Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Распределенные Интернет-приложения в решении геофизических задач

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Распределенные Интернет-приложения в решении геофизических задач"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ЗЕМЛИ ИМ О.Ю. ШМИДТА

На правах рукописи

ПОЛЯКОВ АНДРЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ ИНТЕРНЕТ-ПРИЛОЖЕНИЯ В РЕШЕНИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Специальность 25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Институте физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН), г. Москва

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор А. Д. Гвишиани (ИФЗ РАН)

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Е.А. Лупян (ИКИ РАН), кандидат физико-математических наук И.М. Алешин (ИФЗ РАН)

Ведущая организация:

Научно-исследовательский институт ядерной физики, г. Москва

Защита состоится « »

2006 г. в « » часов на заседании

диссертационного совета К 002.001.01 при Институте физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН по адресу 123995, ГСП-5, Москва Д-242, Б. Грузинская ул., 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФЗ РАН.

Автореферат разослан « »_

200 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор физико-математических наук А.Д. Завьялов

бо4

Общая характеристика работы

К настоящему времени геофизика, так же как и другие науки о Земле, все более переходит к применению цифровых систем сбора, передачи, хранения и обработки информации. Во многих странах развернуты плотные сети геофизических наблюдений глобального, регионального и локального масштабов. Эффективное использование получаемых данных, объем которых с каждым годом увеличивается (особенно за счет спутниковых данных), возможно только на основе информационных технологий, позволяющих, в интерактивном режиме осуществить оперативный доступ ко всей имеющейся информации; вовлечь в процесс большие объемы данных; быстро выбрать информацию, относящуюся к объекту исследования; оперативно подключить новую информацию; провести структурный математический анализ и численный эксперимент.

По сути, сегодня, возможность решения многих геофизических задач лежит уже не столько в плоскости получения новых данных, сколько в плоскости максимально эффективного извлечения полезной информации из комплекса накопленных за многолетний период геофизических, геологических, географических данных и информации из других смежных областей. При этом, в условиях сильнейшей специализации и накопления огромных объемов предметно-ориентированной информации, когда стандарты хранения и представления данных и метаданных зачастую трудно совместимы, возникает проблема доступа и интеграции данных, полученных различными исследователями и, часто, из разных предметных областей в интересах конкретной геофизической задачи. Решение этой проблемы подразумевает наличие унифицированного интерфейса для некоторой совокупности независимых неоднородных источников данных.

Стремительное развитие глобальной сети Интернет способствовало не менее стремительному развитию большого количества технологий и системных решений в этой области. В частности, все необходимые тематические базы данных и все программные блоки для доступа и управления данными в рамках конкретной геофизической задачи могут быть объединены в общий сетевой ресурс с единым интерфейсом доступа в среде Интернет-приложения. Такое решение имеет ряд преимуществ: обеспечивает возможность комплексного, в том числе, междисциплинарного исследования дани

гоЕЮЖаЖЧШ? , доступными в БИБЛИОТЕКА ]

интерактивном режиме; обогащает накопленные данные метаинформаци^, которая становится частью информационной базы.

Современный тип Интернет-приложения доступа к базам данных реализуется на основе многоуровневой архитектуры и включает в себя следующие части:

• уровень ресурсов данных, на котором реализуется единый формат хранения данных;

• уровень приложений, на котором решаются задачи обнаружения, обработки данных, подготовки их для интерфейса пользователя и В2В взаимодействия с программами-«клиентами». Уровень приложений представлен набором веб-сервисов и баз метаданных;

• интерфейс пользователя, с помощью которого решаются интерактивные задачи обнаружения ресурсов данных/метаданных, поиска событий окружающей среды, многомерной визуализации этих событий в пространстве и времени, выборки и доставки данных на компьютер пользователя.

Неотъемлемой частью Интернет-приложений нового поколения становятся веб-сервисы. Данная технология выступает как средство предоставления доступа к данным через набор предоставляемых ими услуг. Также веб-сервисы способны взаимодействовать друг с другом. Поэтому процесс интеграции данных может представлять собой логически сложную композицию обращений посредством интерфейсов веб-сервисов - определять автоматизированный поток обработки данных. Автоматизация рутинных процессов интеграции исходных (экспериментальных) данных оставляет исследователям возможность сосредоточиться на задачах разработки новых средств и методов решения геофизических задач, что как раз и составляет научный поиск.

