Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методов и создание экспериментального образца системы формирования и сопровождения базы данных предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса, для предупреждения значительных сейсмических событий

Докладчик: Бондур Валерий Григорьевич

Должность: Директор, академик РАН, доктор технических наук

Цель проекта:
Реализуемый проект направлен на решение задач, связанных с необходимостью: - разработки новых и усовершенствования существующих методов и технологий комплексного сбора и обработки космических данных для оперативного мониторинга сейсмоопасных территорий; - разработки баз данных о предвестниках сильных землетрясений, регистрируемых из космоса; - предоставления оперативной космической и наземной информации для оценки рисков сильных землетрясений и принятия необходимых эффективных мер для предупреждения и снижения последствий таких экстремальных природных явлений, как землетрясения. Цели проекта: - Разработка и экспериментальная отработка новых методов и технологий сбора, обработки и систематизации данных, регистрируемых космическими средствами для мониторинга предвестников сильных Магнитудой≥6 (далее М≥6) землетрясений. - Разработка научно-технических решений для организации мониторинга сейсмоопасных территорий и создания базы данных предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса, для предупреждения, снижения риска и уменьшения экономических, социальных и экологических последствий от значительных сейсмических событий.

Основные планируемые результаты проекта:
Основные планируемые результаты проекта:
- Методика сбора и систематизации исходной космической информации и сопутствующих данных для формирования базы данных предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса.
- Методы предварительной и тематической обработки и визуализации данных, характеризующих предвестники сильных землетрясений (М≥6).
- Алгоритмы предварительной и тематической обработки и визуализации данных, характеризующих предвестники сильных землетрясений (М≥6).
- Экспериментальный образец системы формирования и сопровождения базы данных предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса.
- Фрагмент базы данных предвестников сильных землетрясений (М≥6), регистрируемых из космоса, для выбранных тестовых сейсмоопасных территорий на территории России и других стран.
Методика сбора и систематизации исходной космической информации и сопутствующих данных для формирования базы данных предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса, будет обеспечивать формализованное описание процессов и процедур получения данных при космическом мониторинге сейсмоопасных территорий, их классификации, предварительной и тематической обработки, подготовки для размещения в базе данных и визуализации.
Разрабатываемые методы и алгоритмы предварительной и тематической обработки и визуализации данных предвестников землетрясений будут обеспечивать:
а) формирование набора предвестников землетрясений;
б) представления результатов исследований в удобной и наглядной форме;
в) визуальное восприятие всех данных об аномальных вариациях различных геофизических полей (ионосферных, тепловых) и геодинамических особенностях, которые свидетельствуют о подготовке землетрясений.
Экспериментальный образец системы формирования и сопровождения базы данных предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса, будет обеспечивать:
а) сопряжение с системами (комплексами) приема данных космического мониторинга и архивами данных, расположенных на специализированных серверах сети Интернет;
б) получение данных космического мониторинга сейсмоопасных территорий (с ftp-серверов, аппаратно-программных комплексов приема спутниковых данных) и их предварительную обработку;
в) хранение данных о предвестниках землетрясений, регистрируемых из космоса, в систематизированном виде (база данных);
г) проведение тематической обработки спутниковых данных о предвестниках землетрясений;
д) предоставление по запросу пользователей доступа к базе данных предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса, и их визуализацию, в т.ч. с использованием картографической основы;
е) при необходимости, документирование данных о предвестниках землетрясений и результатов их обработки.
Аппаратные средства и программное обеспечение экспериментального образца системы формирования и сопровождения БД предвестников землетрясений будет обладать максимальной унификацией.
Фрагмент БД будет сформирована на основании результатов обработки и анализа различных спутниковых данных, позволяющих выявлять геодинамические, ионосферные и тепловые предвестники землетрясений. Также в БД будут включены результаты наземных наблюдений и вспомогательная информация, позволяющая с большей точностью детектировать предвестники землетрясений.
