close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Совместное использование наземных видеонаблюдений и спутниковых данных в задаче мониторинга залива петра Великого Японского моря.

код для вставкиСкачать
Новые технологии
чая карты расположения мировых геомагнитных обсерваторий и траекторий спутников, осуществляющих магнитную съемку. В число описательных разделов Атласа входят разделы, посвященные теоретическим и практическим аспектам исследования магнитного поля Земли, технологиям создания карт и обзору взаимодействия магнитного поля Земли с биосферой. Кроме того, Атлас содержит введение, глоссарий и список литературы по разделам. Общий объем Атласа составит примерно 600–700 листов. Указанные разделы и коллекции карт ориентированы на
применение Атласа в практической деятельности.
Литература
1. Jackson A., Jonkers A. R. T., Walker M. Four centuries of geomagnetic secular variation from historical
records // R. Soc. Lond. Philos. Trans. Ser. A Math. Phys. Eng. Sci., 2000. Vol. 358. P. 957–990.
2. http://www.intermagnet.org.
3. http://www-app2.gfz-potsdam.de/pb1/op/champ.
4. http://www.ngdc.noaa.gov/IAGA/vmod/igrf.html.
5. Hulot G., Khokhlov A., LeMouel J.-L. Uniqueness of mainly dipolar magnetic fields recovered from directional data // Geophys. J. Int., 1997. Vol. 129. P. 347–354.
6. Jonkers A. R. T., Jackson A., Murray A. Four centuries of geomagnetic data from historical records //
Reviews of Geophysics, 2003. Vol. 41. No. 2. P. 1006.
7. Korte M., Donadini F., Constable C. Geomagnetic Field for 0-3ka, Part II: A new Series of TimeVarying Global Models // Geochem., Geophys. Geosys, 2009. 10, Q06008, doi:10.1029/2008GC002297.
8. Zhalkovsky E. A., Bondar T. N., Golovkov V. P., Khokhlov A. V., Nikiforov V. I., Berezko A. E., Soloviev A. A., Bolotsky E. S. Initial data for Atlas of Earth's main magnetic field // Russ. J. Earth. Sci., 2009. 11,
ES2008, doi:10.2205/2009ES000412.
9. Fritsche H. P. H. Die Elemente des Erdmagnetismus für die Epochen 1600, 1650, 1700, 1780, 1842 und
1885, und ihre saecularen Änderungen: berechnet mit Hülfe der aus allen brauchbaren beobachtungen abgeleiteten Coeffizienten der Gaussischen «Allgemeinen Theorie des Erdmagnetismus». – 1899. – 112 с.
10. Вершинин А. В., Серебряков В. А., Ряховский В. М., Дьяконов И. А., Динь ле Дат, Шкотин А. В.,
Шульга Н. Ю. Создание среды интеграции распределенных источников пространственных данных и
приложений // Открытое образование, 2008. № 4. С. 9–16.
11. Горячев Н. А., Голубенко И. С., Палымский Б. Ф., Зинкевич А. С. ГИС в геологических исследованиях Северо-Востока // Открытое образование, 2008. № 4. С. 73–78.
УДК 004.6; 551.46
ВАК 25.00.28
РИНЦ 20.00.00
СОВМЕСТНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАЗЕМНЫХ
ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЙ И СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ
В ЗАДАЧЕ МОНИТОРИНГА ЗАЛИВА ПЕТРА ВЕЛИКОГО
ЯПОНСКОГО МОРЯ
В. А. Дубина, к. г. н., старший научный сотрудник
Тел.: (4232) 31-28-54, e-mail: dubina@poi.dvo.ru
Л. М. Митник, д. ф.-м. н., зав. отделом
Тел.: (4232) 31-28-54, e-mail: mitnik@poi.dvo.ru
В. К. Фищенко, к. т. н., зав. отделом
Тел.: (4232) 31-21-31, e-mail: fischenko@poi.dvo.ru
О. Г. Константинов, к. ф.-м. н., ведущий научный сотрудник
Тел.: (4232) 31-28-54, e-mail:olegkon@poi.dvo.ru
Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН
http://www.poi.dvo.ru/rus/index.html
Since August 2007 a video monitoring system has been developed as a part of information and telecommunication infrastructure of Peter the Great Bay based on the remotely
controlled ip-cameras. Video data together with the satellite and contact measurements are
used for on-line monitoring of the oceanic phenomena in the shore zone of the Bay.
