Введение к работе
Актуальность работы. Данные спутникового дистанционного зондирования последние десятилетия широко используются для решения различных задач контроля состояния окружающей среды и природных ресурсов. За эти годы созданы и активно развиваются спутниковые системы и целые сети спутников различного назначения. Уже давно функционирует сеть метеорологических спутников, развиваются системы природо-ресурсных спутников и систем двойного назначения.
Одним из ключевых элементов работы любой системы дистанционного зондирования является информационная система приема, обработки и" распространения данных (в дальнейшем - ИС ПОРД). Задачи этой ИС ПОРД следующие:
получение (прием) данных со спутников;
проведение первичной обработки данных;
организация архивов данных;
проведение специализированной (тематической) обработки;
организация доставки данных потребителям.
В большой степени конкретная архитектура этих систем определяется типом спутника, для обеспечения работы с данными которого система работает. Однако, независимо от конкретного спутника, ИС ПОРД должна решать перечисленные задачи. При этом основной задачей ИС ПОРД является доставка данных и результатов их обработки потребителям. От эффективности решения этой задачи зависит в конечном итоге эффективность работы всей системы спутникового дистанционного зондирования.
Вследствие этого архитектуру ИС ПОРД определяет, в основном, именно задача доставки данных потребителям. Опыт работы различных систем спутникового дистанционного зондирования сегодня показал, что практически невозможно добиться решения этой основной задачи, если не организовано единое функционирование всех элементов ИС ПОРД, обеспечивающих решение всех перечисленных задач.
С развитием компьютерных технологий, в том числе технологий глобальных компьютерных сетей ИНТЕРНЕТ, появились новые возможности развития ИС ПОРД. Именно эти технологии позволили, с одной стороны, по-новому организовать процесс доставки данных потребителям, а с другой, -объединить работу различных элементов информационных систем. Это дало возможность создать ИС ПОРД нового поколения.
Основная цель работы. Настоящая работа посвящена разработке информационных систем приема, обработки и распространения спутниковых данных на базе технологий глобальных компьютерных сетей ИНТЕРНЕТ. Её основными задачами являлись:
разработка архитектуры ИС ПОРД, позволяющей проводить весь цикл работ от приема данных до оперативной доставки их потребителям;
создание программного обеспечения для станций приема, позволяющего не только максимально автоматизированно проводить прием и обработку данных, но и осуществлять полный удаленный контроль над всеми процессами приема и обработки данных;
разработка систем автоматической архивации данных и организации доступа к данным удаленных пользователей;
внедрение созданных ИС для решения конкретных прикладных задач.
Научная новизна работы. Работа основывается на появившихся в последние несколько лет и быстро развивающихся технологиях глобальных компьютерных сетей ИНТЕРНЕТ. Это позволило разработать ИС ПОРД нового поколения. Эти ИС позволяют практически полностью автоматизировать процессы приема и обработки спутниковых данных, организовав при этом удаленный контроль за ними. Это впервые реально позволяет объединять работу различных территориально удаленных центров приема спутниковых данных. В работе были разработаны также системы автоматического архивирования данных и организации к ним оперативного доступа удаленных
пользователей, что дает возможность реального оперативного - -использования—спутниковых -данных--в- различных- специализированных-информационных системах.
Практическое значение работы. Разработанное программное обеспечение используют сегодня около 20 ведущих российских организаций, работающих в области спутникового дистанционного зондирования. В частности, оно используется в центрах приема и обработки спутниковых данных в следующих организациях:
Институт космических исследований РАН (г. Москва)
Институт солнечно-земной физики СО РАН (г. Иркутск)
Институт космофизики (г. Якутск)
Институт космических исследований HAH РК (г. Алма-Ата)
Западно-Сибирский РЦПОД НИЦ "Планета" (г. Новосибирск)
Научно-исследовательский центр "Планета" (г. Москва)
Московский физико-технический институт (г. Долгопрудный)
Научно-производственное объединение "Элас" (г. Москва)
Сибирский физико-технический институт при Томском университете
Разработанные системы позволили организовать постоянное
обеспечение спутниковыми данными следующих специализированных ИС:
Сервер "Спутник" сервер, созданный НИЦ "Планета",
Центром программных исследований ЦПИ
РКА и ИКИ РАН, для организации доступа пользователей к данным российских метеоспутников и к спутниковым данным по территории России. Сервер "Погода России" сервер Гидрометцентра Росгидромета, созданный для представления различной
прогнозной и текущей метеоинформации по территории России.
Сервер "Океан" сервер ВНИРО, созданный для обеспе-
чения исследовательских работ в
интересах рыболовной отрасли России.
Сервер "Пожары России" сервер Центральной базы авиационной
охраны лесов России, созданный для
оперативного обеспечения работ по наблюдению и контролю лесных пожаров.
Разработанные в работе технологии могут достаточно быстро и эффективно внедряться в другие специализированные информационные системы.
Высокая степень автоматизации всех элементов представленных в работе ИС позволила сильно сократить расходы, необходимые на их постоянную поддержку, и, тем самым, повысить эффективность использования спутниковых данных в различных прикладных задачах.
Апробация работы. Результаты работ, вошедших в диссертацию, неоднократно обсуждались на различных семинарах в следующих организациях: Институт космических исследований РАН, НИЦ "Планета" Росгидромета, Российское Космическое Агентство, Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Московский государственный институт электроники и математики, Центральная база авиационной охраны лесов России "Авиалесоохрана".
Они докладывались, в частности, на следующих российских и международных конференциях:
"Проблемы военной геофизики и контроля состояния природной среды". 15-16 октября 1992. г. С-Петербург.
Международный конгресс "Окружающая среда для нас и для будущих поколений. Экология и бизнес в новых условиях". 27июля-2 августа 1993. г. Красноярск.
IV международная конференция "Информатизация систем безопасности ИСБ-95". 17 ноября 1995. г. Москва.
Проблемы экологического мониторинга. 16-19 октября 1995. г. Уфа.
International Symposium on "Reducing the Cost of Spacecraft Ground
Systems and Operations"._1995. RAL Chilton, Oxfordshire.
IV международная конференция "Анализ систем на пороге XXI века: теория и практика". 1996. г. Москва.
ADBIS'96 Proceedings of the Third International Workshop on Advances in Databases in Information Systems. Moscow September 10-13 1996.
4-й Всероссийский форум Теоинформационные технологии. Управление, Природопользование, Бизнес ГИС-97". 2-7 июня 1997. г. Москва.
International Symposium on "Reducing the Cost of Spacecraft Ground Systems and Operations". 1997. RAL Keble College, Oxford.
Конференция пользователей ESRI-ERDAS СП "ДАТА+". 13-17 сентября 1997. г. Голицыно Московской области.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,
