esimo logo
icam logo nowpap logo

Природопользование, состояние и тенденции изменений морской среды прибрежных районов России в Японском море

Главная страница | Графические материалы | Архив данных | Распределенные ресурсы |Текущие исследования | Контакты

Оперативный видео мониторинг участков побережья и акваторий

Мониторинг природных и техногенных процессов в зал. Петра Великого
http://oias.poi.dvo.ru/cam_esimo/

Сведения о наблюдательной системе
Работы по развертыванию GRID-инфраструктуры оперативного мониторинга побережья и акваторий залива Петра Великого

В рамках работ по развитию океанологической информационно-аналитической системы ДВО РАН (ИАС) http://oias.poi.dvo.ru/ для комплексного мониторинга природных и антропогенных процессов в ТОИ ДВО РАН в 2007 году были инициированы работы по развертыванию ее нового компонента - системы непрерывного видеомониторинга акваторий залива Петра Великого. Руководителем работ является Фищенко В.К., зав. отд. информационных технологий.
Одной из важных составных задач проекта является отработка технологии оперативной пересылки в береговые центры данных удаленных экспериментов, выполняемых на суше и акваториях, с использованием систем IP-телеметрии. Основная идея состоит в использовании в местах проведения экспериментов аппаратуры сбора данных, оборудованной средствами цифровой передачи информации по IP-радиоканалам, и развертывании в береговых центрах приема данных точек IP-радиодоступа, оборудованных круговыми и секторными антеннами различной дальности. Такая схема позволит ко времени окончания проекта охватить зонами потенциально возможного оперативного мониторинга существенную часть акваторий залива Петра Великого, а в перспективе и весь залив (рис.1).

Рисунок 1 - Текущее состояние (красным цветом) и ближайшие планы (синим цветом) развития телекоммуникационной сети залива Петра Великого

Включение в общую систему мониторинга подсистемы видеомониторинга преследует две цели: 1 – проверить работоспособность разрабатываемых технологических решений на примере подсистемы, порождающей очень интенсивные информационные потоки (живое видео); 2 – сама по себе идея оперативного видеомонитринга удаленных территорий и акваторий очень плодотворна. С использованием видео и фотографической информации возможна эффективная реализация многих полезных научных методик. Так, например, интересна идея реализации видеоизмерителя характеристик волнения. Весьма возможно получение полезной информации об особенностях жизненного цикла тех или иных представителей морской биоты при организации непрерывных, в том числе, подводных наблюдений за ними. Однако наибольший выигрыш от реализации системы видемониторинга состоит в том, что в ее данных будут заинтересованы многие потребители – органы управления территориями, органы природоохраны, МЧС, органы, контролирующие морскую деятельность, моряки, рыбаки, пограничники, органы противодействия терроризму и т.д.
С августа 2007 года в тестовом режиме используются дистанционно управляемые IP-видеокамеры FCS-1040, установленные в 100 км южнее Владивостока на морской экспериментальной станции (МЭС) ТОИ на мысе Шульца, а также на МЭС в б. Алексеева на о. Попова.
Информация с видеокамер - снапшоты, панорамные снимки и короткие видеоролики – с заданной периодичностью пересылается в базы данных (БД) ИАС во Владивостоке. Пользователи ИАС могут со своих рабочих мест управлять видеокамерой с помощью интуитивно понятного интерфейса – поворачивать камеру влево-вправо и вверх-вниз, регулировать фокусировку и увеличение (рис. 2). Каждую минуту в БД ИАС пересылается текущий кадр-снапшот. Пользователи ИАС имеют возможность просмотреть кадры за любой интересующий их промежуток времени, начиная со дня установки камеры (рис. 3). Частота предъявления кадров регулируется. В данном случае запрошены кадры, следующие друг за другом через 10 минут. Некоторые виды данных, поступающих в ИАС, могут быть потенциально взаимосвязаны с состоянием наблюдаемых акваторий (данные спутниковых наблюдений, записи сейсмоакустических сигналов на МЭС, цунамиопасные землетрясения и др.). Поэтому при работе с такими данными ИАС предоставляет возможность автоматически запросить видеоинфорамцию о состоянии акваторий вблизи МЭС за временной интервал, согласованный с соответствующим событием.


Рисунок 2 - Управление камерой, установленной на МЭС м.Шульца, пользователем ИАС


Рисунок 3 - Запрос статичных кадров – снапшотов за 9 января 2008 года

Наличие базы видеоданных о состоянии взволнованной поверхности позволит впоследствии ставить задачи о количественной параметризации и идентификации режимов волнения, установления взаимосвязи этих режимов с характеристиками сеймоакустического поля, регистрируемого на МЭС лазерными деформографами, и т.д. Серии панорамных снимков будут полезны для исследования закономерностей возникновения и развития сликов (зрительно выделяющихся на поверхности моря областей), обусловленных как природными причинами, так и антропогенным воздействием (поля загрязнений морской поверхности). Представляет интерес сопоставление данных видемониторинга акваторий и данных спутниковых наблюдений этих же акваторий, что должно содействовать увеличению валидности методов спутниковой океанологии.
В целом, опыт пробной эксплуатации видеокамер продемонстрировал перспективность применения систем видеомониторинга для поддержки широкого круга актуальных научных задач. В связи с этим представляется актуальной для ДВО РАН задача постепенного развертывания на побережье и островах залива Петра Великого полноценной системы видеомониторинга, которая позволила бы охватить зоной непрерывного наблюдения и анализа обширные акватории и участки побережья. В дополнение к видеокамерам FCS-1040 в этих работах используются мегапиксельная видеокамера MP-5A , камеры AXIS 214 (PTZ – управление, оптическое увеличение 26X), AXIS 233D (PTZ – управление, оптическое увеличения 35X). Для дистанционного управления камерой MP-5A используется поворотное устройство, трансфокатор (увеличение до 12Х), специальный кожух для защиты от внешних условий и специальное программное обеспечение. Основное достоинство комплекса видеонаблюдения на базе этой камеры – возможность отслеживать перемещения небольших объектов на максимальных удалениях.
Видеокамеру AXIS 233D планируется установить также на вершине горы Попова на МЭС о. Попова, откуда она сможет просматривать окружающие остров акватории на расстоянии до 10-15 километров. Как и в случае с камерой FCS-1040 планируется в ИАС организовать интерфейс для управлений камерой в реальном времени, организовать пересылку в ИАС снапшотов, панорамных снимков и небольших видеофрагментов, а также последующее их предоставление по запросам пользователей. Проводятся работы по созданию программных средств анализа фиксируемого камерой видеопотока для решения различных актуальных задач – оценивания режимов волнения на акваториях, обнаружения на поверхности моря сликов естественного и антропогенного происхождения и отслеживания их перемещений и т.д.

 

<<< Back

Для корректной работы с CD-ROM рекомендуется установить Internet Explorer 5.0 или выше
Данный CD-ROM является одиннадцатым томом серии информационных продуктов ТОИ ДВО РАН под общим названием: "Информационные ресурсы ТОИ. Океанография".
Copyright © by V.I. Ilichev Pacific Oceanological Institute