Обновите ArcaOS до уровня NeoWPS Установите набор PNG иконок, нарисованных дизайнером, специализирующемся на оформлении OS/2 Установите eSchemes 2018, чтобы менять цвета и кнопки на рабочем столе

TITLE: Обработка данных метеорологических спутников

DATE: 2004-09-24 13:12:49

AUTHOR: Yuri Epstein

Введение

В Лаборатории Спутникового Мониторинга Института Автоматики и Процессов Управления ДВО РАН (г. Владивосток) создан и эксплуатируется комплекс приема и обработки данных метеорологических спутников. В настоящее время основным источником данных служат полярноорбитальные спутники серии NOAA. В экспериментальном режиме осуществляется прием данных с китайских спутников - полярноорбитального FY-1C и геостационарного FY-2B.

Основные направления работы Лаборатории - разработка методов обработки спутниковых данных, проведение научных исследований, опирающихся на имеющуюся в нашем распоряжении информацию, обработка спутниковых данных и поставка получаемых продуктов сторонним потребителям.

В силу географического положения, сфера наших научных интересов связана с океанологией и исследованием атмосферных явлений. Главными потребителями получаемой у нас информации являются местные научные организации, тематика исследований которых также так или иначе связана с океаном.

За последние 3 года в Лаборатории оформилось еще одно направление работ, связанное с повышением доступности имеющихся в ее распоряжении информационных ресурсов конечным потребителям. Необходимой их частью является создание надежной автоматизированной системы обработки данных.

Структура комплекса и роль OS/2

Прием и обработка данных организована на PC-совместимых компьютерах, объединенных локальной сетью. В настоящее время имеется одна приемная станция собственной разработки, управляющий компьютер которой работает под MS-DOS, и две зарубежных, работающих под Windows NT.

Обработка принятых данных ведется на нескольких компьютерах с OS/2 (значительная часть программ - "родные", а часть запускается в сессии MS-DOS). Сервер локальной сети работает также под OS/2.

Таким образом, в настоящее время компьютеры с OS/2 выполняют в составе комплекса обработки данных ключевую роль. Именно на них реализована обработка данных в потоковом режиме. С другой стороны, реализовать всю обработку под OS/2 ни сейчас, ни в будущем не представляется возможным.

ПО обработки спутниковых данных

Теперь перейдем непосредственно к тому, как устроена обработка данных под OS/2 и какое ПО было для этого разработано.

В практике обработки данных метеорологических спутников сложилась схема, согласно которой цепочка получения различных продуктов из "сырых" данных разбивается на этапы первичной и тематической обработки:

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ -> (первичная обработка) -> КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ -> (тематическая обработка) -> КОНЕЧНЫЕ ПРОДУКТЫ

Рассмотрим "первичную обработку" более детально.

Исходными данными являются файлы, создаваемые приемной станцией. Применительно к спутникам NOAA, основное место в таком файле занимают изображения, формируемыми сканером AVHRR. Именно эти данные находят наибольшее применение среди прочих, получаемых со спутников NOAA.

Характеристики сканера AVHRR:

• Число каналов - 5
• Ширина изображения - 2048 пикселов
• Высота изображения - до ~4500 пикселов, зависит от продолжительности сеанса приема
• Разрядность пиксела - 10 бит
• Разрешение сканера в подспутниковой точке - 1.1 км

Первичная обработка является необходимым этапом практически любой цепочки обработки данных; действия, выполняемые в ходе нее, стандартны. Ее результатом являются картографические проекции, которые в свою очередь служат исходными данными для тематической обработки, которая уже зависит от того, какие конечные продукты должны быть получены.

Для получения практически любого продукта требуется привлечения данных нескольких сеансов приема. Прежде всего это нужно для восстановления значений какого-либо физического параметра на участках изображения, частично закрытых облачностью. Ситуация, когда более-менее обширный географический район полностью свободен от облачности, не встречается практически никогда. Выходом из этой ситуации является построение по накопленным за определенный временной интервал данным поля осредненных значений интересующего нас параметра. Второй случай, требующий совместной обработки данных последовательных по времени сеансов приема - отслеживание изменчивости значений физических параметров.

Таким образом, первичная обработка данных, принятых за определенный временной интервал, является приведением их "к общему знаменателю", цель которой - избавиться от влияния отличий в условиях наблюдения (формирования данных).

Прежде всего, это различная освещенность одного и того же участка поверхности Земли и толщина атмосферы над ним на разных изображениях. Влияние этих факторов устраняется выполнением процедур калибровки и атмосферной коррекции, которые осуществляют переход от отсчетов сканера (значений пикселов) к физическим величинам - альбедо (отражательной способности) или температуре подстилающей поверхности.

Изображение, полученное 8 августа 1999 года со спутника NOAA-12, 2-й канал AVHRR, масштаб 25%.	Изображение, полученное через сутки с того же спутника.

Другим фактором является различие траекторий движения спутника во время сеанса приема, и, как следствие, разная геометрия сформированных сканером изображений. В качестве иллюстрации приводятся рисунки, полученные по изображениям, принятым с суточным интервалом.

Клиенты системы, перспективы развития

Число клиентов системы - постоянное. В настоящее время проводится регистрация (сертифицикация) приемной станции, чтобы сделать данные общедоступными.

Дополнительная информация:

• Сайт разработчика: www.satellite.dvo.ru
• Это первая версия обзора; Планируется, что обзор программного обеспечения по обработке спутниковых данных в будущем будет дополнен;

Комментарии:

Constantin 2004-09-24 18:41:42	А!.. Т.е. Ося нужна ради её вкусных DOS-сессий? Ну что-ж, и я сам долго ЭКСПЛУАТИРОВАЛ OS/2 в качестве стенда для разработки/отладки комплекса сетевых многопользовательских DOS-программ. Это было гораздо удобнее, чем на 3-4-5х бездисковых станциях (которые еще и найти надо было)
Stanley 2004-09-25 00:20:37	Почему автора не было на конференции?
Oxyd 2004-09-28 19:21:20	2 Stanley Срочно включить автора в список участников следующей конференции! И не забыть послать приглашение.
Eugene Gorbunoff 2004-10-03 12:01:59	2 Stanley: у вас конференц-зал был слишком маленький. если пригласить всех разработчиков решений на OS/2, то они в нем не поместятся.
Stanley 2004-10-03 22:12:31	2EG: ну, приколол, так приколол!
cHarmful 2004-10-19 12:19:58	"управляющий компьютер которой работает под _MS-DOS_, и две зарубежных, работающих под _Windows NT_. Обработка принятых данных ведется на нескольких компьютерах с OS/2 (значительная часть программ - "родные", а часть запускается в сессии _MS-DOS_). Сервер локальной сети работает также под OS/2. Таким образом, в настоящее время компьютеры с OS/2 выполняют в составе комплекса обработки данных ключевую роль" ключевая роль - это файловый сервер?

Прокомментируйте эту статью (напоминаем, автор работал над текстом несколько недель, уважайте мнение других).

Ваше имя: Ваш E-Mail: CODE:
Ваш комментарий:

eComStation 2.0 поддерживает компьютеры с ATOM и i3/i5/i7 + современные качественные прозрачные иконки