С августа 2007 г. в заливе Петра Великого как часть информационно-телекоммуникационной инфраструктуры разворачивается система видеомониторинга, основанная на сети дистанционно управ-
30
Открытое образование •5/2010
Ноовые техн
нологии
ляемы
ых IP-видеокаамер. Видеод
данные совмеестно со спуутниковыми и контактны
ыми измерени
иями исполь-зуются для монит
торинга в реаальном времеени океаничесских явлений в прибрежноой зоне залива
а.
К
Ключевые
слоова: IP-видеоокамеры, спуутниковый мониторинг,
м
п
прибрежная
зона, внутреенние волны,,
спираальные вихри
и.
K
Keywords:
ip-vvideocameras, satellite monnitoring, coasttal zone, internnal waves, spiiral eddies.
Введение
Залив Петрра Великогоо (ЗПВ), рассположенны
ый в северо-западной ччасти Японсского моря,,
являеется самой богатой по видовому и таксономическому разнообразию
р
ю морской акваторией
й
Федерации [1]. Здесь находится
Р
Российской
н
еединственны
ый в России
и
м
морской
зап
поведник, ко
оторый зани
имает примеерно 10% площади
п
за-л
лива.
Залив входит в чи
исло 21 акваатории Запаадной Пациф
фики, кото-р
рые
рекомендованы дл
ля долгосрочного ежеегодного мониторинга
м
а
б
биоразнообр
разия в рамкках междунаародной реггиональной программы
ы
D
DIWPA
(Diveersitas in Weestern Pacifiic and Asia). Реализацияя плана раз-в
вития
нефтеегазового ко
омплекса наа Дальнем Востоке во
о много разз
у
увеличит
ан
нтропогенну
ую нагрузкуу на экологи
ию ЗПВ и вероятность
в
ь
в
возникновен
ния чрезвыч
чайных ситууаций. Для п
повышения экологиче-с
ской
безопассности униккальной моррской акваттории необх
ходимо соз-д
дание
и разввитие компл
лексной систтемы монитторинга. Эф
ффективным
м
м
методом
иссследования и монитори
инга прибреежных райо
онов океанаа
являеется совместное исполььзование нааземных кон
нтактных и дистанцион
нных наблюдений, дан-ных спутниковоого зондироования и математическ
м
кого моделлирования ф
физических процессов..
Масш
штабы зал. Петра Вели
икого и осообенности его
е морфологии диктуют необход
димость ис-польззования дляя спутникового информ
мационного обеспечени
ия монитори
инга его акваатории дан-ных высокого (10–100 м) и сверхвысокого (< 2 м) простраанственного разрешени
ия. Порядокк
стоим
мости мини
имального по
п площади заказа (~10
0x10 км) сп
путниковой съемки свер
рхвысокогоо
разреешения состтавляет 100 тыс. руб., а возможнаяя периодичн
ность зонди
ирования не превышаетт
двух раз в сутки
и. Спецификка зал. Петрра Великого
о с точки зрения создан
ния системы
ы комплекс-ного мониторин
нга заключаеется в нали
ичии многоч
численных природных
п
платформ, на которыхх
можн
но размести
ить аппаратууру дистанц
ционного зондированияя – природные и рукотвворные воз-вышеенности на островах, поолуостровахх и мысах (р
рис. 1). Резуультаты при
ибрежного дистанционд
ного зондирован
ния морскоой поверхноости можно
о рассматри
ивать и исп
пользовать как
к геопро-стран
нственные данные
д
сверхвысокого пространств
п
венного и врременного рразрешения.
Рисс. 1. Карта заал. Петра Вееликого. На врезке в увееличенном масштабе
м
пок
казана бухта
а Витязь и
местоо размещени
ия поляризац
ционного оп
птического комплекса
к
наа территории
и МЭС «Мы
ыс Шульца»..
