезвычайных ситуаций и опасных явлений;
VEGA-GEOGLAM — осуществляет мониторинг сельского хозяйства по всему миру. Это разработка Института космических исследований Российской академии наук в рамках проекта SIGMA при поддержке Рамочной программы Европейской комиссии FP7. Система VEGA-GEOGLAM является веб-сервисом глобального спутникового мониторинга сельского хозяйства и предоставляет доступ к спутниковым данным широкому кругу пользователей.

В конце встречи директор института Лев Матвеевич Зеленый отметил, что наработки, полученные в результате создания системы дистанционного зондирования Земли, используются и при исследовании Венеры, и Марса, и Луны, то есть имеют большое будущее в деле освоения космического пространства.

Лев Матвеевич Зеленый, директор ИКИ РАН

Журналистам в ходе пресс-тура показали серверы, где хранится информация из космоса — в онлайне постоянно находится около петабайта информации. Также была продемонстрирована антенна, принимающая сигнал спутника, когда он пролетает над Москвой.

Интересующимся сообщаем, что на сайте Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» можно зарегистрироваться и увидеть поля, пожары и прочее.

 

Список публикаций и сюжетов:

НТВ – сюжет «Взгляд из космоса: новая спутниковая платформа позволит решать множество практических задач»  http://www.ntv.ru/novosti/1718836

5 канал – сюжет «Ученые РАН рассказали о системах мониторинга Земли из космоса»                                              http://www.5-tv.ru/news/112537/

see the sea vega-geoglam vega-pro vega-science volsatview евгений лупян ики ран институт космических исследований ран лев зеленый лесные пожары сельское хозяйство сергей барталев система geosmis

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.