Актуальность настоящей работы обусловлена тем, что в ней в существенной мере решается поставленная проблема путем построение унифицированного интерфейса для широкой совокупности геофизических данных.

Цель работы

Основная цель данной диссертационной работы состоит в разработке подходов, технологий и соответствующих программно-аппаратных решений,

обеспечивающих эффективную интерактивную поддержку решения геофизических задач, в части интеллектуального извлечения многодисциплинарных данных и метаданных из распределенных баз данных, их интеграции и доставки исследователям в виде, удобном для дальнейшего анализа и интерпретации результатов.

Постановка задач

В соответствии с целью работы, в диссертации решаются следующие задачи:

1. Исследовать и оценить современное состояние компьютерных технологий (Интернет-, веб-, ГИС- и Грид-), которые позволяют повысить качественный уровень доступа и интеграции данных и обеспечить их развитую машинную обработку.

2. На основе результатов этих исследований разработать подход к созданию программно-аппаратного решения интерактивных Интернет-приложений на основе веб-сервисов в применении к конкретным геофизическим задачам. Обеспечить возможности интеграции разрабатываемых приложений в распределено-вычислительную среду на основе Грид, которая активно развивается в настоящее время.

3. Внедрить разработанные программно-аппаратные реализации в сеть Международных центров данных по солнечно-земной физике и физике твердой земли.

Научная новизна

В настоящее время использование Интернет-приложений для создания программных продуктов, реализующих программные сервисы самого различного рода, является одним из наиболее распространенных подходов. Этот подход уже доказал свою эффективность и удобство как с пользовательской, так и администраторской точки зрения.

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке новых интерактивных распределенных Интернет-приложений с учетом особенностей задач, решаемых в геофизике, в том числе в комплексном использовании ГИС

технологий, веб-сервисов, а также аппарата нечеткой логики и веб-онтологий в части формирования запроса пользователя на поиск информации.

Основные защищаемые положения

1. Разработанные автором подход и программно-аппаратные решения на основе Интернет-приложения с автоматизированными веб-сервисами и интегрированными ГИС технологиями в применении к геофизическим задачам.

2. Результаты практического внедрения разработанных Интернет-приложений на основе веб-сервисов в узлах сети Мировых центров данных.

Практическая ценность работы

Практическим результатом данной работы является внедрение в практику работы исследователей новых информационных технологий. В часности, разработанные в ходе исследования распределенные Интернет-приложения на основе веб-сервисов размещены и эффективно используются в сети Мировых центров данных по солнечно-земной физике и физике твердой Земли в Геофизическом центре РАН, г.Москва и Национальном геофизическом центре данных, г. Болдер, США, а также в Институте космофизических исследований и распространения радиоволн (ИКИР РАН), Камчатка, в МЦД по солнечно-земной физике, г.Сидней, Австралия, в Лаборатории солнечно-земной физики Университета Нагоя, Япония, в МЦД по космическим наукам, г. Пекин, Китай, в Национальном геофизическом исследовательском институте, г. Хайдарабад, Индия, в Роудезийском университете, г. Грахамстаун, ЮАР. Эти Интернет-приложения создают единую программную среду, обладающую унифицированным интерфейсом и предоставляющую инструментарий для интерактивной работы по извлечению и распределению данных в применении к конкретным геофизическим задачам. Использующие приложение исследователи в интерактивном режиме осуществляют поиск в распределенных базах данных по событиям окружающей среды в терминах естественного языка. А по результатам поиска - выполняют визуализацию и экспорт данных в свои приложения для дальнейшего анализа и интерпретации результатов.

