Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря




Скачать 56.21 Kb.
НазваниеСпутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря
Дата26.01.2013
Размер56.21 Kb.
ТипДокументы
спутниковое Информационное обеспечение

навигации во льдах Охотского моря

А.И. Алексанин, М.Г. Алексанина, П.В. Бабяк, А.В. Громов,

Ю.В. Наумкин, Е.В. Фомин

Институт автоматики и процессов управления (ИАПУ) ДВО РАН, Россия,

aleks@iacp.dvo.ru, margeo@satellite.dvo.ru


Аннотация. Представлен опыт информационного обеспечения проводки судов во льдах замерзающих морей Дальневосточного региона и имеющиеся для этого возможности в Центре коллективного пользования (ЦКП) регионального спутникового мониторинга окружающей среды ДВО РАН.


Для проводки судов во льдах необходима следующая информация, поступающая в режиме реального времени (запаздывание не более 2-3 часов):

  1. детальные изображения структуры льда с оценкой его толщины и указания полей торосов;

  2. оценка скорости движения ледовых полей и зон сжатия льда;

  3. прогноз детального изображения льда на заданное время.

До 1990-х годов ледовая информация поступала от авиации. Сейчас ледовая информация в основном поступает со спутников в форме изображений видимого, инфракрасного (ИК) и микроволнового диапазона спектра. Самая массовая и дешевая спутниковая информация – информация с бесплатных метеорологических спутников Земли в видимом и инфракрасном диапазонах спектра. С точки зрения оперативности и информативности лучшие метеорологические спутники - это AQUA и TERRA (радиометр MODIS) (пространственное разрешение 250 м в видимом и 1000м в ИК (тепловом) диапазонах спектра). На Дальнем Востоке в оперативном режиме изображения со спутников AQUA и TERRA можно получать со станций Центра коллективного пользования (ЦКП) «Региональный спутниковый мониторинг окружающей среды ДВО РАН» в ИАПУ ДВО РАН (Владивосток), ДЦ ФГБУ "НИЦ "Планета" (Хабаровск) и станции ИТЦ СКАНЭКС в Магадане.

ЦКП «Региональный спутниковый мониторинг окружающей среды ДВО РАН» в течение нескольких лет ведет мониторинг ледовой обстановки в Охотском море на регулярной основе. Для обеспечения информационной поддержки ледовой проводки судов к порту Магадан для администрации морского порта Магадан в период зимней навигации с 1 января по 31 мая оперативно через FTP – сервер поставляются продукты обработки спутниковых данных. Решаются две основные задачи информационного обеспечения зимней навигации: получение и мониторинг кромки льда, получение изображений структуры льда (трещины, разводья) и расчет дрейфа льда (применяемые методики изложены в работах [1-3]). Эта информация необходима для прокладки оптимального маршрута ледокола и судов. Все данные представляются в меркаторской проекции с пространственным разрешением 250м. При построении изображений в проекции используется геоид WGS-84.

Техническую базу Спутникового Центра ДВО РАН составляет комплекс из четырёх антенн для приёма цифровой информации с метеорологических спутников Земли, передающих на частотах около 1.7Ггц и 8Ггц. Это базовые спутники - полярно-орбитальные (NOAA/AVHRR, FY-1D, NOAA/ATOVS, МЕТЕОР-М №1/МСУ-МР, Terra/MODIS, Aqua/MODIS, Aqua/AMSR-E) и геостационарные (MTSAT-1R, FY-2C). На сегодняшний день созданы средства и методы автоматического приема, накопления, распределенной обработки и поставки данных через сеть ИНТЕРНЕТ. Реализованы автоматические цепочки обработки данных спутников серии NOAA (температурные и структурные карты поверхности моря, карты скоростей дрейфа льда, профили температуры и влажности атмосферы), AQUA&TERRA (около 200 параметров морской воды и атмосферы), MTSAT-1R (температура воды, облачности, мониторинг морского льда) на основе пакетов SeaDAS, AAPP, RTTOV, MetOffice-1Dvar и собственных программных разработок. Велся прием данных микроволнового радиометра AMSR-E в режиме реального времени, осуществляется полный цикл обработки с использованием программного комплекса IMAPP для обработки данных радиометров MODIS, AMSR-E, AIRS и AMSU [6]. Для организации доступа к данным функционирует сайт (http://www.satellite.dvo.ru/) и организован ftp доступ (ftp://ftp.satellite.dvo.ru/). Действует система заказов, а также оформление заказа на индивидуальную обработку спутниковых данных (http://www.satellite.dvo.ru/zakaz.html).