Сплоошными лин
ниями изобр
ражены сущеествующие радиоканалы
р
ы локальной
й сети залива, пунктирны
ыми – перспеективные. Звездочками отмечено ра
асположениее видеокамер
р в настоящее время,
а квад
дратиками – в будущем
От
ткрытое образоваание •5/20010
31
Новы
ые техноллогии
С 2007 г. в заливе разворачивается систем
ма видеомо
ониторинга, основаннаяя на сети ди
истанционно упрравляемых по
п протоколлу IP видеоккамер. Видееоинформац
ция о состоянии поверхн
ности
прибрежны
ых вод зал. Петра Вели
икого в режи
име реально
ого времени
и поступаетт в океаноло
огическую инфоормационноо-аналитичесскую систему Тихоокееанского оккеанологичееского инсттитута
им. В. И. Ильичева
И
ДВ
ВО РАН. Видеомонито
В
оринг интеггрирован в телекоммун
т
никационную
ю инфраструктууру залива, основу которой составляеет беспровводной сеегмент нааучнообразовательной сети
и Владивостоока. На осн
нове спутни
иковых и наземных
н
д
дистанционн
ных и
контактныхх измерений
й проводитсся комплекссный анализз мелко- и мезомасшта
м
абных процеессов,
происходящ
щих в систееме «суша – море – атмоосфера» в заал. Петра Вееликого.
Спутн
никовые даанные
Прибооры, установвленные на спутниках,, работают в видимом, инфракрасн
ном и микр
роволновом диап
пазоне электтромагнитного спектраа. Разрешени
ие этих приборов на пооверхности меняется от несскольких деесятков санттиметров доо нескольких десятков километровв, временноее разрешение – от несколькких минут до
д десятков дней, а шир
рина полосы
ы обзора – оот нескольки
их километров до
д 3000 км. Для изучен
ния и монитторинга приб
брежной зон
ны наиболеее важны сп
путниковые изоб
бражения вы
ысокого разррешения. Он
ни служат основой
о
для обнаружен
ния и слежен
ния за
судами, неф
фтяным загррязнением и цветением
м водорослей, для контрроля речногго стока и оц
ценки
рельефа дн
на на мелковводье, для анализа
а
и каартированияя переноса осадков
о
и эррозии береггов. В
настоящее время спуттниковые изображения с пространсственным раазрешением
м порядка 1 м получают с помощью
приборов и радиолоккационных станций
п
о
оптических
с
с ссинтезироваанной
апертурой (РСА). Спутниковые РСА являютсся одним изз самых эфф
фективных и
инструменто
ов для
оценки, моониторинга и охраны прибрежных
п
х ресурсов. Преимуществом РСА по сравнен
нию с
инфракрасн
ными (ИК) приборами и сенсорам
ми видимого
о диапазонаа является ввозможностьь всепогодной съемки
с
с выссоким просттранственны
ым разрешен
нием в любоое время сутток.
Для иззучения и мониторинга
м
а мезомасшттабных проц
цессов в залл. Петра Велликого испо
ользуются РСА--изображени
ия, полученные со спуттников ERS
S-1, ERS-2, Envisat
E
и AL
LOS (простр
ранственное раззрешение 7––150 м при ширине поллосы обзораа в 40–405 км),
к
а такж
же изображения в
видимом и ИК-диапаззоне со спутников Aquua, Terra (пр
ространствеенное разреш
шение – 250 м в
видимом диапазоне
д
и 1 км в инфракрасном, ширина пол
лосы обзораа – 2330 км
м) и Landsat (пространствен
нное разрешение – 30 м в видимом диапазоне и 60 м в инф
фракрасном
м, ширина по
олосы
обзора – 1885 км). Сочетание измеерений в раззных диапаззонах длин волн, выполняемых раазличными устрройствами, имеющими
и
разномасшттабные полосы обзора и простран
нственные разрер
шения, поззволяет существенно уллучшить кач
чество инфо
ормации об исследуемоом объекте. СпутС
никовые даанные интеггрируются в океанологгическую ин
нформацион
нно-аналити
ическую сисстему
ТОИ (ОИА
АС), разрабоотанную на основе
о
интеернет/интран
нет- и GRID
D-технологий [2, 3].
