Расширение функционала подсистемы анализа временных серий данных в информационных системах семейства «Созвездие-ВЕГА»
В настоящее время для исследований Земли из космоса и мониторинга различных процессов и явлений доступны глобальные и протяженные во времени архивы спутниковых данных, такие как, например, архивы ЦКП «ИКИ-Мониторинг». Существующие инструменты позволяют «на лету» получать различные информационные продукты на основе данных архивов, а также рассчитывать историю необходимых для мониторинга характеристик для отдельных объектов наблюдений в оффлайн-режиме. Кроме них, однако, востребованными являются сервисы, позволяющие «на лету» получать данные по большому количеству разновременных наблюдений в произвольных точках Земной поверхности при решении целого ряда отдельных задач спутникового мониторинга. Опыт эксплуатации таких сервисов спутникового мониторинга показал востребованность инструмента анализа данных, представляющих протяженные временные серии в виде графиков.
До недавнего времени в рамках информационных систем семейства «Созвездие-Вега» был реализован ограниченный функционал по анализу временных серий данных на основе их представления в виде графиков. Пользователь мог получить график по точке или объекту наблюдения по ограниченному набору информационных продуктов, большую часть из которых составляли различные вегетационные индексы либо метеоданные.
В 2023 году функционал подсистемы анализа временных рядов был практически полностью переработан. Была поставлена задача обеспечения доступа пользователей к инструментам анализа временных рядов, полученных по всем имеющимся в архивах ЦКП «ИКИ-Мониторинг». Так как разные типы данных существенно отличаются по схемам хранения и построения, для реализации новых возможностей потребовалась существенная модернизация и унификация уже существующих программных модулей и разработка новых библиотек и программных компонент. Принципиальная схема взаимодействия сервисов задействованных при построении графиков временных рядов приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема взаимодействия сервисов, задействованных при построении графиков временных рядов
На текущий момент новый функционал уже внедрен для работы с данными геостационарных спутников Himawari-8/9, «Электро-Л» №№1-3, GOES-E,W, METEOSAT 9-11 и высокоэллиптического КА «Арктика-М» №1. Пример использования нового интерфейса приведен на рисунке 2. Работы по внедрению аналогичного функционала для многих десятков различных композитных продуктов находятся на завершающей стадии, а именно на стадии тестирования. Именно композитные продукты, позволяющие получать регулярные временные ряды по точкам или полигонам, находящимся в зоне их покрытия (например, «вся Россия»), представляют наибольший интерес для пользователей. Реализация доступа к ним потребовала разработки нового, более сложного веб-интерфейса для интерактивного выбора требуемого композитного продукта по набору различных критериев (тип композита, его скважность, тип продукта и вариант его построения и совместного отображения соответствующих им временных рядов данных). Следующим этапом будет реализация в информационных системах семейства «Созвездие-Вега» инструментов для анализа рядов данных, получаемым по сценам среднего и высокого разрешения.
Рисунок 2 - Пример интерфейса для анализа временных рядов по данным геостационарных спутников
Для реализации вышеописанного функционала были существенно доработаны программные модули, отвечающие за предоставление в интерфейсы информации об имеющихся в архивах UNISAT данных и различных их характеристик, таких как: наборы каналов, правила построения динамически формируемых («виртуальных продуктов»), пространственные характеристики и др.
Также в 2023 году были проведены работы по оптимизации блоков системы управления комплексными задачами по обработке данных TASK_JOBS, которая в данном случае используется для диспетчеризации процессов подготовки временных рядов. Был существенно улучшен служебный интерфейс, который теперь позволяет проще найти информацию о выполнении конкретных процессов чтения рядов данных. С целью повышения скорости передачи по сети данных временных рядов теперь эта информация передается в сжатом виде. Дополнительно реализован функционал, позволяющий останавливать выполнение процессов обработки путем перевода соответствующего задания в системе TASK_JOBS в статус “отменен”. Такая необходимость иногда возникает при получении очень больших временных рядов данных, которое по тем или иным причинам оказывается ненужным.
Существенные изменения с целью повышения скорости работы были внесены непосредственно в «Блок получения временных рядов». Подробнее этот вопрос будет рассмотрен в следующем пункте отчета.