Научный центр оперативного мониторинга Земли ОАО «Российские космические системы» (НЦ ОМЗ) является оператором российских космических систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Он выполняет функции отраслевого информационного центра ДЗЗ Роскосмоса, центра Единой государственной системы информации об обстановке в Мировом океане (ЕСИМО) Роскосмоса, а также уполномочен осуществлять работы в рамках Международной хартии по космосу и крупным катастрофам от лица Роскосмоса.

Андрей Шокол, Кирилл Емельянов, Александр Коршунов, Павел Денисов, специалисты Научного центра оперативного мониторинга Земли ОАО «Российские космические системы»

 

Основные задачи

В качестве оператора НЦ ОМЗ обеспечивает решение следующих задач:

-         планирование и координация работ по эксплуатации орбитальной группировки (ОГ) и наземных средств ДЗЗ;

-         поставка данных ДЗЗ и производных информационных продуктов потребителям;

-         ведение геопортала Роскосмоса, каталога и архива российских данных ДЗЗ;

-         обеспечение летных испытаний космических средств ДЗЗ.

С 2006 года в соответствии с федеральной космической программой России осуществляется планомерное наращивание российской ОГ ДЗЗ в интересах гидрометеорологического, природно-ресурсного и экологического мониторинга, решения задач  контроля чрезвычайных ситуаций (ЧС), состояния объектов инфраструктуры, картографирования.

Сегодня в составе ОГ функционируют КА ДЗЗ с аппаратурой видимого и инфракрасного диапазонов съемки:

«Ресурс-ДК» (с 2006 г.) – локальный мониторинг инфраструктуры, картографирование в масштабе от 1:10 000 и мельче (по данным, полученным до 2010 г.), в настоящее время съёмка ведётся только в панхроматическом режиме;

«Метеор-М» № 1 (с 2009 г.) – гидрометеорологические наблюдения, природно-ресурсный и экологический мониторинг регионального характера, контроль ЧС;

«Электро-Л» № 1 (с 2011 г.) – глобальные гидрометеорологические наблюдения;

«Канопус-В» (с 2012 г.) – локальный природно-ресурсный и экологический мониторинг, контроль ЧС, мониторинг инфраструктуры, картографирование в масштабе от 1:25 000 и мельче.

Дальнейшее развитие предусматривает увеличение количества космических аппаратов, что позволит сократить периодичность съемки одной и той же территории и повысить оперативность решения мониторинговых задач. В 2013 г. планируется запуск КА «Ресурс-П», что позволит решать задачи регионального мониторинга более эффективно за счёт уменьшения периодичности съёмки.

 

Использование перспективных радиолокаторов

В силу метеообстановки и условий по освещенности для многих регионов России, съемка которых оптическими средствами наблюдения затруднительна, актуально развитие возможностей радиолокационной съемки. Такие данные являются не только ресурсом дополнительным, но и наиболее эффективным источником информации. В первую очередь это касается морей Северного Ледовитого океана. Оперативная и статистическая информация о ледяном покрове необходима для оптимального распределения плавсредств ледокольного флота при проводке судов по Севморпути и для обеспечения безопасности эксплуатации нефтяных и газовых месторождений на шельфе.

Важной задачей спутникового мониторинга морской среды является оценка загрязнения природной среды, возникающего при добыче и транспортировке нефти на арктическом шельфе. Проблема обнаружения разливов нефти актуальна также и для других морей, выходы к которым имеет Россия.

Первые радиолокационные комплексы наблюдения «Обзор-Р» и «Арктика-Р» находятся в стадии разработки, ввод их в эксплуатацию запланирован на 2015-2016 гг. Уже в настоящее время в НЦ ОМЗ создается технологический задел для эффективного использования перспективных радиолокаторов. Так, например, исследование потенциальных возможностей обнаружения разливов нефти в Каспийском море, по данным ERS и ENVISAT, показали высокую вероятность обнаружения очень тонких нефтяных пленок при скорости приводного ветра до 3-4 м/с и толстых пленок при скорости ветра до 12 м/с площадью более 0,1 км².

 

Экологические проекты

Геоинформационные ресурсы оператора, создаваемые на основе российских данных ДЗЗ, находят применение при выполнении межотраслевых и межгосударственных программ. К числу основных экологических проектов, в которых НЦ ОМЗ принимает участие, относятся ЕСИМО, Международная система аэрокосмического мониторинга (МАКСМ)  и проекты, выполняемые в рамках диалога ЕС – Россия по космосу и программы Global Monitoring for Environment and Security (GMES).

Следует отметить работы НЦ ОМЗ по организации нового общедоступного сервиса оператора – единого комплекса банка базовых продуктов (ЕК ББП), создаваемых на основе данных ДЗЗ, ориентированного в первую очередь на абонентское обеспечение ведомственных и региональных систем мониторинга продуктами предварительной интерпретации данных ДЗЗ в интересах решения практических задач. ЕК ББП ориентирован на создание изображений, так называемых базовых продуктов (БП) межведомственного использования, характеризующих относительное изменение состояния объектов подстилающей поверхности в пространстве и времени. Одни из наиболее востребованных БП – карты ледовой обстановки, распространения снежного покрова (NDSI), температуры воды.

Разработка технологий потокового формирования и ведения банка базовых продуктов осуществляется в рамках федеральной космической программы России на период 2006-2015 гг., ввод сервиса в действие запланирован на 2014 г.  В перспективе данный вид сервиса станет постоянно действующим источником ресурсов Роскосмоса для наполнения банков геопространственных данных в составе ЕСИМО, МАКСМ, GMES и других систем мониторинга.

С целью демонстрации существующих операционных сервисов НЦ ОМЗ целесообразно рассмотреть технологии обеспечения пользователей ЕСИМО российскими данными ДЗЗ на основе средств интеграции информационных ресурсов об обстановке в Мировом океане, на морях и прибрежных территориях России, мониторинга разливов нефти и наводнений (затоплений), а также состояния портов и причалов. В рамках созданных технологий центр представляет в ЕСИМО следующие данные:

-         сжатые космические изображения и метаданные об этих изображениях;

-         картосхемы покрытий акваторий космическими изображениями;

-         образцы космических изображений в полном разрешении.

Предоставление космических изображений производится по запросу пользователей ЕСИМО в соответствии с действующим законодательством.

Решение тематических задач спутникового мониторинга осуществляется в рамках спе­циализированных информационно-аналитических систем, обязательной составной частью которых является картографическое обеспечение. Наиболее эффективное средство поддержания картографической основы в актуальном состоянии – комплексные технологии спутниковой навигации и ДЗЗ. Наличие российских спутников детального наблюдения позволяет обеспечивать решение задач картографирования вплоть до уровня отдельных портов на регулярной основе. Один из проектов НЦ ОМЗ, результаты которого продемонстрировали высокую эффективность технологий ДЗЗ для мониторинга крупных технических сооружений, – проект по выявлению изменений в инфраструктуре морского порта «Большой порт Санкт-Петербург» с использованием данных КА «Ресурс-ДК» в 2012 г.

Реализованные в НЦ ОМЗ технологии создания геоинформационных продуктов и их предоставления пользователям на основе современных web-сервисов уже сейчас позволяют эффективно применять российские ресурсы ДЗЗ в системах экологического мониторинга как государственного, так и регионального уровня. Развитие ОГ и наземной информационной инфраструктуры оператора – залог успешного решения отраслевых задач ДЗЗ в России.

 

Морской флот №3 (2013)