Апробация

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной конференции "Telework ill medicine, research and business" (Киев, 2003г.) , на конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса" в ИКИ РАН (Москва, 2004г.), семинаре "Грид-технологни" в Президиуме РАН (Москва, 2004г.), на всероссийской конференции "Экспериментальные и теоретические исследования основ прогнозирования гелиогеофизической активности" (Троицк, 2005г.), семинаре отдела солнечно-земной физики Национального геофизического центра США (Болдер, 2005г.), совместных семинарах отделения математической геофизики и геоинформатики ИФЗ РАН и Геофизического Центра РАН.

Личный вклад автора

Проводимые исследования являются междисциплинарными и охватывают широкий круг вопросов из различных областей науки: геофизики, вычислительной математики, программирования, параллельных вычислений. Работа проводилась в сотрудничестве с Геофизическим центром РАН и Национальным геофизическим центром данных США, г. Болдер, штат Колорадо. На протяжении всех лет сотрудничества автор принимал активное участие в проводимых работах. В диссертации изложены результаты полученные в рамках этих исследований лично автором.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения. Ряд вопросов имеющих отдельное прикладное значение, вынесен в приложения. Общий объем диссертации — 80 страниц, в том числе 35 рисунков 3 таблицы, список литературы содержит 60 наименований.

Благодарности

Работа выполнялась автором в Лаборатории искусственного интеллекта, Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук под руководством д.ф.-м.н., проф. А.Д. Гвишиани и к.ф.-м.н. М.Н Жижнна, которым автор выражает свою признательность за постоянное внимание к проводившимся

исследованиям. Автор считает своим долгом выразить благодарность докторам Э. А.. Кину и К. Елвиджу из отдела солнечно-земной физики Национального геофизического центра данных НОАА, США, д.ф;-м.-н. Ю.С. Тюпкину из Геофизического центра РАН, которые помогали автору на многих этапах работы. Автор также благодарен Д-Ю- Мишину, Д<С. Коковину, A.B. Андрееву и A.A. Грудневу за постоянную поддержку и участие в работе.

Содержание работы

Глава 1. Исследование и обоснование применения распределенных Интернет-приложений в решении геофизических задач

В первой главе диссертации исследован широкий круг вопросов, связанных с проблемой использования информационных технологий для повышения эффективности решения геофизических задач, проанализированы подходы к решению этой проблемы и предложены возможные реализации.

В первом разделе дана краткая характеристика подходов, методов, методологий и технологий решения геофизических задач; проведен анализ современного состояния и рассмотрены перспективные направления применения информационных технологий в решении геофизических задач.

Во втором разделе главы рассмотрены характерные черты эволюции информационных и интеллектуальных Интернет- и веб-технологий в направлений Семантической веб, а технологий распределенных вычислений - в направлении Грид. Отмечены достоинства и недостатки перспективных технологий с точки зрения решения задач преодоления семантической неоднородности, неполноты и неточности данных и т.п. Особое внимание уделено использованию веб-сервисов в Интернет-приложениях и Грид-технологиях. Обосновано преимущественное использование подхода на основе Интернет-приложений с веб-сервисами в применении к сегодняшним задачам, а также возможность интеграцией разработанных решений в развивающуюся Грид-инфраструктуру.

В третьем разделе предложено программно-аппаратное решение Интернет-приложения на основе веб-сервисов: базы данных и программное обеспечение Интернет-приложения размещаются на компьютерном кластере, что обеспечивает

параллельный поиск, обработку и визуализацию больших объемов данных с применением методов искусственного интеллекта и нечеткой логики. Обоснован необходимый набор веб-сервисов, обеспечивающих автоматизированный поиски интеграцию данных. Конкретизированы технологии реализации.

Предлагаемое программно-аппаратное решение построено с соблюдением принципов модульности, наращиваемости и открытости, что обеспечивает возможности подбора оптимальной конфигурации под каждую конкретную проблему, а также эффективного взаимодействия с другими информационными системами, как существующими, так и вновь внедряемых в геофизических исследованиях.

Глава 2. Реализация Интернет-приложения для сбора и визуализации сообщений служб срочных донесений о землетрясениях (система OBNREP)

Во второй главе рассматривается реализация Интернет-приложения на примере Системы сбора и обработки донесений службы срочных сообщений ГС РАН, EMSC, NEIC и USGS.

