Название (рус): Информационные технологии, математические модели и методы для мониторинга и контроля систем окружающей среды в условиях стационарных, мобильных и дистанционных наблюдений

Название (англ.): Information technologies, mathematical models and methods for monitoring and control of ecosystems intended for stationary, mobile and remote observations

Секция: Секция 3. Информационные технологии и распределенные базы данных мониторинга ресурсного потенциала территорий

Авторы (рус.): Шокин Ю.И., Голушко С.К., Добрецов Н.Н.

Авторы (англ.): Shokin Yu.I., Golushko S.K., Dobretsov N.N.

Аннотация (рус.): Переход на новый уровень информационной и технологической поддержки исследований Земли требует систематизации и интеграции ресурсов, создания распределенных информационно-аналитических сред, которые должны включать достижения современных телекоммуникационных и вычислительных технологий. В СО РАН предпринимаются значительные усилия по восстановлению и расширению сети стационарных пунктов комплексного мониторинга состояния окружающей среды, включающие регулярные наблюдения за состоянием атмосферы, гидросферы, почвы, растительного покрова и т.п. Существует сеть уникальных станций наблюдения, специфичных для условий северной Евразии. К ним, например, относятся станции наблюдения за состоянием вечной мерзлоты. В совокупности эти сети обеспечивают непрерывный поток уникальной информации, которая становится все более востребованной не только в рамках проектов и программ прямых наблюдений, но и в смежных областях, вплоть до решения задач социально-экономического развития территорий с учетом состояния и динамики окружающей среды. Эта информация более стандартизована по сравнению с результатами традиционных научных исследований, но требует создания принципиально иной системы передачи данных, основанной, в первую очередь, на прямом доступе к ним. Причем со все более возрастающей степенью сложности пространственно-временных запросов и все более жесткими требованиями по скорости доставки информации. Традиционные подходы к решению задач мониторинга, основывающиеся на физических моделях изучаемых процессов зачастую вступают в противоречие с задачами создания гетерогенных информационных систем, поскольку требуют точного соответствия информации (тип, структура, формат и т.п.), поступающей из различных источников, требованиям модели изучаемого процесса. Необходимо создание новых моделей данных, удовлетворяющих требованиям пространственной обработки и одновременно базирующихся на моделях наблюдений за объектами окружающей среды в стационарных, мобильных и дистанционных условиях. С технологической точки зрения, интегрированная информационно-аналитическая среда должна представлять собой многоуровневую систему, основой которой является база метаданных привязанная к источникам информации и сервисы прямого доступа к данным. Минимальный набор требуемых функций и ресурсов среды: поддержка стандартов метаданных ISO и FGDC; база метаданных и пополняемая пользователями; поиск ГИС-ресурсов по каталогу метаданных; встроенный картографический веб-клиент; автоматизированный сбор метаданных из различных источников и занесение их в базу метаданных; перечень аналитических функций; широкий набор возможностей по администрированию и распределению доступа к данным через веб-интерфейс; возможность подключения к репозиторию из «настольных» ГИС.

Аннотация (англ.): Transition to new level of informational and technological support of environmental researches and observations demands integration of resources, and creation of the distributed informational-analytical environments which should include the most modern telecommunication and computing technologies. The last years the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences makes considerable efforts on restoring and the extension of a network of stationary stations of complex monitoring of the state of environment, including regular observations of a state of atmosphere, hydrosphere, soil, vegetation, etc. Also there is a network of unique monitoring stations specific to conditions of Northern Eurasia. Stations of observation of a permafrost state, for example, concern them. These networks provide a continuous stream of the unique information which becomes more and more claimed both within the limits of research projects and programs of direct observations, and in adjacent areas. This information is more standardized in comparison with results of traditional scientific researches, but demands creation of essentially other system of the data transfer based on direct access to them. And there is more and more increasing degree of complexity of spatial-temporal queries and more and more hard requirements on speed of delivery of the information. Traditional approaches to the monitoring problem solving are grounded on physical models of studied processes. And such models frequently conflict to tasks of creation of heterogeneous informational systems while exact adjustment (type, structure, a format, etc.) of the information received from various sources is necessary under requirements of model of studied process. The possible solution is the creation of the new data models, satisfying spatial processing requirements and based on geographical object/phenomena observation models both in stationary and mobile/remote conditions. From the technological point of view, the integrated informational-analytical environment should represent the multilevel system which basis is the meta-database anchored to sources of the information and data direct access tools. The minimum set of on-demand user functions and environment resources is following: support of ISO standards; the built in cartographic web client; the automated collection of the metadata from various sources and their entering to the base of the metadata; the list of analytical functions available to the user; a wide set of possibilities on administration and data access through the web interface; possibility of connection to a repository from "desktop" GIS.