​Ученые Института вычислительных технологий СО РАН оптимизируют обработку данных спутникового мониторинга Земли.

ИВТ СО РАН уже достаточно долгое время сотрудничает с Научно-исследовательским центром «Планета», входящим в структуру Росгидромета. Технологии обработки данных с орбиты совершенствуются год за годом. Как именно — рассказала старший научный сотрудник ИВТ СО РАН кандидат физико-математических наук Елена Александровна Мамаш, работающая в совместной с Алтайским государственным университетом лаборатории аэрокосмического мониторинга и обработки данных.
 
«С 2012 года, когда я пришла в институт, наблюдается достаточно заметный прогресс — как в инструментальной, так в программной части. Увеличивается число спутников, предоставляющих информацию о состоянии территории Сибири. Соответственно нарастает поток данных — и у нас, и во всем мире они занимают всё больше места в хранилищах. При этом важны не только отдельные показатели, но и их динамика, дающая представление о процессах, происходящих вокруг нас: изменениях состояния снежного покрова, атмосферы, водоемов, лесов, хозяйственных угодий и многого другого». 
 
Как пояснила Елена Мамаш, речь идет об оптимизации работы со спутниковыми данными по нескольким параллельным направлениям: хранение и доступ, повышение оперативности обработки и числа интерпретаций единицы информации (чтобы «выжать» как можно больше из одного снимка или фрагмента, показания бортового прибора и так далее). «Проблема работы с данными стоит достаточно остро, поскольку требует больших мощностей, — прокомментировала исследовательница. — Нужны специальные программы и пакеты, удобные интерфейсы. Одно поколение быстро сменяет другое».
 
ИВТ СО РАН и НИЦ «Планета» находятся в числе немногих российских структур, получающих информацию как с национальных, так и с зарубежных спутников: сегодня это американские аппараты Landsat, Aqua и Terra и сменяющие их Suomi NPP и NOAA 20, российские — семейства «Метеор-M», «Канопус-В» и «Ресурс-П». Используются также архивные данные, ранее полученные с французского SPOT. «Основное пользовательское отличие наших разработок — их применимость к длинным рядам данным, позволяющая строить параметрические картины за прошедшие годы и десятилетия, — конкретизировала Елена Мамаш. — Это очень интересно с точки зрения долговременного анализа природных и антропогенных процессов». 
 
«Во всем мире программные продукты для обработки данных спутникового мониторинга можно буквально посчитать на пальцах, — рассказала Елена Александровна. — Поэтому перед нами стоят задачи в чем-то уникальные, особенно если говорить про анализ рядов данных, полученных с 1970-х годов. В нашем институте соответствующая система создана давно, но реальность подталкивает нас к ее модернизации через разработку новых методов и моделей. Универсальных инструментов не бывает, но хочется расширять и расширять круг исходных данных и решаемых задач — в интересах как науки, так и практики».
 
Устойчивые тепловые аномалии на территории Новосибирска 
   Устойчивые тепловые аномалии на территории Новосибирска
 
«Наши программы интересны и тем, что совместимы с зарубежными, например визуализация данных, загружаемых в нашу систему, реализуется на основе сервиса Google Earth, — пояснила исследовательница. — Уникальность же разработки ИВТ СО РАН заключается в специфичных алгоритмах обращения с данными, которые позволяют избежать этапа их пересчета на регулярную сетку. Наш метод не требует этой процедуры, что ускоряет обработку поступающей информации, а также минимизирует объемы хранилищ. Сегодня весь накопленный объем занимает до 450 терабайт, это сравнительно мало. Возвращаясь к скорости обработки — этот показатель зависит от объема данных и конкретной задачи: в среднем эта операция занимает от нескольких секунд до 20 минут. Преимуществом нашей системы является то, что сведения поступают оперативно, опережая получение данных NASA на 4 часа, что может быть критически важным фактором при мониторинге чрезвычайных ситуаций — например, лесных пожаров».
 