Система OBNREP заносит в реальном времени оперативные сообщения по сильнейшим землетрясениям в базу данных и визуализирует в сети Интернет данные из архива по последним землетрясениям. Тем самым обеспечивается интерактивный просмотр карт с эпицентрами и параметрами серии сейсмических событий и дается возможность наблюдать в реальном времени развитие сейсмических роев и автершоковую активность в зоне сильнейших землетрясений. Доступ к системе осуществляется с помощью веб-браузера (с поддержкой Java) по сети Интернет.

Сообщения о сильнейших землетрясениях приходят по электронной почте из Службы срочных донесений Центральной опытно-методической обсерватории Геофизической службы РАН (г. Обнинск). Данные о первых вступлениях поступают по телеграфной сети с сейсмических станций, расположенных в России, и оперативно обрабатываются сотрудниками службы: определяются время, координаты и магнитуда события, и если магнитуда превышает заданный порог -сведения о событии рассылаются по списку.

Данные о землетрясении поступают к подписчикам не позднее чем через 15 минут после его регистрации. В среднем геофизическая служба рассылает несколько сообщений в день.

Данные о землетрясениях приходят на сервер Интернет-приложений в виде сообщений электронной почты, содержащих информацию об одном сейсмическом событии: его время, координаты, глубину, магнитуду, сейсмический регион, максимальную и локальные макросейсмическеие интенсивности.

Сервис procmail позволяет обрабатывать сообщения сразу, как только они приходят на почтовый ящик. При получении письма его текст передается сервисом procmail на обработку скришу, написанного на языке perl , который помещает содержащуюся в сообщении информацию в базу данных (Рис.1). Для соединения с базой данных MySQL в скрипте используется интерфейс perl DBI (DataBase Interface).

Сервис Procmail

Обработка

сообщений (Perl)

lit

Ваза данных MySQL

Сообщение электронной почты

Служба срочных донесений

Почтовый сервер

Рис. 1. Схема обработки электронного сообщения.

Полученное сообщение может быть просмотрено пользователем через веб-интерфейс системы. Страницы, передаваемые пользователю, создаются динамически на сервере. Динамика со стороны сервера обеспечивается с помощью технологии JSP (Java Server Pages), поддерживаемой сервером приложений Tomcat, и веб-сервером Apache (рис.2).

я

Пользователь

База данных MySQL

Веб-сервер

Рис. 2. Структурная схема взаимодействия компонентов системы.

При первом обращении пользователя показываются все сообщения на текущий день. Кроме этого, с помощью формы запроса можно выбрать показ сообщений за последнюю неделю, последний месяц или самому указать интервал дат (рис. 3). Помимо выбора интервала времени, пользователь может выбирать одну или несколько служб срочных донесений. При визуализации, сообщения о землетрясениях, полученные от различных служб, будут отличаться по цвету.

Ч е /», ,

•са *.

УГФ

RapM Eartfiquefc» D*t*rmifM0on Swvte» LMI ^ LaXMMk LMtMMfll 0«tt Wm «MM 3005 ¿g №» ^ 2Э ^ om*i> ммг зав' мо» эо

J^J'VÄ 1

i BASC USCS NSC (С

......J.

< .

w ' ^ " 1 "

"""r au*» im**«» »■у» ktalomi,

2m« WtliWi 'initi-ai ашя •«t **»

И13<*И 2006-1138

üj" —i «« 8t st 14

ЯИЦ 177

«и Mv e*7

Ф14541 JI10CW 2006-1137 UUl »47 21

М8Э' 225

et 4116

£П 2B-4I *oece* ЯС6-1127 2SÜBÜ 1712Я

a«...!.!»»»» ca, -n OeoMt S*rxc»31'« Pr^Rfmofy hyj>Oi»fll«iftr »»rthfluiki o*2005NC"2J ООЗПХтЧ? 6*

B4Mn,til»»u ragen «19» 1S307 33 «1 а» MS-6 4 « Mi r«r>"Wandt

w ^ me*

Nattern Sum*»» Ii 9713 an до иОя 97 12. MS*2 »g» N*tNm Sum*«

NoniMn Sum««« M9 97 32 20

гвв SB.U В

jW«lf

iter cat до. I (27

Рис. 3. Веб-интерфейс системы сбора и обработки донесений службы срочных сообщений.

