Мобильная версия                      

Июнь 2015 г. Выполнен второй этап проекта.

   По результатам выполнения второго этапа работ можно сделать следующие выводы:
1. На основании результатов проведенных теоретических исследований научно-технической проблемы получения и комплексной обработки спутниковых оптических и радиолокационных изображений, а также контактных данных, формируемых при мониторинге прибрежных акваторий черноморского побережья Российской Федерации, в том числе у Крымского полуострова, г. Севастополь (пункт 2.1 Плана-графика исполнения обязательств), определены и проанализированы основные возможности, подходы, методы и ограничения для получения и комплексной обработки разнородной спутниковой и контактной информации в интересах решения задач проекта. Проведённые теоретические исследования свидетельствуют о:
а) возможности решения задач проекта с использованием ряда существующих подходов, способов и методов получения и комплексной обработки спутниковых оптических и радиолокационных изображений, а также контактных данных при условии дальнейшего развития существующих и разработки новых методов спутникового и контактного мониторинга поверхностного волнения, изменение характеристик которого является ключевым индикатором и ретранслятором параметров как поверхностных, так и глубинных негативных процессов в исследуемых акваториях;
б) необходимости взаимодополняющего использования как методологической так и ГИС-составляющей комплексной обработки спутниковых оптических и радиолокационных данных, а также контактных данных при мониторинге антропогенных воздействий на шельфовые зоны Черноморского побережья Российской Федерации, включая Крымский полуостров
в) необходимости и целесообразности разработки новых методов обработки спутниковых изображений для определения полей распределений характеристик пространственно-частотных спектров волнения и их деформаций под воздействием негативных воздействий в исследуемых акваториях;
г) необходимости предусмотрения механизмов и способов валидации разрабатываемых методов обработки спутниковых оптических и радиолокационных изображений, учитывающих специфику исследуемого региона и доступную научно-исследовательскую инфраструктуру.
2. С использованием результатов проведенных теоретических исследований научно-технической проблемы получения и комплексной обработки спутниковых оптических и радиолокационных изображений, а также контактных данных, формируемых при мониторинге прибрежных акваторий черноморского побережья Российской Федерации, в том числе у Крымского полуострова, г. Севастополь, разработан ряд новых принципов, методических подходов и методов для решения задач ПНИ (пункт 2.2 Плана-графика исполнения обязательств), а именно:
а) принцип формирования и исследования динамических образов прибрежных акваторий при получении и комплексной обработке различных спутниковых и контактных данных;
б) принцип валидации спутниковых данных с использованием результатов подспутниковых измерений;
в) линейные и нелинейные методы восстановления спектров уклонов морской поверхности;
г) метод прямой оценки пространственных спектров морских волн с помощью решётки волнографов;
д) метод обработки мульти-поляризационных радиолокационных изображений морской поверхности;
е) методический подход, основанный на сопоставлении контактных измерений статистических характеристик мелкомасштабной структуры морской поверхности со спутниковой информацией;
ж) методический подход к построению операторов, восстанавливающих спектры уклонов морской поверхности по спектрам спутниковых изображений
3. На основании системной интеграции результатов проведённых теоретических исследований и разработанных принципов, методических основ и методов разработаны технологии сбора и комплексной обработки различных спутниковых и контактных данных, формируемых при мониторинге прибрежных акваторий черноморского шельфа Российской Федерации, в том числе шельфа Крымского полуострова и г. Севастополь (пункт 2.3 Плана-графика исполнения обязательств), которые позволяют получить 10 типов площадных информационных продуктов, обеспечивающих оценку состояния исследуемых акваторий на локальном и региональном уровне детальности и принятие управленческих решений в интересах обеспечения экологической безопасности рационального природопользования и снижения уровня антропогенной нагрузки на морские экосистемы.
   Предлагаемые технологические решения будут отрабатываться в ходе проведения экспериментальной части прикладных научных исследований.
4. Выполнен пункт 2.4 Плана-графика исполнения обязательств – проведена 2-я фаза подбора и предоставления архивных космических изображений для выбранных участков черноморского побережья Российской Федерации, в том числе в районе Крымского полуострова. Исполнителю ПНИ переданы 38 архивных космических радиолокационных изображений на выбранные тестовые участки исследуемых акваторий. Эти изображения дополняют результаты 1-ой фазы работ, в ходе которой исполнителю ПНИ были переданы 29 радиолокационных сцен.
   Подобранные и предоставленные космические изображения предназначены для информационного обеспечения проводимых прикладных научных исследований и отработки разрабатываемых принципов, методических подходов, методов и технологических решений в ходе экспериментальных исследований, проведение которых запланировано на 3-5 этапы проекта. В ходе выполнения этих этапов ПНИ в рамках проведения экспериментальных исследований по проекту, будет проведена детальная тематическая обработка подобранных и предоставленных космических радиолокационных изображений. 
5. Выполнен пункт 2.5 Плана-графика исполнения обязательств – проведено участие в мероприятиях, направленных на освещение и популяризацию промежуточных результатов ПНИ на 2-м этапе (конференции, семинары, симпозиумы, выставки и т.п., в том числе, международные), представлены тезисы докладов.
   Всего состоялось 4 мероприятия, а именно:
а) интервью с научным руководителем проекта в электронном издании S&TRF (наука и технологии РФ) (см. пункт 5.2 настоящего раздела Отчёта);
б) научный семинар на тему «Спутниковый мониторинг акваторий Черного моря» (см. пункт 5.3 настоящего раздела Отчёта);
в) научный семинар на тему «Методология экспериментальных исследований прибрежных акваторий» (см. пункт 5.4 настоящего раздела Отчёта);
г) доклад на международной конференции «The 2nd European Conference on Earth Sciences» (см. пункт 5.5 настоящего раздела Отчёта).
   В ходе выполнения настоящего 2-го этапа выполнения ПНИ в журнале «Известия РАН. Физика атмосферы и океана», вышла статья «Генерация инерционно-гравитационных волн на островном шельфе», авторами которой являются научный руководитель и исполнитель проекта.
6. Выполнен пункт 2.6 Плана-графика исполнения обязательств – «Оформление охранного документа на РИД». Подана заявка на изобретение «Способ определения загрязнения морской поверхности» (Уведомление о поступлении заявки от 24.04.2015 № 2015115570, входящий № 024285).
7. Результаты, полученные в ходе выполнения работ на втором этапе ПНИ, являются полными. Требования ТЗ к выполняемым работам и разрабатываемой документации полностью удовлетворены.
8. Результаты ПНИ могут быть востребованы: Министерством природных ресурсов и экологии Российской Федерации, Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды; Министерством транспорта Российской Федерации; Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, силовыми ведомствами, а также Минсельхозом России; Росземкадастром; Роснедвижимостью; институтами и учреждениями Федерального агентства научных организаций; нефте- и газодобывающими компаниями; судостроительными и транспортными компаниями; ВУЗами и другими образовательными учреждениями; международными организациями.
9. Рекомендуется использовать полученные результаты для выполнения следующих этапов ПНИ и последующего внедрения. Прогнозируется значительное влияние полученных и планируемых результатов ПНИ на развитие научно-технических и технологических направлений, связанных с комплексным мониторингом прибрежных акваторий. Кроме этого, результаты выполнения проекта в перспективе окажут влияние на Российский рынок геоинформационных технологий и услуг. Более точные оценки технико-экономической эффективности внедрения будут получены на последующих этапах ПНИ.
10. Исследование выполняется на высоком научно-техническом уровне и соответствует аналогичным отечественным и зарубежным работам мирового уровня. В отдельных направлениях, в частности, в направлении анализа пространственно-частотных характеристик морской поверхности прибрежных акваторий, выполняемое исследование опережает мировой уровень.

Январь 2015 г. Проверка и экспертиза отчетного материала.

Декабрь 2014 г. Выполнен первый этап проекта.  
  
     На первом этапе выполнения проекта достигнуты результаты по четырём направлениям, предусмотренным пунктами содержания выполняемых работ и мероприятий в Плане-графике исполнения обязательств (ПГ).
     Выполненный аналитический обзор показал, что проблематика проекта достаточно хорошо исследована только в некоторых аспектах. Хорошо развито направление сбора и обработки наземных (контактных) данных измерений значимых параметров водной среды на некоторых участках прибрежных акваторий шельфовых зон черноморского побережья Российской Федерации. Кроме того, имеется ряд публикаций и научных результатов по сбору и обработке данных космической съёмки прибрежных акваторий шельфовых зон черноморского побережья Российской Федерации.
     На рисунке 1 представлено космическое оптическое многоспектральное изображение Чёрного моря.

Рисунок1.jpg
Рисунок 1 - Космическое оптическое многоспектральное изображение Чёрного моря (синтез в естественных цветах)


     Ниже, на рисунке 2 представлено космическое оптическое изображение Севастопольской бухты, полученное из геоинформационной системы Google Earth.

чб.jpg
Рисунок 2 - Оптическое изображение Севастопольской бухты, полученное из геоинформационной системы Google Earth

     В то же время, выполненный аналитический обзор показал, что наиболее неисследованным и, вместе с этим, перспективным является основное выбранное направление исследования – комплексный анализ данных наземных и космических измерений и построение региональной системы мониторинга состояния прибрежных акваторий.
     Проведён выбор и обоснование направления исследований в части разработки вариантов проведения экспериментальных исследований проекта и вариантов построения Экспериментального образца системы мониторинга. Показано, что ключевой областью исследований в рамках проекта должна стать задача выявления эффектов влияния загрязняющих глубинных стоков на характеристики поверхностного волнения и приповерхностного слоя водной среды прибрежных акваторий, а также задача разработки методов регистрации этих эффектов по спутниковым оптическим и радиолокационным изображениям и данным, получаемым буксируемыми и стационарными измерителями параметров водной среды. 
     Проведён выбор тестовых участков для проведения будущих экспериментальных исследований, для которых систематизированы архивные космические изображения. 
В части разработки архитектуры Экспериментального образца системы мониторинга предложены варианты обобщённой схемы работы Экспериментального образца системы мониторинга, произведён анализ полученных вариантов и выбран наиболее эффективный из них. 
     На рисунках 3, 4, 5 показаны границы выбранных тестовых участков.

Севастополь.jpg
Рисунок 3 - Тестовый участок «Севастополь»

Кацивели.jpg
Рисунок 4 - Тестовый участок «Кацивели»

Геленджик.jpg
Рисунок 5 - Тестовый участок «Геленджик»

     Выполнены работы по подбору и предоставлению архивных космических изображений для выбранных тестовых участков черноморского побережья Российской Федерации, в том числе в районе Крымского полуострова.
     На рисунке 6 представлен пример покрытия тестового участка «Севастополь» оптическими изображениями высокого разрешения.

Пример покрытия.jpg
Рисунок 6 -  Пример покрытия тестового участка «Севастополь» оптическими изображениями высокого разрешения.

     Результаты, полученные в ходе выполнения работ на первом этапе прикладного научного исследования, являются полными. Требования ТЗ к выполняемым работам и разрабатываемой документации полностью удовлетворены.
105064, Москва, Гороховский пер. 4, "Аэрокосмос". Тел.: (495) 632-16-54, (495) 632-17-19. Факс: (495) 632-11-78.
E-mail: office@aerocosmos.info
www.aerocosmos.info