Новосибирск и Новосибирская область, а также Алтайский край — регионы, информация о состоянии которых приходит в ИВТ СО РАН в наибольшем объеме и обрабатывается с максимальной глубиной и разнообразием. Например, год за годом можно отследить источники нагрева городской атмосферы и критические точки, центры загрязнений, пожаро- и паводкоопасные участки, динамику расширения свалок и многое другое. «К сожалению, у нас практически не налажены контакты с региональными ведомствами, с МЧС, — констатировала Елена Мамаш. — Я помню эпизод, когда коллеги из Барнаула зафиксировали на местности небольшой очаг пожара, но пока власти осознавали происхождение информации и степень доверия к ней, выгорело целое село. Мы сотрудничаем и с почвоведами, и с аграриями, с Институтом автоматики и электрометрии СО РАН — взаимодействуем как разработчики, но с чиновниками и оперативными службами такого контакта пока не сложилось».
 
Фото Андрея Соболевского, схема из презентации Елены Мамаш
 

Источники

Быстрее, чем в NASA
Наука в Сибири (sbras.info), 03/03/2020
Ученые ИВТ СО РАН оптимизируют обработку данных спутникового мониторинга Земли
Infopro54.ru, 03/03/2020
Новосибирские ученые опережают NASA на четыре часа
Seldon.News (news.myseldon.com), 03/03/2020
Быстрее, чем в NASA
Научная Россия (scientificrussia.ru), 03/03/2020
Новосибирские ученые опережают NASA на четыре часа
Сибкрай.ru (sibkray.ru), 03/03/2020
Уникальную систему обработки данных с орбиты разработали в Новосибирске
ИА Красная весна (rossaprimavera.ru), 03/03/2020
Новосибирские ученые опередили NASA на четыре часа
News-ria.com, 03/03/2020
Новосибирские ученые опередили NASA на четыре часа
The world news (theworldnews.net), 03/03/2020
Новосибирские ученые опередили NASA на четыре часа
Московский Комсомолец # Йошкар-Ола (mk-mari.ru), 03/03/2020
В России разработали уникальный тест-систему для выявления коронавируса
Монависта (monavista.ru), 03/03/2020
Сибирские ученые разработали тест-систему для выявления коронавируса
Яндекс.Новости (yandex.ru/news), 03/03/2020
Быстрее, чем NACA
Seldon.News (news.myseldon.com), 04/03/2020
Быстрее, чем NACA
Академгородок (academcity.org), 04/03/2020
Быстрее, чем в NASA
Все о космосе (aboutspacejornal.net), 04/03/2020
Опережают NASA новосибирские ученые, обрабатывая космические данные
Все новости Новосибирской области (vn.ru), 04/03/2020
Опережают NASA новосибирские ученые, обрабатывая космические данные
Gorodskoyportal.ru/novosibirsk, 04/03/2020
Ученые ИВТ СО РАН оптимизируют обработку данных спутникового мониторинга Земли
ГИС Ассоциация (gisa.ru), 04/03/2020
Опережают NASA новосибирские ученые в обработке космических данных
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net), 04/03/2020
Ученые Института вычислительных технологий СО РАН оптимизируют обработку данных спутникового мониторинга Земли
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 04/03/2020
В Новосибирске ученые оптимизируют обработку спутниковых данных
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 04/03/2020
Опережают NASA новосибирские ученые в обработке космических данных
Промышленная Сибирь (sibindustry.ru), 06/03/2020

Похожие новости

  • 13/02/2018

    Цифровое земледелие повысит урожаи в Новосибирской области

    ​Планшет станет неизменным спутником агронома 21 века, а беспилотники будут выявлять очаги заражения в посевах, уверены ученые. Цифровое земледелие - страховка в условиях переменчивого климата Новосибирской области - позволит снизить риски и сократить потери будущего урожая.
    939
  • 22/09/2017