В Спутниковом Центре ДВО РАН функционирует распределенная система обработки данных [4-5] на основе удаленного вызова сценариев обработки. Сценарий может быть вызван либо автоматически, либо в режиме “по требованию”. Инициатором может быть как пользователь, так и другой сценарий. С июня 2011 года на основе договорных отношений с ИТЦ СКАНЭКС организована поставка через FTP-доступ в Спутниковый центр ДВО РАН (ИАПУ ДВО РАН) данных радиометра MODIS\AQUA&TERRA со станции ИТЦ СКАНЭКС в Магадане. Эта станция является единственной в нашей стране, обеспечивающей информационное покрытие северо-восточной части России данными высокого и низкого пространственного разрешения в режиме реального времени. Полученные данные по каналу связи поступают в Спутниковый центр ИАПУ ДВО РАН для мониторинга прибрежных акваторий на основе созданной распределенной системы обработки данных. Для этого в СКВНИИ ДВО РАН был установлен сервер системы, позволяющий вести обработку и поставку данных в автоматическом режиме.

Зимой 2010-2011 годов Спутниковый центр ДВО РАН принимал участие в поиске пропавших в Охотском море судов. 6 декабря 2010 унесло баржу. В Сахалинском заливе 30-31 декабря 2010 в ледяной плен попало сразу 10 судов. В Татарском проливе у Сахалина 7 января 2011 потерялась рыболовецкая шхуна «Партнер» с экипажем из 14 человек. 11 января 2011 унесло буксир «Прогресс-2» в юго-восточной части Сахалина. Западнее Камчатки 16 февраля 2011 потерялся траулер «Аметист» вместе с экипажем из 24 человек. Практика показала, что с момента последней связи с пропавшими судами и до начала их поиска на основе спутниковой информации (обычно после неудачи оперативного поиска традиционными средствами) проходит значительное время- 5-10 дней. Чтобы навести достаточно дорогую высокоточную спутниковую съемку на район поиска необходимо сделать прогноз возможного местоположения судна за прошедшее время. Для этого требуется знать скорости поверхностных течений, силу и направление ветра, а также парусность судна. Модельные расчеты ветра и течений не всегда совпадают с реальными значениями. Поэтому необходимо использовать весь комплекс информации – многолетние наблюдения за течениями, редкие прямые измерения, прогнозные оценки ветра и непосредственные расчеты дрейфа по временной последовательности спутниковых изображений.

Примером такого удачного взаимодействия явилось сотрудничество специалистов ИАПУ ДВО РАН, ТОИ ДВО РАН и ИТЦ СКАНЭКС по поиску потерявшейся в январе 2011 года в районе Удской губы баржи, которую отнесло к Шантарским островам. На основании многолетних наблюдений ТОИ ДВО РАН за течениями в районе Шантарских островов и расчетов скорости ветра, течений и дрейфа, выполненных сотрудниками ИАПУ ДВО РАН по данным оперативной спутниковой съемки Спутникового центра ДВО РАН, был вычислен предполагаемый квадрат поиска в акватории Охотского моря. Это позволило ИТЦ СКАНЭКС произвести высокоточное наведение и спутниковую съемку локатором с синтезированной и найти баржу. Аналогично, в том же году проведение расчетов дрейфа льда по RGB-изображениям радиометра MODIS, позволяющим идентифицировать лед под полупрозрачной облачностью, и использование прогнозного ветра совместно с расчетом дрейфа судна позволили навести самолет и найти буксир «Прогресс-2».

Работа поддержана грантами РФФИ №11-07-00511, №11-01-00590, №11-01-12107-офи-м и грантами ДВО РАН. Работа выполнена с привлечением оборудования ЦКП «Регионального спутникового мониторинга окружающей среды, ДВО РАН» и финансовой поддержкой Министерства науки и образования РФ.


