ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕРВИЧНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ В СИСТЕМАХ МОНИТОРИНГА ОКЕАНА Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт экономики, информации и автоматизированных систем управления рыбного хозяйства Фефилов Юрий Вадимович

НИС Результаты научных рейсов Мониторинг характеристик среды Общий допустимый улов Квоты вылова Учетные данные предприятий Лицензирование Реестр флота Разрешение на промысел Данные инспекторских проверок Отчеты предприятий Позиции судов ССД РИЦ Структурная схема ОСМ

Спутниковый мониторинг океана Topex/Poseidon SeaWiFS NOAA Центр обработки ТПО Концентрация хлорофилла «а» Динамическая топография Радиолокационное изображение Ледовая обстановка ERS - 2

Цель работы Разработка и реализация информационной технологии определения параметров первичной продуктивности на основе спутниковых данных, позволяющей повысить точность восстановления концентрации хлорофилла «а» для региона Дальнего Востока и эффективность обработки спутниковых данных

Решаемые задачи анализ задач мониторинга и прогнозирования океанографических и гидробиологических параметров морских акваторий на основе спутниковых данных; разработка программы и проведение подспутникового эксперимента по верификации данных спутникового сканера SeaWiFS; исследование погрешностей аналитических и эмпирических алгоритмов восстановления концентрации хлорофилла «а» для региона Дальнего Востока; разработка региональных алгоритмов восстановления концентрации хлорофилла «а» по спутниковым данным, учитывающих особенности атмосферы и биооптического состояния вод для данного региона; разработка и создание методики комплексного усвоения спутниковых данных и данных in situ для задач определения параметров первичной продуктивности; разработка программного обеспечения для реализации методики;

Дистанционные оптические методы исследования океана Первичной продуктивностью принято называть скорость новообразования органического вещества фотоавтотрофными организмами за счет поглощенной солнечной энергии сам процесс биологического превращения энергии света в химически связанную (в виде органических веществ) энергию называется фотосинтезом nH 2 O + nCO 2 + свет (CH 2 O) n +nO 2 хлорофилл «а» является одним из пигментов фитопланктона и имеет характерный спектр поглощения помимо хлорофилла «а» на цвет морской воды влияют растворённое органическое вещество и неорганические взвеси

Тенденции развития

Концентрация хлорофилла Регистрируемое излучение Атмосферная коррекция Биооптические алгоритмы Основные этапы обработки

Атмосферная коррекция A ( ) –α

Биооптические модели

Регрессионные алгоритмы

Алгоритм ОС4

Подспутниковый эксперимент

Станд. алгоритм завышает значения

Соотношения R35 и R45

Погрешности алгоритмов Сравнительная точность восстановления концентрации хлорофилла «а» с использованием стандартного алгоритма SeaWiFS и регионального алгоритма Номер станции Контактные измерения [мг/м 3 ] Алгоритм SeaWiFS [мг/м 3 ] Погрешност ь SeaWiFS Регион. Алгоритм [мг/м 3 ] Погрешность регион. алгоритма

Сравнение алгоритмов

Технология обработки данных Данные спутниковых сенсоровДанные in situ Восстановление концентрации хлорофилла Региональные модели Карты в графических форматах Значения параметров в текстовом или бинарном виде Математическое, статистическое и геоинформационное ПО Конвертеры Отраслевая система мониторинга водных биологических ресурсов и контроля за деятельностью промысловых судов

Схема обработки данных Выделение заданного региона Программа работы с архивами Программа работы с магнитной лентой Алгоритм атмосферной коррекции Создание картографич. проекции Региональный биооптический алгоритм Данные на магнитной ленте Данные формата L1 Архивированные спутниковые данные Данные формата L1 (регион) Данные по метеорологии Данные формата L2 Программа работы с метеоданными Карты + дополнительные данные Карты концентрации хлорофилла

Программное обеспечение Главное меню Выбор региона Информация о ходе работы Результат

Сравнение результатов восстановления Предложенный алгоритм Стандартный алгоритм

Карта концентрации хлорофилла «а»

Карта динамической топографии

Статистическая информация по вылову

Совместное использование данных