Систеема прибреж
жного видееомонитори
инга зал. Пеетра Великоого
Систем
ма видеомоониторинга ЗПВ состои
ит из дистан
нционно управляемых по протоко
олу IP
купольныхх PTZ (Panorama/Tilt/Zooom) видеоккамер. Видеоинформаци
ия о состоян
нии поверхн
ности
прибреж
жных вод зал. Петра Великого,
В
поолученная в реальном режир
ме врем
мени, благоодаря сущеествующей телекоммун
никационной
й инфраструуктуре ДВО
О РАН посттупает в окееанологическую информ
мационно-ан
налитическуую систему
у [2]. Осноову телеком
ммуникацио
онной
инфрасструктуры залива
з
составляет бесп
проводной сегмент нааучнообразоввательной
сети
Владивостокаа
(НОСВ
В), которая зарегистрир
з
рована в наациональной регисттратуре как автономнаяя
системаа [4]. НОС
СВ объединяяет высокооскоросттными оптоволоконным
ми каналами
и
институуты ДВО РА
АН и крупн
нейшие уни
иверситееты города. Беспроводн
ными соеди
инениями в НОСВ вкключены морские
м
эксспедиционные станции
и
(МЭС) и охраняемые
о
е территори
ии, располооженные наа удаленныхх
островах и участках побережья
п
з
залива.
В настоящее
н
время к сети
и
залива под
дключены МЭС
М
ТОИ на
н о-ве Попоова и на мы
ысе Шульцаа,
МЭС ТИБО
ОХ в бухте Троица,
Т
зап
поведник «К
Кедровая
32
Открыто
О
ое образоввание •5/2
2010
Новые технологии
Открытое образование •5/2010
33
Новые технологии
падь» и два объекта Дальневосточного морского заповедника – на о-ве Попова и на о-ве Большой Пелис (рис. 1). К середине 2010 г. PTZ-видеокамеры были установлены на о-ве Попова, на
м. Шульца и на кордоне Морского заповедника «Остров Б. Пелис».
Для того чтобы использовать видеоданные как пространственные в географических и аналитических информационных системах, видеопоток со всех PTZ-камер сегрегируется на три
категории:
• статичные изображения – снэпшоты – моментальные снимки участка прибрежной зоны,
находящейся в поле зрения видеокамеры;
• панорамы – начиная с заданной крайней левой позиции, камера последовательно проходит вправо ряд положений, фиксируя снэпшоты, которые затем автоматически, без участия
оператора, «сшиваются» в панорамный снимок акватории;
• короткие видеофрагменты при фиксированных положениях и оптическом увеличении
камеры заранее предустановленных участков поверхности моря.
Управление камерами осуществляется автоматически по IP-протоколу, либо центральным
сервером, расположенным в здании ТОИ, либо локальными серверами, находящимися в точках
входа беспроводной сети залива. В настоящее время режим получения снэпшотов выполняется
раз в минуту, панорамы и видеофрагменты длительностью 1 минута записываются каждые
полчаса, после чего данные поступают в базу данных ОИАС. Для работы с видеоданными разработан веб-интерфейс, с помощью которого пользователи могут запрашивать, просматривать
и обрабатывать любые виды данных с любой камеры за любой временной интервал (рис. 2).
Параллельно с развитием технической части видеомониторинга разрабатываются алгоритмы распознавания на фото- и видеоизображениях объектов, расчета вектора скорости дрейфа пленок и льда, параметров ветрового волнения. Создано программное обеспечение, реализующее математическую обработку видеопотока в реальном времени [2] (рис. 2г).
Кроме серийно изготовленной аппаратуры, в видеомониторинге используется разработанный в ТОИ многофункциональный оптический поляризационный комплекс, установленный на
МЭС «Мыс Шульца». Поляризационная видеосистема последовательно регистрирует четыре
поляризационные компоненты отраженного от морской поверхности света (солнечного или
лунного) с частотой съемки 20–140 кадров в секунду и пространственным разрешением на поверхности моря 2 см. Разработаны новые методы анализа результатов поляризационной съемки
и программное обеспечение, которое позволяет восстанавливать пространственно-временную
ориентацию уклонов поверхностного волнения [5].
Изучение динамических процессов в зал. Петра Великого
Более 100 лет в заливе проводятся разнообразные гидрологические наблюдения. В последние 20 лет к анализу натурных данных
привлекаются измерения радиометров AVHRR со спутников серии
NOAA, а начиная с 1997 г. – сканера цвета SeaWiFS. Регулярно поступающие данные этих приборов позволяют осуществлять мониторинг
фронтов, вихрей, зон апвеллинга, ледяного покрова, речного стока,
обширных областей цветения водорослей и др. Их пространственное
разрешение, однако, недостаточно для того, чтобы исследовать такие
мезомасштабные явления, как внутренние волны, зыбь, нефтяное загрязнение и др.
