Инженерно-технологический Центр (ИТЦ) «СканЭкс» разработал и протестировал на практике новую российскую технологию оперативного многоспутникового мониторинга объектов, процессов и явлений. Ключевые роли в новой технологии, получившей наименование ScanNet, играют универсальные станции приема космической информации «УниСкан», оперативное нацеливание спутников на районы съемки, параллельная потоковая обработка в квазиреальном масштабе времени изображений от группы спутников с разной аппаратурой детальной съемки Земли и применение сетевых геопортальных технологий.

Схема обмена данными между ИТЦ "СканЭкс" и ЦГМС-Р в ходе проекта "Половодье - 2009"

Технология оперативного многоспутникового мониторинга ScanNet была испытана в ходе пилотного проекта «Половодье-2009» по мониторингу весеннего ледохода на крупных реках России, выполненного в апреле – июне 2009 года в интересах МЧС и Росгидромета. Всего заказчикам из региональных подразделений двух ведомств было поставлено более 1100 оптических и радиолокационных снимков высокого и среднего пространственного разрешения. В проекте участвовали также станции «УниСкан» МЧС РФ в Красноярске и Вологде из состава ведомственной системы космического мониторинга ЧС.

Центр «СканЭкс» передал более 580 снимков бассейнов крупных рек в адрес 9 региональных управлений Росгидромета: Архангельского, Мурманского, Приволжского, Северо-Западного, Западно-Сибирского, Иркутского, Краснодарского, Ставропольского и Якутского УГМС.

Подробное описание технологии ScanNet на примере спутникового мониторинга половодья в бассейне Северной Двины приведено в материалах отчета, доступного в разделе «Публикации» сайта ИТЦ «СканЭкс».

Ледовый затор в изгибе Северной Двины в районе н.п. Орлецы (зона желтого цвета), а также мокрый лед за ледовым затором (зона оранжевого цвета). Видна полынья с открытой водой (черная стрелка), а также сохранившаяся ледовая переправа (синяя стрелка). SPOT 4, 05.05.2009. (SPOT Image, SCANEX, 2009)

Региональные управления Росгидромета традиционно наблюдали за ходом весеннего половодья по снимкам низкого пространственного разрешения оптических сканеров MODIS спутников Terra и Aqua (США), но информация MODIS не позволяла проводить системный и эффективный мониторинг ледохода из-за сложных погодный условий российского Севера. С помощью комбинации данных оптических и радиолокационных датчиков семи спутников удалось отследить основные этапы схода ледяного покрова в бассейнах крупных рек России.

Елена Скрипник, начальник отдела речных и морских гидрологических прогнозов Гидрометцентра ГУ «Архангельский ЦГМС-Р», отметила:
— Для слежения за продвижением ледохода ранее проводилась ледовая разведка, которая из-за дороговизны прекращена. Снимки MODIS показывают общую картину. По нашему району мы располагаем одним снимком в день, что не позволяет отслеживать движение ледохода, очаги заторообразования и разливы. Результаты, полученные в ходе проекта «Половодье-2009», явились не только важным источником оперативной информации, но позволят в дальнейшем подготовить схемы участков затопления (установить глубину затопления и площадь) для предупреждения о развитии неблагоприятных явлений органов МЧС России и муниципальных образований, что ранее сделать было невозможно из-за отсутствия точных данных. Кроме того, космическая информация использовалась для подтверждения факта затопления территории при подготовке справок для страховых компаний на возмещение ущерба пострадавшим.

В ходе спутникового мониторинга ледохода на Северной Двине, выполненного Центром «СканЭкс» в интересах Архангельского ЦГМС-Р в рамках проекта «Половодье-2009» принято и обработано более 70 радиолокационных и оптических спутниковых изображений высокого и среднего пространственного разрешения (3–60 м): RADARSAT-1, ENVISAT-1, IRS-1D/-P6, SPOT 2/4 операторов CSA, MDA, Eurimage, ESA, ANTRIX и SPOT Image. В проекте приняла участие компания Infoterra (Германия), которая в оперативном режиме предоставляла снимки радиолокационного спутника TerraSAR-X.

В результате были получены уникальные временные серии снимков, иллюстрирующие динамику вскрытия рек и развития половодья в басейне Северной Двины на протяжении более 650 км, которое сопровождались образованием продолжительных заторов льда и значительным подъемом уровня воды. Высокодетальные радиолокационные снимки TerraSAR-X продемонстрировали уникальные возможности для решения задач детальной оценки последствий затопления территорий: при сравнении снимков TerraSAR-X с высокодетальными оптическими изображениями определялись подтопленные объекты инфраструктуры (мосты, дороги, поселения и застройки).

Реализация заложенного в технологии ScanNet принципа оперативного доступа к геопродуктам потребовало создания в ИТЦ «СканЭкс» новых решений, обеспечивающих параллельную многоканальную потоковую обработку данных съемок нескольких спутников ДЗЗ в масштабе времени близком к реальному. Заказчик получал готовые геопродукты по каналам интернет связи и с помощью геосервиса «Космоснимки — Половодье», который обеспечивал визуализацию, хранение продуктов и возможность проведения экспресс-анализа результатов съемок за разные даты.

По итогам испытаний технологии ScanNet на примере проекта «Половодье-2009» разработана методика оперативного заказа, обработки и доведения комплексных продуктов спутниковой съемки высокого разрешения, позволяющая определять набор информативных параметров, в том числе идентифицировать положение кромки льда, отслеживать продвижение ледохода, оценивать площадь и динамику затопления пойменных территорий.

— Отдел космического мониторинга НЦУКС совместно с центром мониторинга и прогнозирования ЧС Сибирского регионального центра МЧС России на основе метеопрогноза и данных космосъемки оценивали ситуацию и вырабатывали краткосрочный прогноз по движению ледостава и развитию паводковой обстановки, — рассказал начальник филиала космического мониторинга НЦУКС Виктор Иванов (г. Красноярск). — В соответствии с этим прогнозом и оценкой скорости движения льда производился предварительный заказ космической съемки высокого разрешения районов ожидаемых ЧС. Полученные космические снимки после дешифровки и детектирования мест образования заторов предоставлялись в оперативную дежурную смену НЦУКС и в Центр мониторинга Сибирского РЦ для оценки текущей обстановки, прогноза и последующих заказов спутниковых данных. Одновременная съемка с использованием радарных и многоспектральных датчиков высокой разрешающей способности повышала эффективность и достоверность обнаружения ЧС гидрологического характера.

— Помимо задач всепогодного детального и оперативного космического мониторинга половодий новая технология ScanNet может быть применена для наблюдения за различными процессами и явлениями, например, для контроля нелегальной хозяйственной деятельности в заповедниках, нелегального рыболовства, загрязнения водной среды и других задач, — сказала вице-президент ИТЦ «СканЭкс» Ольга Гершензон. — Мы продолжим совершенствование и адаптацию новой технологии для решения актуальных задач рационального природопользования, мониторинга, управления и контроля.

Инженерно-технологический Центр (ИТЦ) «СканЭкс» (www.scanex.ru) осуществляет оперативный прием данных с современных спутниковых систем ДЗЗ на сети собственных станций УниСкан™ и распространение данных MODIS со спутников Terra и Aqua через сервис EOStation через Интернет-сайт (http://eostation.scanex.ru ).

Инженерно-технологический Центр (ИТЦ) «СканЭкс» (www.scanex.ru) осуществляет прием на сети собственных станций УниСкан™ и распространение (http://catalog.scanex.ru) данных IRS-1D, Resourcesat-1 (IRS-P6) и Cartosat-1 (IRS-P5) на территории России и стран СНГ в рамках лицензионного соглашения с корпорацией ANTRIX Corp. Ltd. В 2008 г. Центр СканЭкс получил эксклюзивные права на распространение данных CARTOSAT-1 и Resourcesat-1 на территории России.

Инженерно-технологический Центр (ИТЦ) «СканЭкс» (www.scanex.ru) осуществляет прием на сети собственных станций УниСкан™ и распространение (http://catalog.scanex.ru ) радиолокационных данных RADARSAT-1 на территории России и стран СНГ в рамках лицензионного соглашения с Канадским Космическим Агентством и компанией MDA Geospatial Services Inc.

Инженерно-технологический Центр (ИТЦ) «СканЭкс» (www.scanex.ru) осуществляет прием на станции УниСкан™ в Москве и Магадане и распространение (http://catalog.scanex.ru ) радиолокационных данных ENVISAT-1 на территории России и стран СНГ в рамках лицензионного соглашения с компанией Eurimage S.P.A.

Инженерно-технологический Центр (ИТЦ) «СканЭкс» (www.scanex.ru) является дистрибьютором компании Infoterra GmbH по распространению данных радиолокационного спутника сверхвысокого разрешения TerraSAR-X на территории России и стран СНГ.

Инженерно-технологический Центр (ИТЦ) «СканЭкс» (www.scanex.ru) осуществляет прием на сети собственных станций УниСкан™ и распространение (http://catalog.scanex.ru ) данных SPOT 2 и SPOT 4 на территории России, Армении, Беларуси, Казахстана и Молдовы в рамках лицензионного соглашения с компанией Spot Image.