Электронная Земля: сетевая среда поиска, интеграции и анализа геоданных ПРОГРАММА ПРЕЗИДИУМА РАН «Разработка фундаментальных основ создания научной распределенной. - презентация

1 Электронная Земля: сетевая среда поиска, интеграции и анализа геоданных ПРОГРАММА ПРЕЗИДИУМА РАН «Разработка фундаментальных основ создания научной распределенной информационно - вычислительной среды на основе технологий GRID», НАПРАВЛЕНИЕ «Электронная Земля: научные информационные ресурсы и информационно-коммуникационные технологии»

2 Результаты Интегральная информационно- аналитическая система для решения широкого круга задач в науках о ЗемлеИнтегральная информационно- аналитическая система для решения широкого круга задач в науках о Земле Новая схема взаимодействия специалиста с разработанной системойНовая схема взаимодействия специалиста с разработанной системой Классификационная система «Электронная Земля»Классификационная система «Электронная Земля» Мониторинг отечественных и зарубежных ресурсовМониторинг отечественных и зарубежных ресурсов

3 Локальная технология Пользователь Ресурсы Интернет Время Деньги Трудо- затраты Supercomputers

4 Сетевая технология Ресурсы ГИС клиент Интернет Информационный ресурс Портал Информационный ресурс Аналитический ресурс

5 Центральный портал Другие порталы Сервер ИПС Метаданные Метаданные ГИС, аналитика Суперкомпьютеры Запрос данных конверсия и интеграция Архитектура проекта Электронная Земля Ресурсы портала Персональные РесурсыИнтернет Ресурсы Интранет Аналитик

6 Интернет Информационное поле проекта Порталы проекта Вычислительные ресурсы Системные ресурсы Информаци- онные ресурсы: публикации, геоданные и т.п. GIS and other analyticalsystems Informational resources: publications, geodata etc. Поисковые системы Системы интеграции Локальный компьютер, Интранет Другие web-службы Аналитические ресурсы: ГИС, расчетные методы Аналитические ресурсы: ГИС, расчетные методы Аналитические ресурсы: ГИС, расчетные методы Информаци- онные ресурсы: публикации, геоданные и т.п. Информаци- онные ресурсы: публикации, геоданные и т.п.

7 Действующая информационно-коммуникационная среда Физика твердой Земли и солнечно-земная физика Сетевые аналитические ГИС и технологии Геология полезных ископаемых, география, природопользование, и экология Геодинамика, геохимия, металлогения и электронная картография Объединенный научный совет РАН по проблемам геоинформатики ПОЛЬЗОВАТЕЛИ Институты Отделения наук о Земле РАН Центральный портал ВИНИТИ РАН ИГЕМ РАН (ГИН, ИВП, ИГ, ИГЭ, ИПИ, ИСА, ИФЗ) ИППИ РАН ГГМ РАН (ГЕОХИ, ИГГД, ГИН, ИНОЗ) ГЦ РАН (МИТП, НС РАН) Суперкомпьютерный центр – МСЦ РАН

8 Что получает специалист? Пользователь Электронная Земля Ресурсы GRID ГИС системы Ресурсы Интернет Мета- данные Время Деньги Трудо- затраты

9 Мировые геоданные Высоты поверхности Земли (eTopo2) Гравитационные аномалии Магнитное поле Сейсмическая опасность (пиковые ускорения) Мощность осадочного чехла Геологические разломы Оперативный каталог землетрясений NEIC Оперативный каталог землетрясений Обнинска Месторождения полезных ископаемых Базовые векторные объекты Земли Базовые векторные объекты России Населенные пункты Земли Именованные географические объекты Тепловой поток Etc…

10 Возможности Электронной Земли Поиск ресурсов по метаданным и рубрикаторамПоиск ресурсов по метаданным и рубрикаторам Интеграция ресурсов «на лету»Интеграция ресурсов «на лету» Комплексный анализ и вычисленияКомплексный анализ и вычисления Создание новых ресурсовСоздание новых ресурсов

11 Исследования Просмотр многодисциплинарной географической информации (ГИ) и оценивание связей между ее компонентамиПросмотр многодисциплинарной географической информации (ГИ) и оценивание связей между ее компонентами Нахождение многомерных зависимостей в ГИ, прогнозирование, обнаружение и распознавание целевых заранее неизвестных стационарных и динамических свойств геологической среды.Нахождение многомерных зависимостей в ГИ, прогнозирование, обнаружение и распознавание целевых заранее неизвестных стационарных и динамических свойств геологической среды.