Другим способом получения информации о землетрясении является веб-сервис. Он представляет собой набор Java методов, которые могут быть программно вызваны через Интернет. Веб-сервис является особым видом веб-приложения для связи разнородных научных приложений на основе использования общих стандартов, а также открытых протоколов обмена и передачи данных. Обмен данными между приложениями осуществляется с помощью стандартного протокола HTTP. Можно выделить следующие области применения веб-сервиса в Интернет-приложении OBNREP:

• Реализация сервисов и предоставление их удаленным пользователям;

• Построение распределенных систем;

• Интеграция приложений, созданных на различных технологиях, использующих для обмена информацией механизм веб-сервисов, например MatLab;

Интернет-приложение OBNREP может быть легко интегрировано в системы оповещения о землетрясениях и системы анализа и прогноза последствий природных катастроф.

Глава 3. Интернет-приложение для удаленного доступа к данным по современным движениям земной коры

В третьей главе рассматривается разработанное Интернет-приложение для удаленного доступа к данным современных движений земной коры.

В настоящее время суммарное число постоянно действующих станций глобальных сетей наблюдений, основанных на системе глобального позиционирования (GPS), лазерной локации искусственных спутников Земли (SLR), радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (VLBI), доплеровской системой определения орбиты и местоположения (DORIS), превышает 1200, и продолжает расти.

Область применения наблюденных данных довольно широка. Например, реконструкция деформационного состояния земной коры, оценка сейсмической опасности и прогноз землетрясений, геодинамические аспекты оценки устойчивости инженерных сооружений и особо опасных объектов.

В настоящее время система включает:

• базу данных о скоростях современных движений земной коры, полученных на глобальных и региональных сетях наблюдений, а также данные полученные в результате проведения отдельных измерительных компаний;

• модель NNR-NOVEL-1A и версии кинематических моделей движения литосферных плит в предположении их абсолютной жесткости;

j • средства для интерактивной выборки, обработки, и картографического

представления данных в режиме удаленного доступа; , • веб-сервисы для удаленного доступа к данным приложений-клиентов.

Разработанная система построена на основе веб-технологий, что позволяет работать с ней любому пользователю, подключенному к Интернет.

Структура созданной распределенной системы разработана с учетом программно-аппаратного комплекса, описанного в первой главе диссертации, приведена на Рис. 4. Серверная часть системы состоит из веб-сервера (Apache), связанного по локальной сети с сервером приложений (Tomcat), который в свою очередь связан по сети с сервером баз данных (MySQL), геоинфомационным сервером (MapServer) и веб-службой (Axis), где располагается веб-сервис.

Рис. 4. Структурная схема системы удаленного доступа к данным современных движений земной коры.

Поскольку решение задачи визуализации данных о скоростях современных движений связанно с необходимостью отображения информации на картах, в системе используется веб-ГИС-сервер. Он позволяет создавать карты для графического отображения выбранных пользователем параметров.

ГИС-сервер состоит из следующих основных частей:

• пространственных баз данных, содержащих информацию об объектах, отображаемых на карте (дороги, реки, города и т.д.)

• программного обеспечения установленного на сервере для динамического построения электронных карт в виде графических файлов.

Веб-сервер, сервер приложений, веб-ГИС-сервер и серверы баз данных могут работать как на одном компьютере, так и на различных узлах вычислительного кластера или сети Интернет.

Схема взаимодействия клиента, ГИС сервера и сервера приложений представлена на рис. 5. После подключения к системе пользователь осуществляет выбор списка сетей станций космической геодезии. Далее список параметров передается в сессию, где они хранятся до момента закрытия пользователем веб-браузера, либо выхода из системы.

В случае выбора пользователем слоев ГИС параметры из апплета передаются через HTTP запрос на веб-ГИС-сервер, который в свою очередь генерирует PNG изображение карты и возвращает его обратно.

За работу со станциями, плитами, моделями и т.п. в системе визуализации данных GPS отвечает Java-miacc GpsAPI, который включает в себя методы запроса к базам данным, методы взаимодействия с классами-хранилищами данных, методы расчета векторов невязки и центров плит по моделям и метод сериализации объекта-хранилища картографических данных MapData.

В информационной системе удаленного доступа к данным современных движений земной коры реализовано два способа работы пользователя в системе. Первым способом является работа в системе через веб-интерфейс (рис.6).

Классы хранилища данных

База данных Запроиюнны* данныё

MySQL дммриммнИ

t___ СРв АР1

Список выбранных станций плит СериалиэованныР объект MapDate

Сервер

ill

Страница

||«1|

Картографически й апплег

О&асхроп Клиент

Ссыпки на объем MapDate

ГИС сервер

База данных ГИС

ГИС

Сервер

Рис. 5. Схема взаимодействия компонентов системы.

* ^ / ; , ' - за*

♦ >»

а ¿»л±+"ti %,л J

Иави..!-'

PIMMtMN

f m/M'

м ем fc-w e-te»

Рис. 6. Веб-интерфейс системы удаленного доступа к данным современных движений земной коры.

Этот способ позволяет пользователю делать запросы к базам данным, визуализировать данные и осуществлять их экспорт в текстовый файл.

Второй способ - это подключение пользовательского приложения через веб-сервисы. Данный способ был разработан для предоставления данных приложениям, написанных на языках программирования Java, С++, С#, MatLab и умеющим работать с веб-сервисами.

В основе подобных веб-приложений с удаленным доступом к данным через веб-сервисы впервые был реализован новый подход к распределению функций между разнородными системами. Первая локальная версия приложения была написана в среде MatLab. Она включала в себя модули работы с файлами данных, визуализации, анализа и послужила прототипом в создании сетевой системы удаленного доступа, задачей которой является расширение круга пользователей, имеющего доступ к данным. В процессе работы ядро и основные функции для работы с данными из локальной версии были перенесены в сеть. Это позволило избавиться в локальной версии от модулей загрузки данных, после чего обе системы развивались в разных направлениях: основным путем развития локальной версии стал анализ и обработка данных, а сервисы веб-приложения обеспечивают доступ к централизованному хранилищу данных.

Глава 4. Распределенная система поиска и визуализации в архиве спутниковых данных Национального геофизического центра (система SABR)

В четвертой главе рассматривается Интернет-приложение SABR (Satellite Archive Browse & Retrieval). Оно создавалась как единый веб-интерфейс к архивам спутниковых данных Национального центра геофизических данных NGDC/NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) в Болдере, штат Колорадо.

SABR объединяет данные со спутников DMSP (Defense Meteorological Satellite Program), GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite), и Terra/Aqua с многодисциплинарными базами данных по окружающей среде (NCEP/NCAR «analysis project и SPIDR NGDC) и веб-ГИС-сервер (MapServer, University of Minnesota) для интерактивной визуализации, поиска и заказа изображений со спутников, телеметрии и производных продуктов, которые

хранятся *' в реляционных базах данных, на дисковых массивах и i роботизированной библиотеке магнитных лент в NGDC.

' Поскольку SABR объединяет в себе данные 'с различных сенсоров разлившего уровня обработки, он был разбит на 'несколько йродуктОв и настоящие время включает в себя:

• DMSP орбиты в видимом и инфрактрасном диапазонах с июня 1992;

• DMSP «мозаики» (весь мир и регионы Африка, Нигерия, Сибирь) сентября 2001;

• DMSP база данных стабильных ночных огней (изображения координатной привязкой и слой ГИС);

• DMSP архив сканированных фотоизображений с 1979;

• GOES телеметрия: протоны, электроны, рентгеновское излучение магнитное поле с 1986;

• Terra MODIS гранулы уровня 1 за июнь 2001.

Основным источником данных системы SABR являются спутники программы DMSP, данные которых составляют 97% от общего числа хранимых данных в Национальном геофизическом центре NGDC (рис.7).

