Создание информационной инфраструктуры для мониторинга социально-экономических процессов и природной среды регионов Сибири и Дальнего Востока академик. - презентация

1 Создание информационной инфраструктуры для мониторинга социально-экономических процессов и природной среды регионов Сибири и Дальнего Востока академик Ю.И.Шокин Институт вычислительных технологий СО РАН

2 25, октябрь, 2008 г. 2 О проекте в целом Разработка проекта Центра мониторинга социально-экономических процессов и природной среды в СФО была начата в сентябре 2007 г. по инициативе полномочного представителя Президента Российской Федерации в Сибирском федеральном округе. В октябре 2007 г. Президентом Российской Федерации было дано поручение полномочному представителю в Сибирском федеральном округе, Министерству образования и науки Российской Федерации, Российской академии наук рассмотреть предложение и доложить согласованное мнение. В ноябре 2007 г. Председателем СО РАН было получено письмо от заместителя полномочного представителя Президента Российской Федерации в Сибирском федеральном округе с просьбой разработать план мероприятий по созданию Центра. Практическая работа по реализации проекта ведётся на базе ИВТ СО РАН по плану, разработанному в декабре 2007 г.

3 25, октябрь, 2008 г. 3 Стратегические задачи центра Цель создания Центра – информационно- аналитическая поддержка органов власти всех уровней при выработке и реализации решений по оперативным и стратегическим вопросам социально- экономического развития Сибири и Дальнего Востока. Основная задача Центра – осуществление комплексного мониторинга природных процессов и состояния окружающей среды, социально-экономических процессов и объектов экономики.

4 25, октябрь, 2008 г. 4 Главными предпосылками и основанием для создания Центра являются: Необходимость информационно-аналитического обеспечения органов управления в новых информационных срезах при формировании проекта Концепции долгосрочного социально-экономического развития страны; Пространственная протяжённость и расположение Сибирского региона, специфика основы его экономики, инфраструктуры, демографии, накладывающие особые требования к созданию адаптированной системы информационно-аналитического обеспечения органов управления всех уровней; Невозможность или неэффективность использования традиционных методов и технологий сбора информации, основанных на прямом участии человека, и, как следствие, необходимость максимального использования информации, собираемой дистанционно.

5 25, октябрь, 2008 г. 5 Предполагаемые основные функции Центра Информационное и технологическое обеспечение – основная (системная) функция Центра. Обеспечение своевременного приёма, хранения, архивации и пользовательского доступа к объективной и достоверной информации, получаемой как дистанционно, так и из существующих государственных сетей мониторинга и информационных систем. Для реализации функции создаётся единая система сбора, хранения и обработки разнородных данных, техническое и технологическое обеспечение доступа к ним. Единая информационная система Центра предусматривает наличие двух основных информационных узлов в Иркутске и Новосибирске, а также нескольких резервных информационных узлов в главных научных центрах СО РАН. Роль соответствующего узла в Красноярске будет возрастать в части образовательной деятельности Центра за счёт привлечения потенциала создающегося Сибирского федерального университета.

6 25, октябрь, 2008 г. 6 Аналитическая функция Центра предусматривает решение задач проверки корректности, актуальности и непротиворечивости информации, координации с другими системами государственного и отраслевого мониторинга в пространственном и временном срезах, и главное – анализа динамики природных и социально-экономических процессов. Реализация аналитической функции по профильным видам мониторинга будет осуществляться совместно с органами власти всех уровней и ведомственными структурами, в том числе с участием и через соответствующие институты СО РАН. Предполагаемые основные функции Центра Решение задач прогноза предполагается осуществлять в различных временных срезах (стратегический, среднесрочный, краткосрочный и т.п.) по регионам и отраслям, а также по вариантам развития (инерционный, стабилизационный, инновационный и т.п.). Реализация прогнозной функции Центра также предполагается с привлечением соответствующих научных организаций и ВУЗов. Формирование межведомственных экспертных групп, подготовка кадров.

7 25, октябрь, 2008 г. 7 Концептуальным фактором успеха проекта является возможность привлечения к его реализации высококвалифицированного кадрового потенциала СО РАН и ведущих ВУЗов Сибири, имеющих соответствующий опыт работы. Использование существующего и развиваемого технического и технологического потенциала СО РАН позволит уже на первом этапе создания Центра предоставить ему современную телекоммуникационную и вычислительную инфраструктуру для передачи, надёжного хранения и оперативной обработки информации и предоставления её потребителям. Использование этой инфраструктуры позволит существенно сократить сроки реализации проекта и в кратчайшие сроки приступить к выполнению основных функций Центра. Определяющая роль СО РАН

8 25, октябрь, 2008 г. 8 Факторы, обуславливающие необходимость комплексного использования данных дистанционного зондирования в работе Центра Объективные проблемы эффективного управления территорией, насчитывающей 10 млн. км 2, с чрезвычайно малочисленным населением, которое сосредоточено в пределах узкой полосы на юге; Специфика региональной экономики, основу которой составляет добыча и переработка природных ресурсов; Привязка практически всей информации в учётных системах государства к географической основе, которая непрерывно изменяется, в т.ч. под воздействием природных факторов и результатов деятельности человека, и отследить эти изменения в регионе можно только дистанционно.

9 25, октябрь, 2008 г. 9 В проекте будут задействованы вычислительные ресурсы СО РАН и ВУЗов Сибири Томск: ТГУ, 2007, Gflops (Top50) ТПУ, 2007, 1021 Gflops (Top50 ) Красноярск: СФУ, 2007, Gflops (Top50) Новосибирск: НГУ, 2008, 5400 Gflops ИТПМ, 2008, 1280 Gflops (Top50) ССКЦ, 2006, 1075 Gflops (Top50) ИФП, 2007, 690 Gflops ИВТ, 2007, 220 Gflops ИЦИГ, в проекте Иркутск: ИДСТУ, 2007, 2000 Gflops 10 Гбитный сегмент СПД СО РАН

10 25, октябрь, 2008 г. 10 Новосибирск Томск Омск Красноярск Иркутск Кемерово Якутск Улан-Удэ Тюмень Барнаул В проекте будут задействованы создаваемые информационные центры СО РАН

11 25, октябрь, 2008 г. 11 Зона покрытия территории СФО станциями приёма ДДЗ в Новосибирске, Красноярске, Иркутске. Возможно создание информационного узла в Хабаровске, что «закроет» всю территорию Сибири и Дальнего Востока Зона покрытия территории СФО станциями приёма ДДЗ в Новосибирске, Красноярске, Иркутске. Возможно создание информационного узла в Хабаровске, что «закроет» всю территорию Сибири и Дальнего Востока

12 25, октябрь, 2008 г. 12 Единая информационная система Центра предусматривает наличие трёх основных информационных узлов в Новосибирске, Красноярске и Иркутске, а также резервных узлов в других научных центрах СО РАН.

13 25, октябрь, 2008 г. 13 Мониторинг социально-экономических процессов совместно с администрациями регионов Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН. Мониторинг нефтегазового комплекса Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН. Мониторинг состояния и процессов в энергетическом комплексе Институт систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН. Мониторинг ресурсов твёрдых полезных ископаемых Институт геологии и минералогии СО РАН. Мониторинг ресурсов угля и угледобывающей промышленности Институт угля и углехимии СО РАН. Мониторинг состояния и процессов в лесопромышленном комплексе Институт леса им. В.Н.Сукачёва СО РАН. Мониторинг водных ресурсов и экологический мониторинг Институт водных и экологических проблем СО РАН. Тематические экспертизы

14 25, октябрь, 2008 г. 14 Мониторинг землепользования Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН. Климатический мониторинг Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН. Мониторинг национальных и социально-демографических процессов Институт проблем малочисленных народов Севера СО РАН. Мониторинг состояния природной среды Центральный Сибирский ботанический сад СО РАН, Институт биофизики СО РАН, Институт земной коры СО РАН, Институт оптики атмосферы СО РАН, Институт солнечно-земной физики СО РАН и др. Мониторинг состояния агропромышленного комплекса - соответствующие институты СО РАСХН с участием Института почвоведения и агрохимии СО РАН. Тематические экспертизы

15 25, октябрь, 2008 г. 15 Мониторинг здоровья населения и эпидемиологических ситуаций соответствующие институты СО РАМН с участием Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. Предполагается организация и других видов мониторинга. В частности: Мониторинг специфических региональных и отраслевых проблем Институт проблем освоения Севера СО РАН, Институт мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН, Байкальский институт природопользования СО РАН, Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Читинский Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Институт угля и углехимии СО РАН, Геофизическая служба СО РАН, Региональные центры геоинформационных технологий СО РАН и др. Тематические экспертизы

16 25, октябрь, 2008 г. 16 Создание проблемно-ориентированных и предметно-ориентированных Баз данных геоинформационной направленности. Разработка новых методов и моделей, базирующихся на результатах натурных наблюдений и на эмпирических данных; в том числе, создание методов и технологий обработки данных дистанционного зондирования. Разработка и создание единой инфраструктуры пространственных данных СО РАН, в том числе путём стандартизации общегеографической информации и создания ГИС-портала СО РАН. Разработка и создание системы сервисов геоданных СО РАН. Разработка методов интеграции междисциплинарных данных и результатов исследований, базирующихся на пространственных характеристиках и признаках. Разработка критериев стандартизации и верификации результатов исследований, базирующихся на обработке пространственных данных. Разработка новых методов и технологий исследования и обработки пространственных данных, включая разработку методов обработки больших массивов данных. Задел Междисциплинарной программы СО РАН «Разработка научных основ распределённой информационно- аналитической системы на основе ГИС- и Веб-технологий для междисциплинарных исследований»

17 25, октябрь, 2008 г. 17 Проект Интеллектные методы и инструментальные средства создания и анализа интегрированных распределённых информационно-аналитических и вычислительных систем для междисциплинарных исследований с применением ГИС –, GRID– и Веб – технологий Институт динамики систем и теории управления СО РАН, Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН Синтетическая карта «Интегрированные цели территориального развития» из серии карт для выбранной территории. Из базовой информации под различные тематические задачи создана серия тематических карт, оформленных в виде электронного атласа, актуализируемого по мере поступления новой, в том числе космической информации, и проведения проблемно- и предметно- ориентированного анализа территории.

18 25, октябрь, 2008 г. 18 Проект Разработка научных основ информационно-вычислительной системы на основе Веб- и ГИС-технологий для исследований региональных природно- климатических процессов Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН Тренд летних температур ( ) Тренд относительной влажности (май-сентябрь, ) Корреляции меду осадками и относительной влажностью (лето 1998) Обработка и визуализация климатических и метеорологических данных для оценки качества воздуха.

19 25, октябрь, 2008 г. 19 Проект Геоинформационное моделирование эко- и геосистем Северной Азии, их динамика и история становления. Институт геологии и минералогии СО РАН Разработана методика комплексного описания биотической и абиотической компонент ландшафта на эталонных полигонах для интерпретации спектрального сигнала космических снимков среднего (MODIS, Landsat, Spot, Aster) и крупного (Quickbird) функционального масштаба. Концептуальная схема и основные элементы БД эталонных полигонов на территорию Алтая.

20 25, октябрь, 2008 г. 20 Проект Западная Сибирь: разработка методологии интеграции пространственно распределённых почвенных, ботанических и зоологических данных для мониторинга и управления компонентами биоразнообразия Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, Институт систематики и экологии животных СО РАН На основе «Обзорно-типологической карты болот Западно-Сибирской равнины», созданной в ИПА СО РАН разработана соответствующая ГИС. С её использованием проведён анализ антропогенной динамики болотных экосистем в районах интенсивной нефтедобычи.

21 25, октябрь, 2008 г. 21 Проект Западная Сибирь: разработка методологии интеграции пространственно распределённых почвенных, ботанических и зоологических данных для мониторинга и управления компонентами биоразнообразия Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, Институт систематики и экологии животных СО РАН Проанализирован состав классов и выявлены основные природные режимы, определяющие сходство и различие населения охотничьих птиц Западно-Сибирской равнины. При этом по значительной части районов работ использованы космические снимки высокого разрешения (МСУ-Э, Landsat, Terra – Modis).

22 25, октябрь, 2008 г. 22 Проект Фундаментальные проблемы управления ресурсным потенциалом Тувы и сопредельных трансграничных регионов с использованием геоинформационных систем и технологий. Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН С использованием ГИС - технологий выполнена работа по анализу фонового состояния окружающей природной среды на площади рудного поля Кызыл- Таштыгского месторождения. Оценка радиационной обстановки Кызыл-Таштыгского месторождения

23 25, октябрь, 2008 г. 23 Проект Создание геоинформационных баз данных для решения природно- техногенной безопасности на территории Северо-Востока России. Институт физико-технических проблем Севера СО РАН Созданы базы геоинформационных данных для газопровода Мастах- Берге-Якутск. Пространственный анализ, выполненный средствами ГИС, позволил представить результат в виде серии тематических карт.

24 25, октябрь, 2008 г. 24 КТИ ВТ СО РАН Реализована система «Социальный паспорт населения Иркутской области» Система персонифицированного учёта для региональных органов социальной защиты населения Система обеспечивает предоставление в оперативном режиме исчерпывающей статистической и персонифицированной информации о лицах, получающих льготы из федерального, областного и местного бюджета, соответствующим государственным службам и региональным органам власти, реализующим государственную социальную политику.

25 25, октябрь, 2008 г. 25 Типизированно е хранилище данных с информацией социального характера Пенсионный фонд Социальная защита населения Поставщики услуг с учётом льгот граждан Паспортно – визовая служба Органы похозяйственного учёта ТХД Иные структуры, работающие с информацией социального характера КТИ ВТ СО РАН

26 25, октябрь, 2008 г. 26 ТХД Описательная информация (например, Ф.И.О. гражданина) Сведения о наличии льгот Сведения о жилье Сведения о наличии автотранспорта Адресные данные гражданина гражданин жильё семья хо з яйство Сведения о составе семьи Сведения об имуществе Информация, содержащаяся в ТХД, всегда будет наиболее полной и наиболее достоверной. КТИ ВТ СО РАН Типизированно е хранилище данных с информацией социального характера

27 25, октябрь, 2008 г. 27 VIPN et JDBC Сервер базы данных - IBM DB2 ОГБД «Ветераны» Мета-информация Региональный сервер Клиент Синхронизация данных с федеральной ОГБД Servlet container BeanExplorer Enterprise Edition VIP Net TCP/IP Архитектура СВ ОГБД «Ветераны» Сервер приложений (Tomcat) Оператор ввода Пользователи Администратор VIP Net КТИ ВТ СО РАН Общегосударственная база данных о социальном положении ветеранов Великой Отечественной войны и боевых действий

28 25, октябрь, 2008 г. 28 Практическая работа ИВТ СО РАН по реализации проекта Создано специальное подразделение «Центр мониторинга социально- экономических процессов и природной среды»; Заключено Соглашение с ЗапСибРЦПОД о совместной деятельности по реализации пилотного проекта в части дистанционного зондирования; Приобретена лицензия на получение данных дистанционного зондирования высокого разрешения; Начаты работы по строительству оптоволоконного канала для передачи данных между главным источником информации Новосибирского узла Центра – ЗапСибРЦПОД и ИВТ СО РАН; Закуплено необходимое стартовое оборудование и начата работа по созданию специализированной системы хранения данных, их обработки и доступа к ним; При поддержке РФФИ начаты работы по созданию высокоскоростного сегмента (10 Гбит/сек ) СПД СО РАН в Новосибирском научном центре. К середине 2008 г. ИВТ СО РАН вложил в финансирование этой работы 5 млн. руб. собственных средств.

29 25, октябрь, 2008 г. 29 Установлены рабочие связи между СО РАН и ГУ «Новосибирский ЦГМС-РСМЦ» в рамках Соглашения (ИВТ СО РАН), предусматривающего возможность создания совместного оперативного и долговременного архивов данных с задействованием существующих информационно-телекоммуникационных ресурсов Новосибирского научного центра СО РАН, а также их обработки на современных быстродействующих вычислительных устройствах. Создана совместная (ИВТ СО РАН, ЦГМС-РСМЦ) лаборатория по обработке данных дистанционного зондирования. Практическая работа ИВТ СО РАН по реализации проекта

30 25, октябрь, 2008 г. Бурятский научный центр СО РАН Тюменский научный центр СО РАН Институт вычислительных технологий СО РАН Институт водных и экологических проблем СО РАН Институт геологии и минералогии СО РАН Институт леса им. В. Н. Сукачёва СО РАН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН Институт систематики и экологии животных СО РАН Институт физико-технических проблем Севера СО РАН Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН Центральный сибирский ботанический сад СО РАН 30 Создаётся автоматизированная система сбора, хранения и обработки данных дистанционного зондирования. В настоящий момент создан электронный каталог, обеспечивающий доступ к оперативным данным французского спутника SPOT 2/4, принимаемым ЗабСибРЦПОД, а также к архивным данным спутника Landsat (США) за 1982–2002 гг. Практическая работа ИВТ СО РАН по реализации проекта В настоящее время пользователями системы являются: Разработан Регламент доступа к данным для институтов и других организаций СО РАН.

31 25, октябрь, 2008 г. 31 Техническая оснащённость ЗапСибРЦПОД и принимаемые спутниковые данные NOAA, (США),1 Гбайт/сутки EROS-B (Израиль)(по заказам) (Terra+Aqua)/MODIS (США)3.5 Гбайт/сутки IRS-P5 (Cartosat-1) (Индия)(по заказам) SPOT 2/4 (Франция)16 Гбайт/сутки RADARSAT-1 (Канада)(по заказам) Метеор-М1 (Россия)(c 2009 г.) Электро-Л1 (Россия)(с 2009 г.) Приёмная станция «УниСкан» Приёмная станция «СПОИ» Приёмная станция «СканЭкс» Приёмная станция «ПРИ-Па» с уникальной антенной ТНА-57Р для устойчивого приёма данных ДЗЗ высокого пространственного разрешения

32 25, октябрь, 2008 г. 32 Зона покрытия ЗапСибРЦПОД Новосибирск

33 25, октябрь, 2008 г. 33 Характеристики спутников SPOT SPOT-2 Запущен 21 января 1990 г. Владелец компания SpotImage (Франция) SPOT-4 Запущен 24 января 1998 г. Владелец компания SpotImage (Франция)

34 25, октябрь, 2008 г. 34 Область покрытия данными SPOT на апрель 2008 г.

35 25, октябрь, 2008 г. 35 Функциональная схема подсети сбора данных СПД СО РАН

36 25, октябрь, 2008 г. 36 Поиск по каталогу главная страница каталога, Набор карт-подложек Выделение области поиска на карте- подложке

37 25, октябрь, 2008 г. 37 Иркутск По запросу предоставляются….. Красноярск Тюмень

38 25, октябрь, 2008 г. 38 По запросу предоставляются….. Новосибирск

39 25, октябрь, 2008 г. 39 Объективная заинтересованность СО РАН в создании Центра Использование информационно-телекоммуникационной инфраструктуры Центра для информационного обеспечения проводимых в Отделении исследований Существенное упрощение доступа к новым источникам данных (в первую очередь, дистанционного зондирования) за счет централизации и автоматизации Возможность организации «глубокой» обработки первичных данных с использованием вычислительных мощностей институтов СО РАН Доступ к стандартизованным тематическим информационным продуктам вместо «перекачки» сырых данных Доступ к БД других ведомств и государственных информационных сетей (Росстат и др.)

40 25, октябрь, 2008 г. 40 Прикладные проекты и программы СО РАН, которые могут использовать инфраструктуру Центра Информационные системы территориального планирования и управления хозяйством научных центров СО РАН (ГИС НЦ СО РАН) Портал геопространственных данных для обеспечения исследований в области наук о Земле, наук о Жизни, социально-экономических, гуманитарных и т.п.

41 25, октябрь, 2008 г. 41 Концептуальным фактором успеха проекта является возможность привлечения к его реализации высококвалифицированного кадрового потенциала СО РАН и ведущих ВУЗов Сибири, имеющих соответствующий опыт работы. Использование существующего и развиваемого технического и технологического потенциала СО РАН позволит уже на первом этапе создания Центра предоставить ему современную телекоммуникационную и вычислительную инфраструктуру для передачи, надёжного хранения и оперативной обработки информации и предоставления ее потребителям. Использование этой инфраструктуры позволит существенно сократить сроки реализации проекта и в кратчайшие сроки приступить к выполнению основных функций Центра. Определяющая роль СО РАН

42 25, октябрь, 2008 г. Спасибо за внимание! 42