Экспедиция лаборатории информационных технологий (8/1)
- поддержание в рабочем состоянии и совершенствование существующей телекоммуникационной сети Залива Петра Великого;
- поддержание в рабочем состоянии и совершенствование локальных сетей морских экспериментальных станций;
- поддержание в рабочем состоянии существующих систем наблюдения и развертывание новых;
- отработка технологий мобильного научного мониторинга, осуществляемого с маломерных научных судов ДВО РАН;
- отработка технологий оперативного надводного и подводного видеомониторинга побережья и акваторий залива Петра Великого.
- В 2016 году поддерживались в рабочем состоянии узлы телекоммуникационной сети залива Петра Великого на м. Шульца, о. Попова, на Морской биологической станции ИБМ ДВО РАН в заливе Восток. Она включает 10 узлов на побережье Амурского залива и один узел на МБС Восток. Связь Академгородка с Уссурийской астрофизической обсерваторией также организована через арендуемый у ОАО Ростелеком канал.
- Поддерживалась работоспособность территориальных сетей МЭС м. Шульца и о.Попова, связывающие кабельными и беспроводными каналами места проживания научных групп, места их работы и экспериментальные установки. В частности, проводились выезды на морские станции для устранения повреждений линий связи. На сегодня созданная телекоммуникационная инфраструктура способна обеспечить передачу в основной береговой центр данных во Владивостоке до 300 Гб научной информации в сутки с побережья и акваторий залива.
- В 2016 году при выездах на морские станции и научные кордоны поддерживалась работоспособность систем сбора данных с ранее подключенных к единой системе научного мониторинга залива Петра Великого средств долговременного непрерывного наблюдения. В частности, на МЭС «М. Шульца» поддерживались системы сбора данных со следующих приборов:
- высокоточного гравиметра (лаб.7.6, регистрация 18 показателей с частотой 1 Гц);
- широкополосной сейсмической станции Камчатского филиала геофизической службы РАН (регистрируются три компоненты скорости микросмещений Земной коры - вертикальной и двух ортогональных горизонтальных, частота следованияя отсчетов - 100 Гц);
- трех высокопрецизионных лазерно-интерференционных измерителей смещений земной коры – лазерных деформографов (лаб. 2.1, частота регистрации отсчетов – 1000 Гц);
- автоматической метеостанции (температура, атмосферное давление, влажность, направлении и скорость ветра; частота регистрации – 1 отсчет в минуту);
- системы видеонаблюдения акваторий около мыса Шульца поворотной IP-камерой AXIS-2014 (ежеминутные моментальные снимки, панорамные снимки с обзором 270 градусов каждые полчаса, короткие одноминутные видеозаписи каждые полчаса, возможность управления камерой режиме реального времени);
- системы видеонаблюдения акваторий вблизи пирса МЭС PTZ-камерой Shixin GT-NMS-D2011, установленной на «двухэтажке» (ежеминутные моментальные снимки, возможность управления камерой в режиме реального времени; камера вышла из строя в сентябре 2016 года, проработав до этого непрерывно с 2012 года).
На морской биологической станции ИБМ ДВО РАН, где в конце 2015 года был образован очередной узел связи сети мониторинга, были организованы сбор и пересылка во Владивосток: данных лазерного гидрофона, установленного в период с января по май в заливе Восток; данных переносного лазерного деформографа, который разворачивался специалистами лаб. 2.1 несколько раз на 3-5 дней на противоположном берегу залива Восток для оценки фона микросейсмической активности в месте предполагаемого строительства объектов АО «Восточная нефтехимическая компания».
Там же, на МБС, была развернута система надводного видеонаблюдения акваторий залива Восток на базе стационарной IP-камеры TANTOS (ежеминутные моментальные снимки, короткие одноминутные видеозаписи каждые полчаса, «живое» видео).
Еще одна точка присутствия в сети научного мониторинга залива Петра Великого, самая южная – остров Фуругельма, где находится один из кордонов Дальневосточного государственного морского заповедника. В 2014 году на одной из возвышенностей была установлена стационарная IP-камера, обращенная в сторону залива Посьета. Информация с камеры (ежеминутные моментальные снимки, живое видео) сразу отправляется во Владивосток. Там по окончании каждых суток помимо моментальных снимков готовится и сохраняется составленная из них суточная анимация, позволяющая быстро проследить основные события на акватории зал.Посьета, в частности, проходы больших судов в порты Зарубино и Посьет.