12 Сценарий использования Регистрация Поиск и сборка геоданных Изучение проблемы (выбор метода анализа) Создание проекта – входные данные для анализа Запуск интерактивного анализа Результат: ГИС-анализ или вторичные геоданные

13 Применение Комплексный геоинформационный анализ золоторудных месторождений Курило-Камчатского вулканического пояса

14 Исследуемый регион, геологические разломы и месторождения золота: Красные квадраты - собственно золотые. Зеленые кружки – полиметаллические золото- серебряные с преобладанием свинца и цинка над медью. Синие кружки - золото- серебряные. Темно-красные квадратики - золотокварцевые. Черные треугольники - проявления, не разделенные на формации.

15 : ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ. : Цифровые сеточные модели: Цифровая модель высот поверхности земли в сетке 2´х 2´. Типы пород кайнозойской эры. Типы пород четвертичного периода. Типы пород периода неогена. Типы пород периода палеогена.

16 Исходные данные: Векторные данные: Полигоны: Субвулканические интрузии Камчатского звена Кайнозойского Курило-Камчатского вулканического пояса. Линии: Разломы Границы вулканических поясов Точки: Голоценовые вулканические постройки Плиоценовые вулканические постройки Золото-серебряные месторождения и проявления Камчатки: Собственно золотые. Полиметаллически-золото-серебряные с преобладанием свинца и цинка над медью. Золото-серебряные. Золото-кварцевые. Проявления, не разделенные на формации.

17 Причинно-следственная модель формирования золоторудных месторождений: 1.Месторождения золота в Курило-Камчатском вулканическом поясе относятся к телетермальному типу. 2. Месторождения формировались в период кайнозоя. Поэтому они могут быть приурочены к вулканическим породам кайнозойской эры, петрологический состав которых является кислым (более 70% SiO2) или средним (от 70% до 50% SiO2). 3.Вулканогенные растворы, из которых формировалось золото, были низкотемпературными. Одна из причин – удаленность источников тепла, которые, возможно, связаны с вулканическим постройкам плиоцен- миоценового времени. 4.Выход растворов на поверхность происходил в областях с тектоническими нарушениями земной коры. Можно предполагать, что эти области совпадают с зонами геологических разломов.

18 Анализ и преобразование данных

19 Прогнозные области золоторудных месторождений, найденные с помощью индуктивного вывода

20 Актуальность результата Удаленный доступ, поиск, обмен и интеграция междисциплинарных распределенных ресурсов по наукам о Земле и их комплексный анализ необходимы для: –Распределенной среды GeoWeb (проект ESRI) –Глобальной системы мониторинга Земли (GEOSS) –Проектов Электронного Геофизического Года (eGY) –Проектов группы наблюдений о Земле (GEO) –…. « …новая рабочая среда предоставит много преимуществ, недоступных для отдельных разобщенных систем и организаций, … будет формироваться на основе стандартизированных моделей пространственных данных, с порталами метаданных ГИС для организации структуры наборов геоданных и сервисов и их поиска, и будет внедряться в рамках разнообразных совместных инициатив и соглашений по обмену информацией и накоплению знания» (Джек Данджермонд, президент компании ESRI)

21 Выводы Принципиальный результат: В Электронной Земле впервые мы перешли от ГИС к многопользовательской распределенной геоинформационной аналитической среде. Принципиальный результат: В Электронной Земле впервые мы перешли от ГИС к многопользовательской распределенной геоинформационной аналитической среде. Результаты для пользователей: (1) создано интегральное информационное поле для проведения исследований и решения задач Результаты для пользователей: (1) создано интегральное информационное поле для проведения исследований и решения задач (2) разработана технология комплексного анализа, доступная для неспециалиста в области ИТ (2) разработана технология комплексного анализа, доступная для неспециалиста в области ИТ Что дальше? Что дальше? oСовместные работы с институтами РАН oПривлечение ВУЗов для обучения студентов oРазвитие инфраструктуры oИнформационное наполнение oРазвитие аналитических технологий и функций