Инструменты анализа рядов данных в системах семейства «Созвездие Вега»

В настоящее время в рамках "ИКИ-Мониторинг" поддерживается уникальный сверхбольшой архив спутниковых, наземных и производных данных (более 1 ПБ в непосредственном доступе). Информация данного архива доступна сегодня различным научным информационным системам семейства «Созвездие Вега». Совокупность изображений, полученных множеством спутниковых систем в различных участках спектра в течение длительного промежутка времени в планетарном масштабе, а также архив метеорологических данных, представляют собой многомерный массив данных, анализ которых подразумевает построение выборок по тому или иному принципу в зависимости от поставленной задачи. Одним из инструментов такого рода является система анализа пространственных, спектральных и временных рядов данных, которая была создана в ИКИ РАН.

Система позволяет анализировать следующие виды рядов данных:

• временные ряды, в том числе, динамику спектральных характеристик, вегетационных индексов, метеорологических показателей, а также производных величин;
• спектральные характеристики поверхности в выбранных точках на заданном изображении;
• вертикальные профили изменения метеорологических показателей с высотой;
• пространственные разрезы спектральных и метеорологических данных.

Следует отметить, что в системах реализуется анализ  временных рядов наблюдений, выполненных как в отдельных точках, так и интегрированных на различные объекты (полигоны). Это позволяет, например, анализировать состояние сельскохозяйственных угодий (полей), участков повреждения леса, земель, занятых различными типами растительности, на территории различных административных единиц (районов, субъектов РФ), и т.д.

При решении многих задач характерные ряды данных могут свидетельствовать о качественных свойствах наблюдаемого объекта, например, спектральный образ участка поверхности Земли говорит о типе его покрытия, а временной ход вегетационного индекса — о произрастающих видах растений, хозяйственной деятельности и природных явлениях. Для сравнения ряда данных наблюдаемого объекта с эталонными рядами предусмотрена функция сохранения и выбора эталонов.
Примеры интерфейсов работы с рядами данных, реализованные в различных системах семейства "Созвездие-Вега", приведены на рисунке 1.3.5

Система построена на клиент-серверной архитектуре, причем на серверную часть возложена задача извлечения данных из массива и кэширования, а на клиентскую — интерактивное управление параметрами визуализации (отображение/скрытие, стили, масштаб). Дополнительно предусмотрена выдача ряда данных в табличном виде для проведения их дальнейшего анализа в различных специализированных программных системах.

В 2016 году была создана и внедрена в различные информационные системы семейства "Созвездие-Вега" новая усовершенствованная версия системы, позволившая существенно расширить наборы совместно анализируемой информации, функции управления визуализацией и анализа данных.

    
Рисунок 1.3.5 - Примеры интерфейсов работы с рядами данных реализованные в различных системах семейства "Созвездие-Вега"