С использованием систем видеонаблюдения во время экспедиционных выездов были организованы несколько мониторинговых экспериментов в бухте Алексеева (о. Попова) и бухте Витязь. В частности, с января по конец марта 2016 г., а также в декабре осуществлялась регистрация колебаний уровня моря в б.Алексеева на основе видеослежения за вертикальными движениями льда. Для этого изготовлялись и устанавливались на льду специальные маркеры со светоотражательной катафотной лентой, позволяющей камере наблюдения, установленной на берегу, при подсветке всей сцены одним фонарем видеть все маркеры в плоть до расстояния 500 метров не только днем, но и ночью.
В ходе экспедиционного выезда летом 2016 г. была изготовлена и установлена в б.Алексеева новая конструкция трехточечного видеоволномера. С ее помощью организована непрерывная регистрация колебаний уровня моря и сигналов поверхностного волнения. На МБС зал. Восток проведены небольшие пилотные исследования трех методик совместной регистрации параметров волновых процессов видеосистемой и установленным на дне лазерным гидрофоном. Получена значимая корреляция (в диапазоне ветровых волн, волн зыби и короткопериодных сейшей) сигналов вариации гидросферного давления, регистрируемых установленным на дне (глубина 10 м) гидрофоном, и регистрируемых по видео сигналов вертикальных перемещений поплавка, тонкого льда и сигнала временной развертки яркости поверхности моря в локальных зонах над местом установки гидрофона.
Продолжалась опытная эксплуатация в б.Алексеева двух уникальных в масштабах страны систем непрерывного долговременного подводного видеонаблюдения. В поле зрения одной из камер был организован искусственный риф на базе двух перенесенных из открытой части моря кухтылей, обжитых морскими гидробионтами. В ноябре 2016 года очередная система подводного видеонаблюдения была установлена в б.Витязь недалеко от главного пирса МЭС м. Шульца. Начата отработка различных методик оценивания характеристик течений и волнения на основе видеослежения за маркерными объектами «шарик» и «вертушка».
- госбюджет
- гранты Программы «Дальний Восток» (разделы 4,9)
Одной из фундаментальных проблем российской океанологии является отставание в части развертывания систем комплексного оперативного наблюдения удаленных морских акваторий, которые в мире все активнее вытесняют традиционную практику судовых экспедиций, принципиально недостаточную для решения многих актуальных океанологических задач. Поэтому основной научный результат настоящей экспедиции состоит в поддержании работоспособности и развитии уникальной для России и сопоставимой по возможностям с лучшими зарубежными аналогами системы комплексного оперативного мониторинга весьма большой прибрежной акватории.
В результате устойчивого функционирования этой системы в 2016 году:
- получили существенную поддержку несколько долговременных научных экспериментов, выполнявшихся авторитетными научными группами ТОИ, ряда других институтов ДВО РАН и СО РАН (сейчас данные этих экспериментов в режиме, близком к режиму реального времени, пересылаются во Владивосток и становятся доступными ученым; кроме того, появилась возможность контроля работоспособности и дистанционной настройки удаленных приборов наблюдения);
- было организовано несколько научных мониторинговых экспериментов, в частности, основанных на применении постоянно действующих систем надводного и подводного видеонаблюдения;
- созданы уникальные технические условия для разворачивания научными группами из ТОИ и других институтов ДВО РАН на побережье и в самом заливе Петра Великого новых научных экспериментов, в том числе интеграционных, обеспечивающих возможность оперативной доставки больших массивов данных потребителям непосредственно на их рабочие места в институтах, а также возможность дистанционного управления ходом экспериментов.
Данные системы мониторинга используются научными группами в ТОИ ДВО РАН. В частности, специалисты лаборатории гравиметрии круглогодично получают данные с высокоточного гравиметра и сейсмической станции, установленных на МЭС м. Шульца, и используют их при проведении исследований совместно с зарубежными коллегами. Кроме того, выполненное с помощью ИАС сопоставление данных гравиметра с данными о динамике высоты волн, регистрируемыми океанографическим буем в 25 км от берега, указывают на возможность реализации практически полезной методики определения высоты волн в прибрежной зане на основе оперативного получения и анализа данных гравиметрии.
Результаты выполненных в 2016 г. работ по совершенствованию и развитию информационно-телекоммуникационной инфраструктуры системы комплексного оперативного мониторинга залива Петра Великого представлены в 8 публикациях (статьях и тезисах докладов). В Государственных реестрах программ и баз данных зарегистрирована одна программа и одна база данных .