В связи со строительством, развернутым на побережье зал. Петра Великого, а также с развитием рекреационной зоны крайне актуальной становится задача получения информации о мелко- и мезомасштабных процессах в заливе, в том числе во вторичных заливах и бухтах, а также в проливах между многочисленными островами. Речь идет о явлениях с горизонтальным масштабом от
метра до нескольких километров и временным масштабом от нескольких минут до 2–3 суток.
Предварительные результаты исследования динамических процессов с использованием
мультисенсорных спутниковых данных высокого разрешения свидетельствуют о повсеместном
распространении в заливе внутренних гравитационных волн (ВВ) и спиральных циклонических
вихрей [6]. Спутниковые изображения позволяют оценить характер пространственного распределения этих явлений, но не дают представления об их временной изменчивости. Установленные в подходящих местах залива видеосистемы, дистанционно управляемые по IP-протоколу,
являются эффективным средством изучения явлений, которые проявляются на поверхности в
34
Открытое образование •5/2010
Новые технологии
поле шероховатости морской поверхности. При скорости ветра 1–6 м/с на поверхности моря
появляются пленки поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые образуются углеводородами, жирными кислотами, жирными спиртами и эфирами в процессе жизнедеятельности и
разложения морских организмов. Пленки ПАВ гасят поверхностные волны коротковолнового
диапазона спектра и препятствуют их генерации. Пленки перераспределяются поверхностными
течениями, становясь их трассерами на видимых и радиолокационных изображениях. Благодаря пленкам ПАВ на изображениях идентифицируются вихревые образования и внутренние
волны.
Внутренние волны
Контактные измерения, проводимые в прибрежной зоне залива, регистрируют короткопериодные волны длиной 60–510 м и с периодами 4–17 минут [7]. Предполагалось, что ВВ генерируются приливной волной на границе шельфа и перемещаются к берегу под разными углами.
На спутниковых изображениях с пространственным разрешением 15–30 м поверхностные проявления ВВ таких горизонтальных масштабов трудно идентифицировать. На РЛ- и видимых
изображениях сигнатуры этих волн представляют собой, как правило, слабоконтрастные темные линии, почти неотличимые от узких полос сликов ПАВ. Совместный анализ спутниковых
изображений и наземной видеосъемки позволяет уверенно идентифицировать короткопериодные волны и определять их характеристики.
На рис. 3а показано изображение в видимом диапазоне, принятое со спутника Landsat-7
30 августа 2009 г. в 01:47 Гр. В Амурском проливе между островами Рикорда и Рейнеке наблюдаются темные квазипараллельные линии шириной не более 50 м, отстоящие друг от друга на
60–150 м. Форма и характер перемещения полосы слика на серии панорамных изображений,
построенных по данным наблюдения IP-видеокамерой, установленной на г. Попова, подтверждает предположение о том, что спутниковое изображение зарегистрировало поверхностное
проявление внутренних волн, проникающих в Амурский залив (рис. 3б). Спутниковое изображение, в свою очередь, облегчает идентификацию внутренней волны, которая находится примерно в 7 км от видеокамеры, на пределе горизонтального разрешения на поверхности моря.
Согласно видеонаблюдению, скорость перемещения лидирующей волны оценивается в 0.2 м/с.
Таким образом, период волн в пакете составляет примерно 9 минут, что соответствует многочисленным контактным измерениям. Совместный анализ спутниковых изображений и наземных оптических наблюдений показывает, что ВВ с указанными характеристиками перемещаются на шельфе залива Петра Великого практически во всех направлениях, причем зарегистрированы ситуации наложения в одном месте ВВ с разными направлениями. Таким образом, вопрос о месте и причинах генерации ВВ остается открытым.
Спиральные вихри
На рис. 4а представлено изображение, полученное локатором со спутника Envisat 29 сентября 2008 г. в 01:30 Гр. В западной части залива благодаря пленкам ПАВ наблюдаются многочисленные спиральные циклонические образования диаметром 1–10 км (рис. 4б–4д). Такие
вихри могут играть существенную роль в обмене энергией и веществом поперек Амурского
залива, в том числе и в районе бухты Перевозной, где планируется строительство газоперерабатывающего завода с морским терминалом. Спиральные вихри регистрируются по всему зал.
