Реестр научных проектов по арктической тематике участников Национального арктического научно-образовательного консорциума

Разработка информационно-аналитического комплекса мониторинга состояния атмосферы арктической зоны на основе суперкомпьютерных технологий нового поколения

Сроки реализации:

2016 —По н. в.

Контактная информация:

Берг Дмитрий Борисович, bergd@mail.ru

Краткое описание проекта (в т.ч. цель, результаты):

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы мониторинга природных и антропогенных аномалий путем интеграции и комплексного анализа разнородных (в т.ч. и больших) массивов первичных данных о состоянии атмосферы арктической зоны, полученных из различных источников наземных наблюдений различными методами измерений на базе суперкомпьютерных технологий и программного обеспечения с открытым кодом. с целью информационного обеспечения прорывного сдвига в освоении арктического пространства и его природных богатств с наименьшими финансовыми и трудовыми затратами.

Цели:

  1. Разработка методов и алгоритмов восстановления значений поля пространственных распределений параметров атмосферы (метеопараметров, содержания примесей - аэрозолей и газов) арктического пространства на основе интеграции и комплексного анализа разнородных массивов первичных данных, полученных из различных источников наземных наблюдений различными методами измерений (оптическими, химическими, радиационными и др.) на базе суперкомпьютерных технологий нового поколения и программного обеспечения с открытым кодом.
  2. Создание информационно-аналитического комплекса мониторинга состояния атмосферы арктического пространства на основе суперкомпьютерных технологий нового поколения MapReduce и их реализацию с открытыми исходными кодами Apache Hadoop, одновременно сочетающими функции хранения и обработки больших массивов данных.

В условиях интенсивного освоения арктического пространства и, как следствие, ежегодно возрастающей техногенной нагрузки на крайне чувствительные к этому природные среды Арктики, важной задачей является мониторинг природных и антропогенных аномалий, а также анализ экологических последствий хозяйственной деятельности человека, направленный на изучение природных процессов Арктики, обеспечения безопасности хозяйственной деятельности и поддержание экологического баланса в регионе. Первоочередной задачей является мониторинг воздушного бассейна данной территории. Ввиду значительной протяженности арктического пространства, потенциально больших объемов первичных данных о состоянии его атмосферы и ресурсоемких задачах по обработке этих данных в заявляемом проекте предлагается разработка информационно-аналитического комплекса мониторинга состояния атмосферы арктического пространства, одновременно сочетающего функции хранения и обработки больших массивов данных, на основе суперкомпьютерных технологий нового поколения. Существенное увеличение производительности расчетов позволит ставить и решать новые задачи мониторинга атмосферы.


Публикации по результатам проекта:

Гольдштейн М.Л., Созыкин А.В. Модели обработки больших объемов изображений на параллельных вычислительных системах // Научно-технический вестник Поволжья, №4, 2013. С.140-143.

Поддубный В.А., Сакерин С.М., Лужецкая А.П., Наговицына Е.С., Береснев С.А., Маркелов Ю.И. Мониторинг атмосферного аэрозоля с помощью спектральной солнечной фотометрии и метод флюид-локации атмосферы для восстановления среднего поля загрязнения // Вестник Уральского отделения РАН. 2013. № 2 (44), С. 37-53.

Поддубный В.А., Наговицына Е.С. Оценка погрешностей и верификация метода флюид-локации атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. №10. С. 869-877


Тематическая направленность проекта (рубрикатор ASJC) ***:

Environmental Science

Тематическая направленность проекта (рубрикатор РИНЦ):

Охрана окружающей среды. Экология человека; Автоматика. Вычислительная техника

Организации - участники проекта:

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»

Назад