Смирнов В.В.   Калашников А.В.  

Система приема и оперативной обработки спутниковых данных Центра мониторинга социально-экономических процессов и природной среды (ECEMS Direct Readout service)

Докладчик: Смирнов В.В.

В настоящее время в Институте вычислительных технологий СО РАН, в ходе выполнения ряда проектов, направленных на создание современной информационной поддержки и обеспечения данными от различных сенсоров, выполняющих регулярные наблюдения за окружающей средой, развернута автоматизированная система приема и обработки спутниковых данных, в том числе принимаемых в оперативном режиме. В рамках создаваемой системы, с 2008 года проводится прием данных с платформы SPOT2/SPOT4. Следует отметить, что прием данных SPOT-2 прекращен в 2009 годы в связи с выводом спутника из эксплуатации.
К настоящему времени, в архиве содержится около 300 000 сцен на территорию Сибири и Азиатского региона. Доступ к данным предоставляется сервисами информационной системы спутниковых данных (ИССД) ИВТ СО РАН (http://catalogue.ict.nsc.ru). В настоящий момент каталогом пользуется более 25 институтов Сибирского отделения.
В 2009 году, на базе информационно-вычислительных ресурсов ИВТ СО РАН и инфраструктуры приема Западно-Сибирского регионального центра приема и обработки данных, развернут комплекс по приему и обработке данных принимаемых с платформ Terra/Aqua. Инфраструктура Западно-Сибирского регионального центра по приему и обработке данных (ЗапСибРЦПОД) обеспечивает бесперебойный прием данных в режиме реального времени. Для приема данных с платформ Terra/Aqua задействованы две приемных станции MEOS-POLAR ведущих прием и аппаратную распаковку CCSDS (Consultative Committee for Space Data Systems) потока в автоматическом режиме. Благодаря расположению приемного комплекса обеспечивается прием данных покрывающих Сибирь и часть Дальнего Востока и Якутии, а также территории Урала и Центральной России включая Московский регион. Северная граница приема охватывает территорию от Северо-Западных регионов России до дельты Енисея, южная граница приема включает страны Центрально-Азиатского региона с границей в центральной части Тибета. Имеется возможность приема данных и с других активных в настоящее время платформ (NOAA, FY, SeaSTAR и др.).
Для решения задачи обработки поступающего потока данных, на базе информационно-вычислительной инфраструктуры ИВТ СО РАН, был развернут вычислительный комплекс обработки потока “сырых” данных поступающих в ИВТ СО РАН по выделенному волоконно-оптическому каналу связи, связывающему институт с приемным комплексом. В настоящее время реализована цепь алгоритмов , PGE (Product Generation Executable, NASA DRLab), обеспечивающих обработку “сырых” данных (L0) до продуктов уровня L2G. Основная часть алгоритмов DRL PGE передана Центром космического мониторинга Алтайского государственного университета в рамках работы совместной лаборатории.
Вычислительный комплекс обеспечивает распределенную обработку данных в режиме реального времени, архивирование поступающих данных и генерируемых продуктов. Для хранения поступающей и генерируемой информации используется система хранения данных ИВТ СО РАН, включающая в себя промышленную систему хранения данных EMC. Общий объем используемого системой дискового пространства в настоящее время составляет порядка 55Т. Объем ежедневного “продукта” составляет порядка 25-30Gb информации. Работа комплекса полностью автоматизирована и не требует вмешательства оператора, за исключением функций управления расписанием приема, корректировки параметров алгоритмов и контроля работы комплекса.
Кроме стандартных продуктов уровней L1B/L2/L2G, комплекс позволяет получать ряд дополнительных продуктов, например тайловое покрытие зоны приема в формате Google KML/KMZ (http://gis-eng.ict.nsc.ru/satview), конвертированные в GeoTiff данные “солнечных” каналов, прошедших атмосферную коррекцию, визуализацию ряда продуктов для их быстрого просмотра. По мере формирования, все продукты системы доступны на FTP сервере системы (ftp://gis-eng.ict.nsc.ru). Среднее время генерации продуктов уровня L1 10-15 минут, продукты уровня L2/L2G доступны на сервере в среднем через 20-30 минут. В настоящее время идут работы по расширению списка обрабатываемых продуктов, а также работы по подключению к обработке данных сенсора AIRS.

Работа выполнена при поддержке проекта IV.31.2.1. Программы фундаментальных исследований СО РАН на 2010 - 2012 гг., Российского фонда фундаментальных исследований (грант 09-07-00103); Программы
интеграционных фундаментальных исследований Президиума СО РАН (междисциплинарные проекты No.No. 4, 116, заказной проект No.9); Программы поддержки ведущих научных школ (грант НШ-931.2008.9).
 


К списку докладов