Петра Великого как в открытых районах, так и в отдельных бухтах. Эти вихри являются нестационарными, период их жизни составляет порядка суток, поэтому процесс их зарождения и
эволюции можно проследить только с помощью непрерывных (или высокочастотных) береговых видеонаблюдений. Вихревые структуры регулярно регистрируются на спутниковых изображениях бухты Витязь. В момент радиолокационной съемки 29 сентября 2008 г. в бухте никаких динамических образований не наблюдалось. Однако установленный на мысе Шульца
оптический поляризационный комплекс зарегистрировал через несколько часов образование,
развитие и разрушение диполя – циклонического вихря в северной части бухты и антициклонического в южной (рис. 5).
Пленки ПАВ разрушаются при скорости ветра более 6 м/с, а при штиле неразличимы на
поверхности. Поэтому для точного представления временной изменчивости таких нестационарных образований видеонаблюдения должны сопровождаться непрерывными контактными
измерениями гидрологических характеристик. Западная часть зал. Петра Великого в последние
годы представляет собой научно-исследовательский полигон ТОИ с центром на МЭС «Мыс
Шульца». В этом районе проводятся непрерывные и периодические гидрологические, акусти-
Открытое образование •5/2010
35
Новы
ые техноллогии
ческие, сей
йсмические, оптическиее и др. набллюдения. Иззмеренные данные
д
в оперативном режир
ме поступаают в ОИА
АС [1]. Натуурные наблю
юдения соп
провождаюттся подготоввкой и анал
лизом
геопростраанственных данных, которые состооят из спутн
никовых даанных, полуученных разными
сенсорами с нескольки
их спутникоов, и панораамных изобр
ражений, поолученных ввидеокамераами и
затем тран
нсформироваанных из нааклонной даальности в наземную. На рис. 6 п
приведен пр
ример
комплексны
ых геопросттранственны
ых данных за
з 30 августаа 2009 г.
Рис.. 3. Поверхноостные проя
явления внуттренних волн, проходящ
щих через Ам
мурский прол
лив
между о-ваами Рикорда и Рейнеке 30
3 августа 20009 г. на види
имом изобраажении со сп
путника Landsat-7
в 011:47 Гр. (а) и на фрагмен
нте панорам
мы за 01:45 Гр.,
Г сделанноой PTZ-видеоокамерой,
установлен
нной на о-ве Попова (б)
36
Открыто
О
ое образоввание •5/2
2010
Новые технологии
В августе – сентябре 2009 года динамика вод в юго-западной части зал. Петра Великого
определялась синоптическим антициклоном с диаметром 50–70 км. Центр антициклона располагался примерно на 42°15’ с. ш., 131°15’ в. д., а его конфигурация периодически изменялась,
что приводило к изменению скорости и направления течений в заливе. Вихрь прослеживался на
изображениях спектрорадиометра MODIS в видимом и ИК-диапазоне (рис. 6а). Трансформация
антициклона сопровождалась формированием на его периферии циклонических вихрей, которые имели размеры 3–10 км и были видны либо в поле температуры поверхности воды, либо по
неоднородностям цвета воды, либо благодаря сликам ПАВ. На рис. 6б показан фрагмент изображения в видимом диапазоне, полученного со спутника Landsat-7 30 августа 2009 года
в 01:47 Гр.
Открытое образование •5/2010
37
Новые технологии
Рис. 5. Образование вихрей в б. Витязь 29 сентября 2008 г. на последовательных изображениях, полученных
оптическим поляризационным комплексом. Время съемки сверху вниз: 08:40, 08:59, 09:18, 09:37 Гр.
38
Открытое образование •5/2010
Новые технологии
На рисунке по более светлому тону выделяется северная граница антициклонического
вихря, представляющая собой зонально-ориентированную полосу длиной ~ 40 км и шириной 3–
4 км. У западной границы полосы по слабым цветовым контрастам обнаруживается циклонический спиральный вихрь эллиптической формы с вертикальной осью размером 3.5 км. Наземный
оптический поляризационный комплекс регистрировал этот вихрь примерно с 12 до 17 часов по
Открытое образование •5/2010
39
Новые технологии
владивостокскому времени. В это время вихрь смещался на восток со скоростью 0.25 м/с. Орбитальные скорости течения на границе вихря составляли 0.4–0.5 м/с.
