Веб-интерфейс для взаимодействия между сервисами Программы «Коперникус» и конечными пользователями
Веб-интерфейс для взаимодействия между сервисами Программы «Коперникус» и конечными пользователями разработан в рамках проекта «Внедрение инноваций Программы «Коперникус» для сферы охраны окружающей среды и обеспечения безопасности в регионе Балтийского моря» (№R036, BalticSatApps, Speeding up Copernicus Innovation for the BSR Environment and Security, Программа трансграничного сотрудничества «Интеррег. Регион Балтийского моря» 2014-2020) с целью упростить процесс доступа и получения спутниковых данных конечным пользователем.
Целевой аудиторией являются специалисты различных предметных областей (правительственные структуры, представители малого и среднего бизнеса, организации управления чрезвычайными ситуациями, организации управления лесными хозяйствами, гидрологические ведомства, сельскохозяйственные организации и др.), которые отвечают за управление и контроль над определенной территорией. Для правильного и своевременного принятия решений им необходимы современные пространственные данные в режиме реального времени.
Рисунок 1 ‒ Стартовая страница веб-интерфейса
Веб-интерфейс позволяет проанализировать сложившуюся ситуацию на запрашиваемой территории и предоставляет всю необходимую информацию. Для использования платформы не требуется обладать специфическими знаниями в области геоинформационных систем и дистанционного зондирования. Доступ к данным будет осуществляться через веб-интерфейс без установки дополнительных плагинов в браузере пользователя.
Преимущества и инновационность платформы:
- простота использования;
- всеобщий доступ;
- автоматический режим;
- широкий спектр решаемых задач;
- неограниченное взаимодействие с внешними информационными системами.
По сравнению с уже существующими платформами, разработанный интерфейс в автоматическом режиме предоставляет пользователю выбор необходимых спутниковых данных для решения конкретных задач (например, определение границ леса, анализ динамики загрязнения окружающей среды, оценка ущерба в результате наводнения и др.).
Основные функции разработанного интерфейса, сферы применения интерфейса и список решаемых тематических задач
Основные функции разработанного интерфейса для взаимодействия между сервисами Программ «Коперникус» и конечными пользователями:
- осуществление доступа к сервисам Программы «Коперникус» через разработанный веб-сайт, позволяющий пользователю формулировать запросы на решение прикладных задач с помощью спутниковых данных;
- автоматическая установка параметров поиска спутниковых данных для решения 10-ти выделенных типов задач;
- решение ряда конкретных задач для демонстрации возможностей использования спутниковых данных в работе;
- объединение ресурсов Программы «Коперникус» с данными российских спутников для получения наиболее эффективного результата ‒ как особенность созданного решения.
Интерфейс включает в себя:
- модуль каталогизации космических снимков;
- модуль экспертного формирования параметров исходных данных;
- модуль заказа космических снимков;
- модуль доступа к сторонним сервисам;
- модуль обработки космических снимков.
Функции модуля каталогизации космических снимков:
-
позволяет инициировать запуск процесса обработки данных, при наличии во входящем каталоге необходимого набора данных (растрового изображения в формате .TIFF и файлов метаданных в формате .XML);
-
автоматически подбирает необходимый драйвер для обработки определенного типа данных;
-
автоматически идентифицирует данные во входящем каталоге;
-
определяет тип космического аппарата, данных дистанционного зондирования и вида съёмоной аппаратуры;
-
автоматически заносит семантическую информацию из файлов во входящем каталоге в пространственную базу данных, с ее привязкой к соответствующим космическим снимкам;
-
индексирует заносимую в пространственную базу данных семантическую информацию для реализации полнотекстового поиска;
-
после идентификации исходных данных автоматически переносит их в соответствующий файловый каталог (вид космического аппарата/тип съёмочной аппаратуры/каталог с датой съёмки);
-
обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к материалам космической съемки.
Функции модуля экспертного формирования параметров исходных данных:
-
отображает перечень типов прикладных задач, для которых имеются формализованные наборы требований к материалам космической съёмки;
-
предоставляет пользователю возможность выбора конкретного типа решаемой задачи;
-
формирует требования к материалам космической съёмки (процент облачности, угол съемки, угол места Солнца во время съемки, пространственное разрешение и т.д.);
-
автоматически передает требования модулям заказа космических снимков и доступа к сторонним сервисам, а при невозможности автоматической передачи – отображает их в интерфейсе пользователя.
Функции модуля заказ космических снимков:
-
организация доступа к картографическому веб-интерфейсу с возможностью поиска и просмотра семантической информации и векторных контуров космических снимков;
-
формирование требований к свойствам запрашиваемого результата (процент облачности, угол съемки, угол места Солнца во время съемки, пространственное разрешение и т.д.);
-
графическое формирование района интересов через веб-интерфейс;
-
формирование запроса на материалы космической съемки территории, удовлетворяющие требованиям пользователя и имеющихся у поставщиков данных ДЗЗ (Коперникус и геопортал Роскосмоса);
-
формирование результатов запроса в виде контуров космических снимков (при их наличии) и метаданных с обеспечением доступа к ним через веб-интерфейс.
Функции модуля доступа к сторонним сервисам:
-
модуль обеспечивает автоматическое взаимодействие с сервисами программы «Коперникус» и автоматизированное взаимодействие с сервисами геопортала Роскосмоса.
-
получение от экспертного модуля параметров исходных данных;
-
преобразование заданных пользователем или экспертной системой параметров исходных данных в запросы к программному интерфейсу сторонних сервисов;
-
контроль исполнения запроса к сторонним сервисам и обработка исключительных ситуаций;
-
получение материалов космической съёмки от сторонних сервисов и передача их модулю каталогизации космических снимков;
-
контроль и учёт доступа к сторонним сервисам путём ведения электронного журнала сеансов связи и ошибок.
Функции модуля обработки космических снимков:
‒ модуль поддерживает обработку материалов космической съемки. Получаемых с космических аппаратов «Ресурс-П» №1, №2, №3 и «Канопус-В», а также материалов, предоставляемых сервисами программы Коперникус;
‒ автоматическое извлечение метаданных из материалов съемки (дата съемки, пространственное и спектральное разрешение, уровень обработки, пространственная привязка и пр.) и формирование семантического массива данных;
‒ автоматическое формирование векторного тематического слоя, содержащего контуры покрытия всеми космическими снимками из каталога территории, являющегося совокупностью контуров покрытия территории отдельными снимками из каталога, с возможностью экспорта в систему координат WGS-84 в формате Shapefile;
‒ автоматическое формирование сжатого монохромного представления космического снимка в формате jpeg (jpeg-представление).
Рисунок 2- Работа с тематической задачей «Выявление изменений и геометрических размеров рубок»
Веб-интерфейс решает самые востребованные среди профильных специалистов
Санкт-Петербург и Ленинградской области задачи:
«Выявление изменений в лесных массивах»:
‒ определение границ лесных массивов;
‒ выявление изменений и геометрических размеров рубок;
‒ выявление границ отвода лесосек;
‒ определение границ болот и заболоченных территорий;
‒ оценивание границ гарей;
‒ проведение оценки лесовозобновления выгоревших участков леса.
Рисунок 3- Работа с тематической задачей «Определение изменения границ свалок»
«Выявление изменений характеристик водных поверхностей»:
‒ определение границ водных объектов;
‒ выявление участков загрязнения прибрежных акваторий;
‒ определение степени зарастания (трофности) водоёмов.
«Выявление изменений контуров антропогенных объектов»:
‒ определение изменения границ свалок;
‒ определение границ карьеров.
Рисунок 4 ‒ Работа с тематической задачей «Определение границ карьеров»
Рисунок 5 ‒ Карточки задач, при нажатии на которые осуществляется переход к расширенной версии карточки с описанием статуса задачи, историей его изменений и возможностью перехода к карте
