Разработка архитектуры, алгоритмов и программного обеспечения для создания картографических интерфейсов, обеспечивающих распределенную обработку и анализ спутниковых данных

• Автор: Балашов, Иван Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Современные возможности и тенденции в развитии методов построения архивов спутниковых данных и инструментов для работы с ними

1.1. Основные области применения спутниковых систем ДЗЗ

1.2. Тенденции работы с данными ДЗЗ

1.3. Современные системы доступа к спутниковым данным

1.4. Требования к организации работы с данными в современных системах.

1.5. Структура и особенности интерфейсов для работы с данными ДЗЗ

1.6. Стандарты работы с геопространственными данными

1.7. Заключение

2. Построение архивов результатов обработки спутниковых данных, обеспечивающих оперативный автоматический и интерактивный анализ информации
2.1. Основные требования к архивам данных
2.2. Анализ вариантов построения архивов, обеспечивающих возможность быстрого выбора данных
2.3. Разработка базовой архитектуры программных решений для построения архивов результатов обработки спутниковых данных
2.4. Особенности построения распределенных архивов спутниковых данных
2.5. Методы работы с распределенными архивами
2.6. Заключение
3. Создание интерфейсов для работы с данными современных систем дистанционного мониторинга (технология СЕОвМЩ)
3.1. Основные задачи технологии ОЕОБМ
3.2. Принципы построения технологии ОЕОБМШ
3.3. Базовое программное обеспечение технологии 0Е05М1Б

3.4. Организационная структура интерфейса пользователя
3.5. Методы создания систем доступа к данным по технологии GEOSMIS.
3.6. Оптимизация работы картографических интерфейсов
3.7. Заключение
4. Использование разработанных методов н базового программного обеспечения для построения интерфейсов в специализированных информационных системах и научных проектах
4.1. Построение картографических интерфейсов для удаленной работы с данными в Информационной системе дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ "Рослесхоз").
4.2. Использование разработанных методов и базового программного обеспечения при создании система Sea the Sea
4.3. Создание системы дистанционного мониторинга вулканов с использованием средств и методов ведения архивов и технологии GEOSMIS
4.4. Разработка макета системы доступа к результатам обработки спутниковых данных с использованием суперкомпьютеров на основе технологии GEOSMIS, базового ПО и методов построения архивов
4.5. Краткий обзор систем, созданных на основе разработанных базового ПО, методов и технологии GEOSMIS
4.6. Заключение
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Свидетельства о госрегистрации программ
Приложение 2. Акты об использовании результатов диссертации
Приложение 3. Список публикаций основных результатов работы

Введение
Применение спутниковых данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и продуктов на их основе охватывает все большее количество направлений деятельности человека в настоящее время. Для того, чтобы данные и технологии ДЗЗ можно было бы эффективно использовать для решения как научных, так и прикладных задач, необходимо обеспечивать возможность оперативного доступа пользователей к спутниковой информации и результатам обработки материалов съемки. При этом, в последние годы все острее встает задача необходимости предоставления пользователям не только наборов данных, но и эффективных инструментов для их анализа. Работы в этой области активно выполняются в ведущих организациях отрасли, в частности, под руководством В.В. Асмуса, А.Е. Кузнецова, А.И. Алексанина, В.Н. Копылова, П.А.Лошкарева, Н.Н. Добрецова и др.
Существующие в настоящее время программные системы доступа к спутниковым данным, как правило, либо являются узкоспециализированными для решения конкретных задач, либо, не позволяют эффективно организовывать совместную работу с существующими большими архивами спутниковых данных и различной информацией. В такой ситуации создание специализированных информационных систем доступа к спутниковым данным является долгим и дорогостоящим процессом. Представленная работа посвящена разработке программных инструментов для создания нового вида систем картографических интерфейсов, обеспечивающих удаленный доступ к распределенным архивам спутниковых данных, позволяющих проводить их оперативный и интерактивный анализ в целях различных научных и прикладных задач.
Цель диссертации заключается в разработке базовой программной инфраструктуры и алгоритмов для создания нового вида систем

Таблица 1. Характеристики основных форматов хранения геопривязанных данных
Название формата Встроенный механизм геопривязки Сжатие с потерей Сжатие без потерь Открытость формата Поддержка в opensource Поддержка пирамид разрешений Поддержка гис-пакетами Простота управления
ERDAS Compressed Wavelets (.ecw) + - + - +/- + +/- +
Erdas Imagine (.img) + + + - +/- + + +
GDAL Virtual (.vrt) (**метаформат) + + + + + + +/- +
Geospatial PDF + + + + +/- - - +
Graphics Interchange Format (.gif) * - - + + + - + +
Hierarchical Data Format Release 4 (HDF4) + + +/- +/- +
Hierarchical Data Format Release 5 (HDF5) + + +/- +/- +
JPEG JFIF (.jpg)* + - + + - + +
Microsoft Windows Device Independent Bitmap (.bmp) * + + + +
NetCDF + - + + + - + -
Oracle GeoRaster + + + - +/- + +/- -
Portable Network Graphics (PNG)* - + + + + - + +
PostGIS WKT Raster контейнер + + + + + + -
TIFF / BigTIFF / GeoTIFF (.tif) + + + + + + + +
* - данные форматы обеспечены геопривязкой посредством ^уМ-файла и не хранят информацию о проекции.