Создание системы Вега-Агрометеоролог

Агрометеорология или сельскохозяйственная метеорология - наука, изучающая погоду и климат применительно к задачам сельского хозяйства, что не изучается ни одной из других сельскохозяйственных наук. Основными задачами агрометеорологии являются: исследование закономерностей формирования метеорологических и климатических условий сельскохозяйственного производства, разработка методов оценки влияния метеорологических факторов на развитие сельскохозяйственных культур, производство сельскохозяйственных работ, применение тех или иных агротехнических приемов, разработка методов агрометеорологических прогнозов для прогнозирования состояния посевов и оценки возможного урожая. В нашей стране ведущими организациями, осуществляющие научные исследования в области агрометеорологии, являются научные институты и центры Росгидромета.

Для решения задач агрометеорология использует как наземные данные, так и спутниковые данные. В первую очередь это метеорологические данные, получаемые с сети метеорологических станций и постов Росгидромета. Кроме метеорологических данных также важной частью являются наземные данные по наблюдению за состоянием и фазами развития растений на тестовых участках на специальной сети агрометеорологических станций. Спутниковая информация специалистам агрометеорологам поступает обычно из специализированных центров Росгидромета или центров различных научных организаций (в том числе из ЦКП "Мониторинг"). При этом для каждого типа данных существует отдельное программное обеспечение для работы с ними, хранения и визуализации. Для решения множества задачи агрометеоролог вынужден использовать все виды данных, уметь работать с разным ПО для их анализа и каким-то образом проводить их совместный анализ. Поэтому достаточно остро стоит задача создания методов, подходов и систем, позволяющих проводить совместный анализ различных типов данных для решения задач, стоящих перед агрометеорологами. Решение этих задач должна обеспечить система Вега-Агрометеоролог (http://agrometeo.geosmis.ru/), которая создается и развивается в настоящее время совместно ИКИ РАН, Гидрометцентром России, НИЦ "Планета" и ВНИИСХМ. В 2017 году система Вега-Агрометеоролог была введена в опытную эксплуатацию.

Вега-Агрометеоролог это информационная система для комплексного распределенного анализа данных агрометеорологического мониторинга, которая использует только возможности стандартного броузера получать удаленный доступ к различным данным и проводить их совместный анализ. Наряду с наземными данными сервис позволяет использовать для анализа спутниковые данные, различные вегетационные индексы и даже спутниковые метеорологические продукты. Система обеспечивает совместный анализ регулярной спутниковой информации и данных наземных наблюдений по всей территории сельскохозяйственных земель России с учётом агроклиматического районирования. Сервис создан на базе платформы «Вега», разработанной в ИКИ РАН, используется архив данных Центра коллективного пользования спутниковыми данными – ЦКП «ИКИ-Мониторинг» и архив данных, доступных в Объединенной системе работы с данными "НИЦ "Планета".  Основные особенности системы:

• интеграция спутниковой и наземной информации по большой территории;
   
• возможность предоставления оперативной и архивной информации по большой территории;
   
• высокий уровень автоматизации всех процессов обработки и представления информации, позволяющий легко расширять систему и включать в нее новые объекты мониторинга;
   
• развитый инструментарий для анализа информации и наличие различных вариантов предоставления информации;
   
• возможность контроля наземных данных, используя пространственный анализ и дополнительные данные, в том числе спутниковые.

В составе системы пользователям доступны данные спутниковых наблюдений среднего и высокого разрешения, полученные с метеорологических и природоресурсных КА, индексные данные для анализа состояния и динамики растительности, метеорологическая информация на регулярной сетке, в том числе прогнозная, а также данные наземных наблюдений с агрометеостанций по всей территории России. Обновление спутниковых данных происходит регулярно, от нескольких раз в сутки для отдельных наблюдений до ежесуточного для композитных и декадных данных. Обновление наземных данных происходит ежесуточно и ежедекадно.

Пример совместного анализа наземных данных и данных, полученных на основе спутниковых наблюдений (отклонение от "нормы" значений NDVI на пахотных землях) в системе Вега-Агрометеоролог,  приведен на Рис. 1.2.1

Рисунок 1.2.1 - Пример совместного анализа наземных данных и данных, полученных на основе спутниковых наблюдений (отклонение от "нормы" значений NDVI на пахотных землях) в системе Вега-Агрометеоролог