Литература

  1. Алексанин А.И. , Алексанина М.Г., Карнацкий А.Ю. Автоматический расчет скоростей перемещений ледовых полей \\ Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса.2011.Т.8. №2.С.9-17.

  2. Алексанина М.Г., Карнацкий А.Ю. Сравнение пространственных характеристик полей морского льда и облачности по данным видимого канала AVHRR/NOAA на примере Охотского моря \\ Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Выпуск 6. Т. 1. С. 299-302

  3. Алексанина М.Г., Наумкин Ю.В. «Выделение кромки льда по спутниковым снимкам видимого канала в условиях плотной ячеистой облачности в Охотском море» \\ Труды Первой международной конференции "Земля из космоса – наиболее эффективные решения", 26-28 ноября, 2003 г. С.25.

  4. В.А. Левин, А.И. Алексанин, М.Г. Алексанина, С.Е. Дьяков, И.В. Недолужко, Е.В. Фомин. Разработка технологий спутникового мониторинга окружающей среды по данным метеорологических спутников //Открытое образование.2010. № 5.С.41-49.

  5. Ю.И. Шокин, И.А. Пестунов, В.В. Смирнов, Ю.Н. Синявский, А.П. Скачкова, И.С. Дубров, В.А. Левин, А.И. Алексанин, М.Г. Алексанина, П.В. Бабяк, А.В. Громов, И.В. Недолужко Распределенная система сбора, хранения и обработки данных для мониторинга территорий Сибири и Дальнего Востока// Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2008(1), №4, 291-314.

  6. G. Spreen, L. Kaleschke, G. Heygster Sea Ice Remote Sensing Using AMSR-E 89GHz Channels, journal of geophysical research.

Похожие:

Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря iconО. А. Мочалова Анализ флоры полуострова Кони (северная часть Охотского моря)
Кони, флора которого имеет переходный характер, отнесен к Охотско-Камчатской провинции Бореальной флористической области
Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря iconЧетвертичная биостратиграфия и палеоокеанология Охотского моря и других субарктических районов
Охватывают разные временные интервалы: наименьший интервал – последние 10-20 тыс лет, наибольший – последние 1 млн лет
Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря iconН аучные публикации
Охотского моря со стороны Камчатки, дальнейшее освоение углеводородного потенциала Западно-Камчатского шельфа и его береговой зоны...
Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря iconДипломная работа на тему: «Информационное обеспечение управления предприятием»
Тема проекта: «Информационное обеспечение управления предприятием» (по материалам ОАО «Технический университет Кубгту»)
Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря icon«Информационное обеспечение выборов: информирование избирателей и предвыборная агитация» 14 сентября 2010 г
Информационное обеспечение выборов включает в себя информирование избирателей и предвыборную агитацию
Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря iconГеннадий Мартович Прашкевич Великий Краббен ocr хас «Великий Краббен»: Вече; Москва; 2002
Лоция Охотского моря. Бывший интеллигент в третьем колене. От Бубенчиково по Симоносеки. Опасности, не учтенные лоцией. Болезнь по...
Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря iconРабочая учебная программа по дисциплине «Информационное обеспечение управленческой деятельности» разработана в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и учебным планом,
Информационное обеспечение управленческой деятельности [Текст]: рабочая учебная программа. Тюмень: гаоу впо то «тгамэуп». 2011. –...
Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря iconИнформационное обеспечение управления основные тенденции развития Учебное пособие
Мазур Л. Н. Информационное обеспечение управления: Основные тенденции развития: Учеб пособие. Екатеринбург: УрГУ, 1999. 188 с
Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря iconПримерная рабочая программа по дисциплине теория массового обслуживания для подготовки специалистов по магистерской программе 230108 «Информационное и программное обеспечение автоматизированных систем»
Рабочая программа составлена на основании учебного плана направления 230100 Информационное и программное обеспечение автоматизированных...
Спутниковое Информационное обеспечение навигации во льдах Охотского моря iconУчебно-методическое обеспечение и информационное обеспечение дисци
А (5+) "Отлично"- теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница