CC BY
17ОРГАНИЗАЦИЯ АРХИВОВ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ГЛОБАЛЬНОГО ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
Лупян Е.А. (evgeny@d902.iki.rssi.ru), Назиров Р.Р. (rnazirov@rssi.ru) Институт космических исследований РАН
Одной из основных особенностей задач глобального изменения климата (ГИК) является то, что для их решения привлекаются данные наблюдений, которые должны накапливаться в течение достаточно продолжительного периода времени. Для получения таких данных необходима организация долговременного постоянного мониторинга различных природных объектов. Это, в свою очередь, приводит к необходимости создания таких систем хранения, которые позволяли бы работать с большими массивами достаточно разнородных данных, поскольку в процессе долговременных наблюдений неизбежно меняется как состав наблюдаемых параметров объектов, так и качество их наблюдения. Кроме того, к этим системам должен быть обеспечен удобный доступ различных коллективов ученых, состав и задачи которых также неизбежно меняются в процессе проведения долговременных исследований. При этом нельзя не учитывать, что в процессе проведения долговременных наблюдений и исследований, неизбежно происходит смена используемых в работах программных средств, аппаратных платформ и самих технологий проведения наблюдений. Все эти факторы приводят к тому, что системы сбора, хранения и доступа к данным для решения задач ГИК, как бы хорошо они не были спланированы и сделаны, не могут оставаться неизменными в процессе работы, а должны постоянно модифицироваться и развиваться. Поэтому главными требованиями при создании таких систем, на наш взгляд, являются:
• масштабируемость (простота расширения систем для работы с новыми типами данных);
• переносимость (максимальная независимость от конкретных операционных сред и аппаратных платформ);
• интероперабельность (возможность простого интегрирования с информационными системами, создающимися для решения конкретных задач).
Все вышесказанное в полной мере относится и к системам сбора, архивации и распространения спутниковых данных, которые предполагается использовать для решения задач ГИК. При этом следует отметить, что для спутниковых данных особенно остро стоит задача необходимости совмещения разнородных данных, полученных с помощью различной измерительной аппаратуры, достаточно быстро эволюционирующей по мере развития космических систем. Кроме того, системы накопления, хранения и распространения спутниковых данных должны иметь возможность работать с большими объемами информации, что приводит к тому, что задача их создания и поддержания становится достаточно дорогостоящей.
Поэтому при построении таких систем особенно остро встает вопрос оптимизации работ по их созданию и поддержке.
Определяющим вопросом для оптимизации систем накопления, хранения и доступа к данным является выбор архитектуры их построения. Построение оптимальной архитектуры, на наш взгляд, возможно только при разработке единой информационной технологии, согласующей все три основные задачи этих систем. В данной работе мы рассмотрим некоторые возможности создания такой технологии, которая во многом и определит оптимальную архитектуру построения систем накопления, хранения и доступа к спутниковым данным для решения задач ГИК.
В такой системе, как минимум, должны существовать следующие основные элементы:
1. Источники данных (космические аппараты, работающая на них аппаратура дистанционного зондирования и центры приема спутниковых данных, обеспечивающие возможность получения информации с космических аппаратов).
2. Системы долгосрочного хранения и доступа к данным.
3. "Потребители" (группы ученых, выполняющие работы в области исследования ГИК с использованием спутниковых данных).
В идеале все эти элементы должны строиться в рамках единой программы исследований ГИК и финансироваться за счет нее. Однако организация такой программы является достаточно сложной и, на наш взгляд, реально трудно разрешимой задачей, в первую очередь из-за того, что финансирование подобной программы должно быть спланировано и осуществлено в течение нескольких десятилетий. Такую программу, безусловно, было бы невозможно оптимально спланировать, поскольку за время ее действия сильно изменятся приоритеты исследований, технические и программные средства, а главное - технологии проведения научных исследований.1
В то же время, поскольку необходимость проведения исследований в области ГИК на сегодняшний день не вызывает сомнения, а спутниковые данные являются одним из важных источников информации для решения этих задач, следует попытаться найти такую схему организации работ, которая позволяла бы сделать их максимально устойчивыми к различным изменениям как финансовой ситуации, так и к быстрому развитию новых технологий научных исследований.