    В Новосибирской области начнут контролировать посевы с помощью спутников

    ​Комплексную систему по контролю за состоянием посевов, предложенную учеными новосибирского Академгородка, опробуют с 2018 года. Экспертам на полях будут помогать беспилотники и спутники, сообщил в четверг в пресс-центре ТАСС в Новосибирске ведущий научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН Дмитрий Афонников.
    1094
  • 20/07/2018

    В СО РАН создадут единую информационную систему больших данных

    ​Создание единой системы передачи, хранения и обработки больших объемов данных (Big Data) в Сибирском отделении РАН позволит исследователям организовать полный цикл работы с данными, какими бы большими они ни были.
    703
  • 10/05/2016

    Сибирские ученые усовершенствуют волоконные линии связи

    ​Методы, открытые специалистами Новосибирского государственного университета, Института вычислительных технологий СО РАН и зарубежных коммерческих компаний, можно применить при создании телекоммуникационных систем с высокой пропускной способностью.
    1480
  • 20/06/2017

    Международная выставка «НТИ ЭКСПО» в Новосибирске

    ​​​Уникальная международная выставка достижений технологического развития "НТИ ЭКСПО" пройдет в рамках V Международного форума технологического развития "Технопром-2017" 20-22 июня в Новосибирске при поддержке правительства РФ, коллегии ВПК, Минпромторга России, Минэкономразвития России, МИДа РФ, правительства Новосибирской области.
    3347
  • 12/07/2017

    В Новосибирской области создана 3D-фабрика в рамках программы реиндустриализации

    ​​"3D-​фабрика уже собрана на территории нашего предприятия, совместно с участниками «Сибирского металлурго-машиностроительного кластера» (СММ-кластер), и готова к тиражированию. В едином рабочем пространстве мы предусмотрели производство аддитивных порошков; их необходимый анализ и кондиционирование с формирование порошковых композиций, как сырья для 3D-принтера; подача порошка в принтер; печать готового изделия из металла.
    1922
  • 10/12/2018

    Новосибирские ученые займутся разработкой дронов для нужд городского хозяйства

    ​В Новосибирске только планируют использовать дроны в городском хозяйстве, а в Москве уже давно ими пользуются. Мэрия Новосибирска хотела бы использовать дроны для нужд городского хозяйства. С  их помощью можно отслеживать уборку снега и мусора, следить за состоянием дорог и крыш, предупреждать о чрезвычайных ситуациях.
    678
  • 18/09/2018

    Директор ИАиЭ СО РАН Сергей Бабин принял участие в заседании научно-технического совета АУ «Технопарк – Мордовия»

    13-14 сентября в Саранске прошло VI заседание Научно-технического совета (НТС) АУ «Технопарк - Мордовия». Мероприятие было посвящено рассмотрению вопроса «Цифровая повестка в волоконной оптике». Ведущие российские учёные и специалисты в сфере научно-технической и инновационной деятельности обсудили завершение проекта по созданию Инжинирингового центра волоконной оптики, работа которого напрямую связана с задачей по построению цифровой экономики, поставленной Президентом России.
    869
  • 20/12/2018

    ИАиЭ СО РАН представил разработки на совещании с участием руководителей мэрии и промышленных предприятий Новосибирска

    ​22 ноября в Институте автоматики и электрометрии СО РАН состоялось совещание с участием руководителей департаментов мэрии и промышленных предприятий Новосибирска. Организатором серии таких мероприятий является Департамент промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии г.
    1298
  • 07/02/2020

    В регионах России появится как минимум четыре мощных суперкомпьютерных центра

    ​​Идею развития в регионах распределенной двухуровневой сети суперкомпьютерных центров поддержал Президент Российской Федерации Владимир Владимирович Путин на встрече с общественностью по вопросам науки и образования, состоявшейся день назад в Череповце.
    348