Методы и технологии построения информационных систем дистанционного мониторинга (Опыт развития и использования)

Доклад посвящен обсуждению вопросов, связанных с развитием технологий построения информационных систем дистанционного, в первую очередь спутникового мониторинга (ИСДМ). Такие системы создаются обычно для решения задач постоянного мониторинга тех или иных объектов и явлений в конкретной области деятельности или исследований. Основными особенностями ИСДМ в первую очередь являются:
- направленность на получение информации о некоторой группе объектов, процессов, и явлений, важных для контроля и управления тем или иным направлением деятельности и/или территорией;
- необходимость постоянного получения, обработки и анализа данных дистанционных наблюдений и результатов их обработки совместно с другими видами информации;
- предоставление информации, в том числе оперативное, для анализа и управления контролируемыми процессами и объектами;
- наличие методической (а в ряде случаев и организационной) основы использования получаемой в системе информации для наблюдения, контроля и/или исследования тех или иных объектов, явлений и процессов.
Быстрое развитие методов, технологий и систем спутникового наблюдения Земли, которое происходило в 21 веке, существенно расширило круг задач, для которых они используются. Это фактически позволило начать массово создавать, внедрять и использовать различные ИСДМ. К настоящему времени в России уже насчитывается несколько десятков действующих специализированных, отраслевых и региональных систем. Нельзя не отметить, что ИСДМ сегодня фактически являются основными потребителями данных дистанционного зондирования и информационных продуктов, получаемых на их основе. Это, в частности, обусловлено тем, что ИСДМ:
- обеспечивают постоянное продолжительное (многолетнее) потребление различных видов информации, получаемых на основе данных ДЗЗ;
- рассчитаны на регулярное обновление информации и заинтересованы в получении не отдельных наборов данных, а их потоков;
- во многих случаях заинтересованы в активном использовании исторических данных, что обеспечивает достаточно массовое использование уже накопленных архивов данных ДЗЗ;
- обычно постоянно развиваются, расширяя круг задач и состав используемых для их решения информационных продуктов и данных ДЗЗ.
Также нельзя не учитывать, что опыт последних лет показывает, что постоянно создаются новые ИСДМ, ориентированные на новые области применения и задачи.
Все это сделало необходимым создание специальных информационных технологий, ориентированных на разработку, внедрение и поддержку ИСДМ. Такие технологии начали формироваться в нашей стране еще в начале 21 века, когда начали активно создаваться и внедряться современные ИСДМ. В прошедшее двадцатилетие эти технологии активно развивались (см. например, Лупян и др., 2004; 2015; 2018), в том числе развивались и подходы организации использования данных ДЗЗ. Настоящий доклад посвящен обзору истории этого развития. Доклад в основном построен на основе анализа опыта создания и развития подобных технологий, который накоплен в Институте космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН), и использования их при создании, внедрении и поддержке различных ИСДМ. В докладе, в том числе на примере информационной системы дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз), рассмотрены вопросы, связанные с возможностью использования обсуждаемых технологий не только для создания, но и для непрерывного развития подобных систем в течении длительного времени. ИСДМ-Рослесхоз в настоящее время имеет почти двадцатилетнюю историю создания, функционирования и непрерывного развития (Беляев и др., 2005; Лупян, Барталев и др., 2015; Котельников и др., 2019; Ковалев и др., 2020)
В докладе также обсуждаются современные возможности построения ИСДМ, в том числе имеющаяся в России инфраструктура, обеспечивающая возможности создания и поддержки ИСДМ, к которой, в первую очередь, следует отнести Единую территориально распределенную информационную систему ДЗЗ (ЕТРИС ДЗЗ, Носенко, Лошкарев, 2010), в том числе систему центров НИЦ «Планета» (Асмус и др., 2019), а также центр коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2019).
В заключение доклада кратко рассматриваются перспективы развития подходов, технологий и систем создания и поддержки ИСДМ.
Работа подготовлена при поддержке Минобрнауки (тема «Мониторинг» госрегистрация № 122042500031-8).