Для того чтобы достигнуть такой устойчивости, система организации работ должна быть максимально масштабируема, т. е. в идеале некоторое изменение отдельных ее элементов не должно приводить к полной остановке работ в данной области. Такие изменения как добавление новых элементов и уничтожение ("отмирание") старых не должны катастрофически влиять на работу всей системы. Так, например, по мере развития работ может увеличиваться или уменьшаться
1 Следует отметить, что предпринимались попытки создания подобных систем, наиболее крупной из которых безусловно является ЕОБй^ [1]. Однако этот опыт, на наш взгляд, нельзя считать полностью удачным, в первую очередь из-за того, что из-за быстрого развития технологий эта система фактически морально устарела уже на этапе своего создания
число конкретных исследовательских проектов, но идущие проекты должны быть полностью обеспечены необходимыми данными. С другой стороны, могут исчезать старые и возникать новые источники данных (например, отдельные космические аппараты или центры приема и обработки спутниковых данных), но как новые, так и старые данные должны оставаться доступными научным коллективам. При этом в системе должна постоянно сохраняться некоторая преемственность, позволяющая, несмотря на быстрое развитие технологий (в первую очередь, компьютерных) обеспечивать доступ, как к старым, так и к новым данным. Естественно, что все эти требования может обеспечить только некоторая единая технология сбора, хранения и распространения данных.
Подобные проблемы в последние годы постоянно возникают при построении больших информационных систем, разработка которых может занимать несколько лет, а время эксплуатации исчисляется десятилетиями. Для этих систем также ключевыми являются вопросы масштабируемости, переносимости и интегрируемости [2,3]. Следует отметить, что для построения таких систем сегодня разработаны специальные архитектуры, наиболее известная из которых СОЯБА 2 [4,5]. Основной идеей построения всех этих архитектур является разделение системы на три уровня:
• приложения (потребители);
• поставщики (источники информации и средства обработки);
• промежуточный архитектурный слой (так называемый объектный брокер запросов).
Элементы всех этих уровней могут развиваться и перестраиваться практически независимо друг от друга, что и позволяет в конечном итоге сильно упростить решение вопросов масштабируемости, переносимости и интегрируемости создаваемых систем, а главное сделать создаваемые системы устойчивыми к изменениям в различных ее элементах.
На базе такой же архитектуры может строиться и система архивации спутниковых данных для решения задач ГИК. Ее условная схема приведена на рис. 1 . Такая архитектура позволит, с одной стороны, освободить потребителей данных (группы ученых, выполняющие конкретные исследовательские проекты) от проблем, связанных с необходимостью получения данных из массы разных источников, а с другой стороны, снимет массу ограничений на организацию систем хранения данных в центрах приема и обработки, связанных с необходимостью согласованного обслуживания очень разнообразных запросов пользователей. В такой архитектуре в частности нет необходимости жестко согласовывать работу различных центров приема и обработки данных и навязывать им специальные стандарты по организации хранения и предоставления данных. В этом случае у центров есть возможность оптимизировать свои системы обработки и хранения данных, исходя из своих основных задач, и в то же время при необходимости обеспечить поставку информации для проведения специализированных проектов. Это дает возможность избежать лишних затрат на поддержку дополнительных, несвойственных для конкретных центров приема работ. Все вопросы, связанные с организацией доступа, согласования и преобразования данных в вид, который удобен для выполнения конкретного проекта, лежат в такой архитектуре на
"промежуточном слое". При этом многие вопросы, связанные с получением данных из разных источников и включение их в специализированные информационные системы конкретных проектов, могут быть решены достаточно однотипно, что также сократит расходы на их обслуживание. Кроме того, для организации работы каждого из этих уровней могут быть выбраны разные схемы, что позволит, как будет показано ниже, создавать и поддерживать за счет проектов, связанных с изучением ГИК, лишь ключевые элементы и правила взаимодействия и добиться функционирования всей системы.
Однако, как бы не была красива и удобна архитектура построения любой системы, ее практическая ценность во многом определяется вопросом ее практической реализуемости в конкретных условиях. Поэтому ниже мы рассмотрим вопрос возможности ее использования для построения российских систем архивации спутниковых данных в интересах задач ГИК. Остановимся сначала на рассмотрении той стартовой ситуации, которая сегодня объективно существует в России.
1. Сегодня и видимо в ближайшие несколько лет достаточно трудно надеяться на возможность реализации специализированных космических проектов, разработанных специально для исследования задач глобального изменения климата. И, насколько известно авторам, такие проекты в ближайшие годы в России не планируются.
2. В то же время сегодня, безусловно, существуют источники данных, которые могут быть использованы для решения задач глобального изменения климата и к данным которых достаточно легко сегодня могут получить доступ российские ученые. Это система метеорологических спутников (работающие сегодня спутники серии NOAA, GOES, GMS, METEOSAT, планирующиеся к запуску, начиная с 1999 года, спутники серии МЕТЕОР 3М), океанографические спутники серии ОКЕАН и природоресурсные спутники РЕСУРС О1 и ОКЕАН-О [6]. Конечно, существует достаточно большое количество зарубежных спутниковых систем, но возможности и технология использования поступающих с них данных в российских программах требует специального обсуждения.
3. Сегодня в России функционирует достаточно большое число систем и центров приема и обработки спутниковых данных. Причем в последние годы наблюдается явный рост их числа. Создаются как специализированные отраслевые, так и региональные системы, призванные решать различные задачи мониторинга окружающей среды. Во многих из этих центров уже сегодня существуют архивы данных спутниковых наблюдений. Из наиболее крупных активно функционирующих систем приема, обработки и распространения данных, на наш взгляд, следует отметить следующие:
• система центров приема, обработки и распространения данных Росгидромета (в нее входят центры в Москве, Новосибирске и Хабаровске);
• система приема, обработки и распространения спутниковых данных, созданная в интересах службы авиационной охраны лесов (базируется
сегодня на центрах приема в Москве и Иркутске. http://nffc.infospace.ru)
[7];
• система приема, обработки и распространения спутниковых данных, создаваемая в интересах комитета по рыболовству (базируется на центрах в Мурманске и Южно-Сахалинске http://ocean.infospace.ru) [8];
• система центров приема Министерства природных ресурсов (базируется на центрах приема в Иркутске, Южно-Сахалинске и Санкт-Петербурге).
4. Существуют несколько достаточно больших систем, позволяющих обеспечивать хранение спутниковых данных. Такие системы работают в частности в нИц "ПЛАНЕТА" (http://sputnik.infospace.ru) [9], ИРЭ РАН (http://www.ire.rssi.ru) [10], ИКИ РАН (http://smis.iki.rssi.ru) [11], ИТЦ СканЭкс (http://scanex.ss.msu.ru) [12].
5. Хотя сегодня и существуют сложности (в основном, финансового порядка) с организацией и проведением целенаправленных съемок в интересах проектов, связанных с изучением глобальных изменений климата, следует отметить, что в архивах многих центров приема и обработки спутниковых данных присутствуют и постоянно поступают данные съемок, выполненные в интересах различных работ, которые могут быть использованы для решения задач исследования глобального изменения климата.
6. Сегодня существует ряд конкретных проектов, результаты которых, безусловно, важны для исследования вопросов глобального изменения климата и в которых накоплен реальный опыт по использованию спутниковых данных. К таким проектам в первую очередь следует отнести, например:
• исследование динамики крупных гарей и районов повреждений лесов;
• исследование динамики ледового покрова;
• исследование динамики крупных озер (например, озера Байкал)
• исследование динамики Каспийского и Аральского морей;
• исследование динамики границ тундры;
• исследование динамики границ пустынь.
7. В ряде российских организаций накоплен достаточно большой опыт как по созданию архивов и каталогов спутниковых данных, доступных широкому кругу пользователей (НИЦ ПЛАНЕТА, ИРЭ РАН, ИКИ РАН, ИтЦ СканЭкс), так и по созданию, интеграции и оперативному обеспечению спутниковыми данными различных специализированных проектов (ИКИ РАН, ИСЗФ СО РАН, НИЦ "ПЛАНЕТА")
Таким образом, мы видим, что сегодня в России существует база для создания системы обеспечения спутниковыми данными проектов, связанных с исследованием ГИК. Теперь, основываясь на предложенной выше архитектуре построения системы и имеющихся сегодня реальных возможностях, мы попытаемся предложить несколько основных принципов и механизмов построения каждого из уровней системы.
Уровень "Потребители Данных" Этот уровень, безусловно, является наиболее важным в системе, поскольку, не имея действующих проектов этого уровня, невозможно определить хотя бы основные требования, предъявляемые к
данным, необходимым для планирования различных слоев системы. Кроме того, при отсутствии данного уровня, в построении системы просто нет никакого смысла. К счастью, как уже отмечалось выше, в России сегодня существуют реальные направления исследований в области ГИК, в которых используются спутниковые данные. Сегодня в каждом таком проекте вопрос получения доступа к спутниковым данным решается совершенно индивидуально. Это влечет за собой дополнительные как временные, так и финансовые затраты по созданию во многих случаях функционально похожих систем получения и обработки данных. Причем эти затраты, в конечном итоге несут как получатели, так и поставщики данных. Это ведет к тому, что в рамках ограниченного финансирования проекты не всегда могут себе позволить активно привлекать спутниковые методы для решения поставленных задач. В идеале же, все проекты, проводимые в рамках российских программ, связанных с ГИК, должны получать такой доступ к архивам спутниковых данных, который не потребовал от них существенных дополнительных финансовых и временных затрат, связанных с процессом получения и стандартной обработки данных. В идеальной ситуации исследователи должны получать данные в таком виде и таким способом, чтобы можно было с минимальными затратами включить их в информационные системы конкретных проектов. Реально это становится возможным, если данные для конкретного проекта будут приходить в специально подготовленном для него виде.
Опыт работ различных систем, использующих спутниковые данные, показывает, что многообразие требований, предъявляемых конечными потребителями к данным, конечно, не позволяет поставщикам данных раз и навсегда заготовить "продукты", которые были бы одинаково удобны в использовании для различных пользователей. Поэтому, естественно, каждый поставщик не стремится сразу создать массу различных типов представления данных, а декларирует несколько базовых видов данных, которые доступны потребителям. Дальнейшая специализированная (хотя во многих случаях рутинная) обработка данных становится проблемой потребителя. Однако, несмотря на многообразие требований, предъявляемых конечными потребителями к данным, для достаточно широких классов задач, в частности задач ГИК, могут быть сформулированы основные требования к получаемым данным и базовые типы выходных данных. На основе правил и типов в дальнейшем легко могут быть созданы базовые процедуры, позволяющие преобразовывать стандартные данные поставщиков в вид, удовлетворяющий конкретным запросам пользователей. На основе этих базовых процедур по мере поступления требований от конкретных проектов в дальнейшем можно будет легко создавать специализированные модули, обеспечивающие автоматическую подготовку данных для конкретных проектов. Эти функции, в конечном итоге должен взять на себя, так называемый "промежуточный слой" Однако, требования, которые позволят отработать такие базовые модули с сделать их действительно универсальными и удобными для решения реальных задач, можно только в процессе работы с конкретными прикладными проектами.
Поэтому в рамках работ по созданию архивов данных для решения задач глобального изменения климата, на наш взгляд, должны быть поддержаны
несколько уже идущих работ, в которых используются спутниковые данные. Ключевым условием поддержки этих работ должно стать участие в формулировках правил обмена и требований к виду поставляемых данных. Выбор именно уже идущих в данном направлении работ позволит иметь "потребителя" - уже реально существующую информационную систему проекта, что позволит более эффективно сформулировать требования к предоставляемой информации.
Уровень "Источники данных". Несмотря на финансовые трудности последних лет, в России продолжают функционировать и готовиться к запуску различные космические проекты, связанные с дистанционным исследованием Земли. Конечно, число таких проектов в настоящее время резко сократилось. В этой ситуации особенно остро встает вопрос о создании условий, позволяющих использовать имеющиеся спутниковые данные для решения как можно более широкого класса задач.
Непосредственными источниками информации для конкретных исследовательских проектов являются центры приема и обработки спутниковых данных. Еще раз подчеркнем, что в России в последние годы активно развивались как отдельные центры, так и целые их сети, ориентированные на решение конкретных прикладных задач (см., например, [7-8]). Сегодня в России существует достаточно разветвленная структура таких центров. На наш взгляд на базе таких центров и следует создавать систему архивов спутниковых данных для решения задач ГИК. Тем более что во многих центрах накоплены достаточно большие архивы спутниковых данных. Это поможет избежать лишних затрат на создание специализированных центров приема, обработки и архивирования данных. Для того чтобы иметь возможность эффективно использовать потенциал существующих спутниковых систем и центров приема и обработки спутниковых данных, на наш взгляд нужно решить следующие ключевые задачи:
• Создать условия, при которых все данные, полученные в ходе различных космических проектов, выполняемых в рамках государственных программ, после истечения определенного срока должны свободно предоставляться для использования в различных научных проектах. Отметим, что подобные правила уже давно существуют в разных странах (в частности, в США).
• Выбрать и осуществлять поддержку центров приема и обработки спутниковых данных, которые обязуются предоставлять данные для использования их в научных проектах, связанных с исследованием ГИК. Такая поддержка должна быть в основном направлена, на стимулирование долговременного хранения данных в центрах приема и поддержку систем удаленного доступа к данным.
• Создать систему взаимодействия с центрами, позволяющую получать от них всю необходимую для дальнейшей обработки информацию. При этом для сокращения расходов центров на предоставление информации для каждого центра следует на наш взгляд ориентироваться на такой вид предоставления информации, который уже используется в основных проектах конкретного центра.
• Создать и поддерживать систему долговременных диапозитариев данных, в которые центры приема и обработки могут сдать на хранение старые данные, когда они перестают быть актуальны в их основных проектах.2
Следует отметить, что решение первой задачи практически не потребует дополнительных финансовых расходов, а для решения трех остальных задач расходы могут быть достаточно сильно оптимизированы, поскольку эти задачи могут решаться совместно с задачами, выполняемыми в интересах нескольких направлений, использующих данные спутниковых систем.
Уровень "Промежуточного слоя" "Промежуточный слой" системы должен играть роль обобщенного гибкого универсального интерфейса к данным. Он должен с одной стороны позволить потребителям получать данные в удобном для них виде с минимальными потерями и затратами, а с другой сократить расходы приемных центров на обслуживание специфических запросов потребителей. Следует отметить, что различные элементы этого "слоя" реально могут функционировать в различных местах: в центрах приема и обработки данных, у конечных потребителей, в диапозитариях данных, в специализированных центрах обработки и архивации данных и т.д. Однако все элементы этого слоя должны быть созданы по единым стандартам и технологиям и должны иметь возможность взаимодействовать друг с другом в независимости от конкретных мест, где они будут функционировать. В целом "промежуточный слой" должен решать следующие основные задачи:
• осуществлять взаимодействие с источниками данных;
• обеспечивать доступ пользователей к информации о наличии данных;
• осуществлять преобразование данных в вид, необходимый потребителям;
• организовывать специализированные процедуры обработки и сбора данных;
• осуществлять поставку данных в информационные системы пользователей;
• поддерживать системы долговременных архивов.
Остановимся более подробно каждой из этих задач.
Как уже говорилось, взаимодействие с источниками данных должно быть организовано таким образом, чтобы максимально исключить необходимость переделок базовых архивов и процедур обработки, которые используются в конкретных центрах приема и обработки данных. Конечно, можно было бы попытаться ввести некие единые стандарты и форматы, в которых "источники" (центры приема) должны предоставлять данные. Однако попытки введения таких стандартов и форматов, неоднократно проводившиеся в разных странах, на сегодняшний день нельзя считать успешными. На наш взгляд, это связано с тем, что работа каждого конкретного центра приема и обработки данных всегда имеет
2 Следует отметить, что поддержка системы долговременного хранения данных может потребовать достаточно больших расходов, связанных с периодическим контролем данных их перезаписью и восстановлением, которые могут быть оптимизированы при организации хранения данных в крупных центрах.
свою специфику, обусловленную историей развития центра, типами спутниковых систем, с которыми работает центр и спецификой доминирующих в центре прикладных задач. Поэтому, для того чтобы стандарты и форматы были приемлемыми для всех источников информации, они должны быть универсальными и, как следствие этого, громоздкими. Это, в конечном счете, делает неудобным их реальное использование. В то же время, при наличии "промежуточного слоя" между источником и потребителем данных все преобразования форматов могут быть осуществлены именно в этом слое. В этом случае фактически источник данных должен только предоставить как спутниковые данные, так и всю необходимую сопутствующую информацию в любом удобном для него виде.
Доступ пользователей к информации о наличии данных. Для решения этой задачи должны создаваться и поддерживаться обобщенные каталоги данных. В этих каталогах должна содержаться информация о том, какие данные в принципе имеются в различных источниках информации. Технология создания таких каталогов достаточно быстро развивалась в последние годы. Одной из наиболее развитых систем, обеспечивающих поддержку таких каталогов, является система БОБОК [1]. В нашей стране также сегодня проводятся разработки в этой области. Примером такой разработки является каталог данных, поступающих со спутника РЕСУРС О1 N3, функционирующий сегодня в НИЦ "Планета". Основными требованиями к таким каталогам являются:
• возможность доступа удаленных пользователей;
• отсутствие необходимости использования специализированных программных и аппаратных средств;
• простой и интуитивно понятный интерфейс для доступа и поиска информации.
Система, удовлетворяющая всем этим требованиям, сегодня может быть достаточно быстро создана на основе быстро развивающихся ИНТЕРНЕТ-технологий. Наполнение этой системы может быть практически полностью автоматизировано, что позволит сделать ее достаточно дешевой в эксплуатации.
Преобразование данных в вид, необходимый потребителю является, пожалуй, ключевой задачей "Промежуточного слоя". Дело в том, что большинство существующих сегодня систем хранения и распространения спутниковых данных строятся на основе следующего принципа: "Пользователь информируется о форматах, в которых он получает данные, а все остальное - это его проблемы". Естественно, что такая позиция в конечном итоге приводит к тому, что каждый пользователь должен разбираться с форматами данных различных поставщиков информации или пользоваться достаточно дорогостоящими программными продуктами, при необходимости докупая к ним модули, умеющие работать с различными типами данных. Все это, ведет к тому, что значительная часть средств различных научных проектов тратится на создание рутинных, зачастую дублирующихся в разных проектах процедур обработки. Кроме того, во многих случаях пользователи сегодня имеют свои специализированные информационные системы, в которых накоплен и обрабатывается достаточно большой объем информации, а спутниковую информацию хотят видеть лишь как один из
информационных слоев системы. Естественно, что такие пользователи хотят, чтобы информация поступала в удобном, определенном ими виде, вне зависимости от ее конкретных источников. Все эти требования могут и должны быть проблемы на уровне "промежуточного слоя" на основе более или менее однотипных технологий и базовых программных решений. Подобные технологии и решения активно развиваются в последние годы, например, в ИКИ РАН [11, 13-16].
На основе этих решений также должны создаваться специализированные процедуры обработки и сбора данных, необходимые для конкретных научных проектов. "Промежуточный слой" должен быть построен таким образом, чтобы в него можно было легко включать новые процедуры сбора и обработки данных. При этом для облегчения процесса построения этих процедур должно быть создано базовое программное обеспечение, которое решает однотипные задачи обработки. Оно должно позволить в большинстве случаев свести создание новых процедур обработки к достаточно простой модификации базового программного обеспечения.