Научная новизна заключается в разработке новых методов и технологий сбора и обработки космических данных, позволяющих регистрировать предвестники сильных землетрясений (М≥6), проявляющихся в аномалиях различных геофизических полей, а также формировать базу данных, основанную на использовании информации, накопленной при проведении дистанционного мониторинга сейсмоопасных территорий, и осуществлять комплексный анализ космической и сопутствующей информации для предупреждения и снижения последствий значительных сейсмических событий.
Несмотря на наличие значительного объема данных о землетрясениях, накопленного различными организациями, она носит разрозненный характер. Базы данных содержащие комплексную информацию о предвестниках сильных землетрясений, регистрируемых из космоса, отсутствует вообще.
Отсутствие общей базы данных, содержащей систематизированную информацию о предвестниках сильных землетрясений, регистрируемых из космоса, не позволяет проводить обобщенный анализ данных для принятия оперативных решений по предупреждению и снижению последствий этих катастрофических природных процессов. Поэтому возникает необходимость создания такой базы данных, которая будет содержать систематизированный комплексный набор информации о предвестниках землетрясений, регистрируемых из космоса.
Основным преимуществом разрабатываемой базы данных является, систематизация комплексного набора информации о различных предвестниках сильных землетрясений, регистрируемых из космоса.
Для достижения заявленных результатов в ходе выполнения проекта будут решаться комплексные научно-технические задачи, включающие применение современных методов и средств дистанционного зондирования, технологий приёма и методов обработки космической информации, методов сбора и оценки космических и других данных, полученных в результате исследований сейсмоопасных территорий, а также решение научно-технических задач, направленных на создание системы формирования и сопровождения базы данных (БД) предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Использование результатов ПНИ имеет следующие перспективы:
Разработанные в ходе ПНИ методы и технологии мониторинга опасных природных явлений, в том числе технология сбора и обработки космических данных, позволяющих регистрировать предвестники значительных сейсмических событий (М≥6), и системы формирования и сопровождения базы данных предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса, созданный экспериментальный образец обеспечит возможность осуществления комплексного мониторинга состояния сейсмоопасных территорий для предупреждения и снижения риска значительных сейсмических событий. Полученные результаты будут использованы при создании комплексной системы мониторинга чрезвычайных ситуаций, которая внесет вклад в решение проблем предупреждения, оценки рисков и уменьшения негативных последствий от природных катастроф и обеспечения экологической безопасности.
Практическое внедрение результатов работ может быть осуществлено путем использования полученных объектов интеллектуальной собственности заинтересованными организациями.
Полученные при проведении ПНИ результаты будут превышать мировой уровень работ в исследуемой области, будут конкурентоспособны в сравнении с известными отечественными и зарубежными разработками.
Результаты проекта могут быть использованы организациями и службами МЧС России, Министерством природных ресурсов и экологии РФ, Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Министерством регионального развития РФ, ГК «Росатом», Министерство энергетики Российской Федерации, ОАО «РусГидро», Геофизической службой РАН, Институтом физики Земли РАН, Институтом теории прогноза землетрясений РАН, Институтом вулканологии и сейсмологии РАН, ЗАО «Информационные системы и наукоемкие технологии», компанией TerraSeismic, ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «РЖД», учебными учреждениями высшего и профессионального образования России и др.

Текущие результаты проекта:
1 Проведен анализ методов мониторинга, основанных на использовании данных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS, для выявления ионосферных и геодинамических предвестников землетрясений.
2 Рассмотрены космические методы исследования геодинамических особенностей, связанных с сейсмической активностью.
3 Проанализированы возможности использования данных дистанционного зондирования для регистрации аномалий тепловых полей при подготовке и протекании землетрясений.
4 Проведена сравнительная оценка и обоснованы возможности использования космических данных для выявления ионосферных, геодинамических и тепловых предвестников землетрясений.
5 Обоснован выбор оптимального метода исследования сейсмоопасных территорий, способствующего повышению эффективности мониторинга предвестников землетрясений по космическим данным.
6 Обоснован выбор программно-технической платформы для функционирования системы формирования и сопровождения базы данных предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса.
7 Разработана логическая структуры базы данных предвестников землетрясений, регистрируемых из космоса.
8 Проведены патентные исследования.
9 Проведен подбор архивных данных на сейсмоопасные регионы мира.
10 Проведен сбор, систематизация, обработка и анализ оперативных данных на сейсмоопасные регионы мира.