Спутниковый мониторинг остается ключевым источником данных для наблюдения за территорией России

Системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) сегодня остаются единственным инструментом, позволяющим получать сопоставимую информацию о процессах на всей территории планеты. Об этом рассказал руководитель отдела спутникового мониторинга Института космических исследований РАН Евгений Лупян в интервью порталу «Научная Россия».

По его словам, для России спутниковые наблюдения имеют особое значение из-за масштабов и труднодоступности территории. Около 60% площади страны относится к районам, где организация постоянных наземных наблюдений затруднена. При этом до 80% данных, используемых в современных системах прогнозирования погоды, поступает именно со спутниковых группировок.

От гидрометеорологии до природных ресурсов

Первоначально технологии ДЗЗ развивались преимущественно в интересах гидрометеорологии, однако сегодня спутниковые данные используются практически во всех сферах, связанных с мониторингом территорий и природных ресурсов.

Среди основных направлений — наблюдение за лесными пожарами, состоянием сельскохозяйственных земель, водными объектами, ледовой обстановкой, природными и техногенными процессами. Важным потребителем данных остается и научное сообщество. По словам Лупяна, в ИКИ РАН создан центр коллективного пользования архивами спутниковых данных, которым пользуются около 160 научных и образовательных организаций.

Российская орбитальная группировка остается ограниченной

По оценке специалиста, российская группировка спутников дистанционного зондирования насчитывает лишь несколько десятков аппаратов, что значительно уступает возможностям ведущих космических держав.

Наиболее обеспеченным направлением остается гидрометеорологический мониторинг. Отдельно Лупян отметил высокоэллиптическую систему «Арктика», предназначенную для наблюдения за северными территориями. Благодаря особенностям орбиты спутники способны длительное время контролировать арктическую зону и территорию России.

При этом наиболее ощутимый дефицит наблюдается в сегменте радиолокационных аппаратов и спутников природоресурсного мониторинга с пространственным разрешением от нескольких до сотен метров. Именно такие данные наиболее востребованы при решении задач в лесном хозяйстве, сельском хозяйстве, природоохранной деятельности и региональном управлении.

Для мониторинга природных ресурсов необходимы новые аппараты

По словам Лупяна, наиболее востребованным сегментом остаются системы наблюдения с разрешением от 5 до 100 м. Такие данные используются для регулярного мониторинга территорий и позволяют получать информацию о состоянии земель, лесов, водных объектов и других природных ресурсов.

Сейчас значительная часть подобных данных поступает от зарубежных спутниковых систем, распространяющих информацию в открытом доступе. Однако для обеспечения независимости и устойчивости мониторинга необходимы собственные отечественные аппараты данного класса.

Искусственный интеллект становится инструментом обработки данных

В области обработки спутниковой информации активно применяются технологии машинного обучения и искусственного интеллекта. Вместе с тем, по мнению Лупяна, использование ИИ должно дополнять существующие модели и знания о наблюдаемых процессах, а не заменять их.

В ИКИ РАН ведется работа по созданию специализированной вычислительной инфраструктуры для решения задач глубокого машинного обучения в сфере дистанционного зондирования Земли.

От спутниковых снимков к единой информационной системе

Одной из ключевых задач развития ДЗЗ на ближайшие десятилетия Лупян назвал формирование единого информационного пространства, в котором потребители будут получать готовые данные независимо от того, каким спутником и каким способом они были собраны.

По его словам, развитие отрасли идет в направлении создания устойчивых систем наблюдения, обеспечивающих непрерывное получение сопоставимой информации для различных видов мониторинга и прикладных задач. Для инженерных изысканий, природно-ресурсного мониторинга, экологических исследований и территориального планирования такие данные становятся одним из базовых источников информации о состоянии территорий и происходящих на них изменениях.