Поставка данных в информационные системы пользователей. На уровне "промежуточного слоя" также должны быть решены проблемы контроля поставки данных пользователям. Фактически в этом слое данные должны быть собраны из разных источников, преобразованы и переданы в информационные системы пользователей. В этом случае пользователь как бы получает один источник информации. Поэтому в "промежуточном слое" должен быть создан элемент, который после сбора, обработки и преобразования в нужный вид всей необходимой информации, осуществляет ее передачу пользователю. Сам процесс передачи также осуществляется в виде, удобном для потребителя.
Поддержка системы долговременных архивов. Как уже отмечалось выше, в принципе не все центры приема и обработки спутниковых данных могут иметь возможность осуществлять поддержку долговременного хранения данных. Поэтому, на наш взгляд, должен быть создан центр или несколько центров, которые бы позволяли принять у "источников данных" информацию и обеспечивать ее долговременное хранение. Это позволит избежать затрат на оснащение отдельных центров приема и обработки данных дорогостоящим специализированным оборудованием и программным обеспечением, необходимым для поддержки работы архивов долговременного хранения данных.
Необходимо особо отметить, что не следует воспринимать "промежуточный слой" как чисто программный интерфейс к данным. На самом деле, это должна быть некоторая система взаимодействия проектов с источниками данных. Она должна включать в себя:
• базовые программные интерфейсы;
• универсальные процедуры обработки и базовые элементы, на основе которых могут создаваться новые;
• полные описания данных;
• набор правил формулирования требований к данным и типам их обработки;
• коллектив специалистов, осуществляющих поддержку "промежуточного
слоя" и его постоянную модификацию.3 Следует отметить, что "промежуточный слой", безусловно, должен создаваться усилиями многих организаций, работающих сегодня в области развития систем дистанционного зондирования. Основой для этих разработок может служить различные технологии, которые в последние годы созданы в различных российских организациях. Конечно, развитие системы обеспечения проектов ГИК спутниковыми данными потребует финансовых затрат, а также потребуются средства на поддержку дальнейшего функционирования ее базовых элементов. Однако при проведении оптимального проектирования системы, на наш взгляд, эта поддержка будет требовать гораздо меньше средств, чем было бы затрачено на создание систем усвоения спутниковых данных в каждом конкретном проекте.
В заключение хотелось бы отметить, что созданная на основе предложенной технологии система может также с успехом использоваться и в других российских научных проектах, связанных с использованием данных дистанционного зондирования Земли, а также легко взаимодействовать с различными международными системами мониторинга окружающей среды.
Данная работа выполнялась в рамках грантов Министерства Науки и Технологий РФ (6/1), и РФФИ (99-07-90147)
Литература
1. T.Dopplick A Science User's Guide to the EOSDIS Core System (ECS) Development process // EOSDIS Science Office Technical paper 60-TP-003-01 1995.
2. Л.А.Калитниченко, О.В.Сюнтюренко, А.Н.Томилин, В.П.Широков. Л.Н.Щур Информационные системы, базы данных и научные телекоммуникации // Вестник РФФИ. 1997. N 3. С 6-27.
3. В.Э.Вольфенгаген, Л.А.Калитниченко, А.С.Мендкович, О.В.Сюнтюренко,
A.Н.Томилин, В.П.Широков. Л.Н.Щур Информационные системы, базы данных и научные телекоммуникации // Вестник РФФИ. 1998. N 4. С. 4-503.
4. С.Б.Дунаев ИНТЕРНЕТ-технологии // АО "Диалог-МИФИ", М.: 1997. 282 с.
5. Д.О.Брюхов, В.И.Задорожный, Л.А.Калиниченко, М.Ю.Курошев, С.С.Шумилов, Интероперабельные информационные системы: архитектуры и технологии. //СУБД № 4 1995
6. Оперативные космические системы наблюдения Земли и перспективы их развития // М.: Гидрометеоиздат 1 993 1 6с.
7. Н.А.Абушенко, С.А.Барталев, А.И.Беляев, В.В.Ершов, М.Ю.Захаров, Е.А.Лупян, Г.Н.Коровин, В.В.Кошелев, Ю.С.Крашенинникова, А.А.Мазуров, Н.П.Минько, Р.Р.Назиров, С.М.Семенов, С.А.Тащилин, Е.В.Флитман,
B.Е.Щетинский Опыт и перспективы организации оперативного спутникового
3 Отметим, что так как различные элементы «промежуточного слоя» могут функционировать в различных территориально разобщенных местах, коллектив также может состоять из представителей различных организаций.
мониторинга территории России в целях службы пожароохраны лесов // Исследование Земли из космоса. 1998. N3. С.89-95
8. А.А.Романов, А.В.Родин, В.М.Мишин Концепция отраслевой службы спутникового научно-производственного мониторинга промысловых районов мирового океана // В сб. «Дистанционные методы мониторинга промысловых районов мирового океана в задачах информационной поддержки отраслевой научно-производственной деятельности» М.: Изд-во ВНИРО 1997 С. 7-33
9. Научно-производственное объединение «Планета» (Информационная продукция // М.: Гидрометеоиздат 1993 36 с.
10. Н.А.Арманд, В.Н.Воронков, В.П.Никитский, В.А.Панченко, Е.М.Петров, В.П.Саворский, А.И.Сидоренко, М.Т.Смирнов, И.В.Сорокин, Ю.Г.Тищенко. Перспективы исследований в области дистанционного зондирования Земли и экологического мониторинга // Радиотехника и электроника. 1998. Т. 43. N9. 1061-1069
11. М.Ю.Захаров, Е.А.Лупян, А.А.Мазуров, Р.Р.Назиров, А.А.Прошин, Е.В.Флитман Система автоматического приема и архивирования спутниковых данных Препринт ИКИ РАН. Пр-1988. М. 1998. 19 с.
12. В.Е.Гершензон, А.В.Иванов, О.Н.Тараканова Технология персонального доступа к данным оперативного спутникового мониторинга: итоги 1 997г. и перспективы развития. // Материалы III учебно-практической конференции "Проблемы ввода и обновления пространственной информации", Москва, 23-27 февраля 1998, С. 142-147.
13. М.Ю.Захаров, Ю.С.Крашенинникова, Е.А.Лупян, А.А.Мазуров, Е.В.Матюшкин, Р.Р.Назиров, Е.В.Флитман. Построение архивов данных метеорологических спутников на основе технологий глобальных сетей ИНТЕРНЕТ // Препринт ИКИ РАН. Москва. 1998. Пр.-1978. 24 с.
14. M.Yu.Zakharov, EA.Loupian, А.А.М^игоу, R.R.Nazirov, E.V.Flitman Development of Fully Automated Systems for Satellite Data Acquisition with Remote Control over the Internet // 2 International Symposium on "Reducing the Cost of Spacecraft Ground Systems and Operations" Proc. 1997. RAL Keble College, Oxford, P 76.1-76.10
15. М.Ю.Захаров, Е.А.Лупян, А.А.Мазуров, Р.Р.Назиров, Е.В.Флитман. Интеграция архивов спутниковых данных в специализированные информационные системы // Исследование Земли из космоса. 1998. N3. С.65-69
16. М.Ю.Захаров, Е.А.Лупян, Р.Р.Назиров, А.А.Мазуров, Е.В.Флитман, Н.Л.Хохлова Организация системы оперативного доступа удаленных пользователей к спутниковым данным. // Исследование земли из космоса. 1 996. N 5. С. 67-72
Уровень источников данных
Космические аппараты
Центры приема и обработки данных
Каталоги данных
Долговременные архивы данных
Системы доступа к данным
Уровень доступа к данным «промежуточный слой»
Информация об источниках данных
Базовое ПО для модернизации системы доступа к данным
Уровень потребителей данных
Информационные системы научных проектов
Отдельные пользователи