Заключение
В настоящее время к традиционным гидрометеорологическим измерениям в заливе Петра
Великого добавились панорамные видеонаблюдения, которые осуществляются дистанционно
управляемыми веб-камерами. Видеоинформация о состоянии поверхности прибрежных вод в
реальном режиме времени благодаря существующей телекоммуникационной инфраструктуре
поступает в океанологическую информационно-аналитическую систему ТОИ. Интеграция
спутниковых и наземных дистанционных измерений морской поверхности позволяет, вопервых, повысить эффективность и точность алгоритмов интерпретации спутниковых данных,
а во-вторых, снижает стоимость спутниковой части системы мониторинга за счет сокращения
объема спутниковых данных высокого разрешения путем их частичной замены либо панорамными наземными измерениями, либо бесплатными спутниковыми данными среднего разрешения (100–500 м). Видеомониторинг служит альтернативой чрезвычайно дорогостоящим спутниковым данным сверхвысокого разрешения (< 2 м).
Береговые видеонаблюдения являются инструментом для исследования мелкомасштабных
процессов в прибрежной зоне, а параметры ветрового волнения, полученные из видеоданных,
могут служить граничными условиями для диагностических и прогностических моделей волнения и для восстановления скорости приводного ветра по данным спутникового РСАзондирования.
Необходимо расширять телекоммуникационную инфраструктуру залива Петра Великого
(рис. 1). Наиболее целесообразно в первую очередь подключить в ее сеть точку входа на острове Фуругельма, который расположен на границе залива в районе влияния стока реки Туманная
и является частью морского заповедника. Второе актуальное место подключения – залив Восток, который является государственным заказником и в котором запланировано строительство
морского терминала нефтеперерабатывающего завода. Третьим привлекательным местом для
включения в сеть и установки IP-видеокамеры является Всероссийский детский центр «Океан»,
который расположен на западном берегу Уссурийского залива и служит традиционным рекреационным местом в заливе Петра Великого.
Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (ГК № 02.740.11.0341)
Литература
1. Адрианов А. В., Кусакин О. Г. Таксономический каталог биоты залива Петра Великого Японского
моря. – Владивосток: Дальнаука, 1998. – 350 с.
2. Фищенко В. К., Голик А. В., Антушев С. Г. О проекте корпоративной океанологической информационно-аналитической системы ДВО РАН и задаче развертывания глобальной GRID-инфраструктуры
отделения // Открытое образование, 2008. № 4. С. 47–64.
3. Голик А. В., Фищенко В. К., Дубина В. А., Митник Л. М. Интеграция спутниковых и подспутниковых данных по северо-западной части Тихого океана в корпоративной океанографической ГИС ДВО
РАН // Исследование Земли из космоса, 2004. № 6. С. 73–80.
4. Ханчук А. И., Сорокин А. А., Наумова В. В., Нурминский Е. А., Смагин С. И., Ворошин С. В., Казанцев В. А. Корпоративная сеть Дальневосточного отделения РАН // Вестник ДВО РАН, 2007. № 1. С. 3–
19.
5. Константинов О. Г. Методика и аппаратура для определения характеристик гравитационнокапиллярных волн по поляризационным изображениям поверхности моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2006. Вып. IV. Т. 2. С. 98–102.
6. Дубина В. А., Митник Л. М., Катин И. О. Особенности циркуляции вод залива Петра Великого
на основе спутниковых мультисенсорных данных // Современное состояние и тенденции изменения природной среды залива Петра Великого Японского моря / Под ред. академика РАН Акуличева В. А. – М.:
ГЕОС, 2008. С. 82–96.
7. Серебряный А. Н. Внутренние волны в прибрежной зоне приливного моря // Океанология, 1985.
Т. XXV. Вып. 5. С. 744–751.
40
Открытое образование •5/2010
Автор
Иванов  Иван
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
3 937 Кб
Теги
японского, использование, залив, великого, задачи, видеонаблюдение, моря, мониторинг, спутниковой, данных, наземные, петр, совместной
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа