1 Информационно Вычислительный Портал Динамика экосистем Молородов Ю.И., Федотов А.М. Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск e-mail: yumo@ict.ncs.ru. - презентация

1 1 Информационно Вычислительный Портал Динамика экосистем Молородов Ю.И., Федотов А.М. Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск Интеграционный грант СО РАН 34 Информационно Вычислительный Портал Динамика экосистем Молородов Ю.И., Федотов А.М. Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск Интеграционный грант СО РАН 34

2 Постановка общей задачи: 2 Изучение поведения окружающей среды и динамики экосистем требует мульти дисциплинарных исследований объединяющих усилия научных коллективов: физиков, химиков, биологов, ботаников и др. Необходим инструментарий для обработки и осмысления все больших массивов информации получаемых этими коллективами.

3 3 Для этого необходимо инициировать создание корпоративной (в рамках СО РАН) информационно- вычислительной системы в виде распределенной информационной инфраструктуры объединяющей междисциплинарные исследования окружающей среды. Её основой будут данные об окружающей среде, и информационные ресурсы. Данные берутся из полевых и натурных исследованиях, и из расчетов на основе математических моделей описывающих эту среду.

4 Мониторинг Моделирование Анализ Получение данных Лаб. исследов. Физика Прогр. средства Структура исследований 4

5 БД Система получения данных Web-сервер Web-доступ Пользователи Преобразования и анализ информации Источники данных Аэро-космосъёмка Результаты моделирования Полевые данные

6 6 Должен быть обеспечен круглосуточный доступ к системе через Интернет. При этом необходимо осуществлять контроль доступа к информации и наличие разнообразных режимов доступа к данным. Система должна содержать средства для своевременной актуализации информации. Возможность обработки хранимой информации, визуализация данных. Требования:

7 Имеющийся задел: 1. Атлас "Биоразнообразие животного и растительного мира Сибири" 2. Данные солнечных измерений (Иркутск, Томск) 3. Физика и химия атмосферы 4. Климатическая модель 5. АТМОС - Web портал по атмосферным наукам Атлас «Атмосферные аэрозоли Сибири». 7

8 Атлас атмосферные аэрозоли Сибири 1.Содержит результаты мониторинга аэрозоля, собранные из разнородных источников данных, распределенных по всей территории Западной Сибири. 2. Разработаны математические алгоритмы для обработки этих результатов. 3. Представление данных в табличном и графическом виде. 4. Предусмотрено разграничение прав доступа на чтение, изменение и добавление информации. 5. Предусмотрен интерфейс на русском и английском языках. 8

9 Карта мониторинга 9

10 Измеряемые характеристики аэрозоля: 10 Массовая концентрация. Химический состав Аэрозольное светорассеяние. Концентрация ядер конденсации. (r

11 Содержание таблиц: 1 Время, место и длительность отбора конкретного элемента: Ca, Cl, Cu, Fe, K, Ti, ионы, катионы и др. Среднее геометрическое значение и дисперсия концентрации элемента. Среднее арифметическое значение масс элемента. Минимальное, максимальное и отношения значений их масс.. Коэффициент Рана (environment factor) - например: Ka/Fe. Коэффициент обогащения (enrichment factor)/

12 Атлас направлен на прозрачную интеграцию разнородных источников данных собранных на основе мониторинга физико-химических характеристик атмосферы. Источники в значительной степени отличаются в формате данных, географического расположения, административных областей. Таким образом, атлас обеспечивает функциональное назначение, позволяющее собирать, загружать, проверять, обрабатывать, и публиковать данные через Internet. Назначение Атласа 12

13 Архитектура атласа: 13 Атлас построен на основе звездной топологии с хранилищем данных в логическом центре. Хранилище окружено функциональными подсистемами способными выполнять конкретные задачи: сбор данных, обрабатывающий, и визуальное наблюдение. Подсистемы взаимодействуют друг с другом косвенно, через данные загруженные в хранилище. Компоненты какой-либо подсистемы могут позвонить друг другу непосредственно для того, чтобы расширять исполнение. Эта архитектура соответствует образцу Интеграции Данных с коллективной базой данных. Основном преимуществом является способность добавлять новые функции не модифицируя основную реализацию.

14 Данные космической съёмки: Data collection subsystem Manual data entry Albedo file downloading Repository Aerosol observation database Albedo catalog Data processing subsystem Statistical analysis Computing size spectrum Aerosol calculator User interface subsystem Aerosol characteristics visualization Albedo visualization 1414

15 15 Атлас атмосферные аэрозоли Сибири

16 Схема базы данных

17 1717

18 Система сбора, хранения и предварительной обработки спутниковых данных позволяет обрабатывать данные полученные по достаточно большой территории (Новосибирской, Томской, Кемеровской областей, Алтайского и Красноярского краев и др.). Мы их использовали для извлечения альбедо однократного рассеяния подстилающей поверхности. От этого зависит количество солнечной энергии полученное Земной поверхностью, а значит и температура воздуха в приземном слое. Данные космической съёмки: 1818

19 GIS карта мониторинга 1919 ОБНИНСК, 24 – 28 ОКТЯБРЯ 2005 Г. АЭРОЗОЛИ И БЕЗОПАСНОСТЬ

20 Альбедо Альбедо Web-сервис 20

21 2121 Благодарим за внимание !