SOLAR-TERRESTRIAL PUBLICATIONS <1% LAND GRAVITY < 1% - , ^ GEOTHERMAL < 1%

MARINE GEOLOGY v ', /,—C08MIC RAY < 1%

DMSP SATELLITE

data ть

Рис. 7. Объем хранимых данных в NGDC/NOAA.

Изначально система SABR представляла собой простой веб-интерфейс доступа к архиву спутниковых изображений. В ней был реализован поиск снимков в заданных координатах и заданном диапазоне, возможность предварительного просмотра и заказ снимков высокого разрешения с роботизированной библиотеке лент. В дальнейшем в систему были добавлены веб-сервисы. Это было обусловлено спросом на интеграцию различных данных. Примером такой интеграции является разрабатываемая в NGDS система Comprehensive Large Array-data Stewardship System (CLASS). Уже сейчас, веб-сервисы SABR предоставляют спутниковые данные таким системам как SPIDR, IDEAS, ESG. Они осуществляют поиск изображений в заданных координатах и интервале времени для определенного типа орбит, сенсоров и разрешения.

Работа пользователя с веб-интерфейсом Интернет-приложения SABR осуществляется в три этапа:

• Выбор продукта

• Ввод параметров для поиска

• Просмотр результатов

• Добавление интересующих данных в корзину и их заказ с роботизированной библиотеки лент

В качестве примера можно привести поиск спутниковых изображений используя продукт DMSP орбиты (DMSP Orbits).

В начале работы с продуктом, пользователь вводит необходимые параметры поиска. Ввод параметров происходит на странице поиска. Здесь указывается интервал дат, время суток спутники. При помощи встроенного в страницу картографического апплета выбирается точка на земной поверхности, над которой будет производиться поиск (Рис. 8).

Результатом поиска может быть последовательность изображений, отображаемая на странице орбитального навигатора или список найденных снимков. На рис.9, представлено окно орбитального навигатора.

C«K»phyi>v*f Out» Ом He (NGDO МО/Л ► fJESOTS »KOPC » 8TP » DM8P

«MIAMK

_ccmw4t> H»*"**" goi'ty

► DMbP Oifeh* DMSP Mo« aic 0M8P 0« «•»»» DMSP F<fcft A/el** MODtS &гммЬ

D«eWm«F 3004 ^ Nwp f ^ 0

Г*й©догл»г -.•> w С о* О tffcwi

мшфом dmspfwем$штхт Ш2 novimo^

< OMSPFIf ваЫМЯЦип 1Я82 ■ Aer 1985)

0M8P ft2 бЯМШМ (8«Ц, 1994 Jul 2002}

N40 №1N

Wnecw^a

0

9

* , ~ / t" «

J* Bl

Г_> ' СП«*

У) зв-вии pN* wefMiiflhu

/ * OM Flam

^ * ^ceMnantt

tsk»»4Qcean

yew H)«¥ put the МИМЯ» MM«* McettOft

*» m»e awtuHit uMafrmap

Mrtcet,yoittn*'9ltP 'ЙСМфП

Рис. 8. Страница поиска DMSP Orbits в Интернет-приложении SABR. ННМННННННММБЗЭОЗЕПЭНМНЯВМНВНЯНИЯВНВ!

< fcr

*

ММ Н OfM М-1

Time Interval' ' Selected Jetton (mtges tor tfte location

tmi\i№«mt\mti^ Ufcjf.sooow <*•« додами*»-, rff

DMSP theme!

, pi цшпшжхлыкж

г<зт<п№т<штт

Рис. 9. Орбитальный навигатор в Интернет-приложении SABR.

В верхней части экрана располагается меню навигации по времени (Time Control). Оно отображает метаданные дня текущего изображения и содержит

кнопки управления просмотра, которые позволяют пользователю делать анимационный просмотр временных рядов изображений. В меню навигации по отбитам (Orbit Control) производится орбитальная навигация по изображениям. Ниже выводятся найденные изображения в видимом и инфракрасном диапазонах с нанесенными на них при помощи ГИС-сервера береговыми линиями и геолокация текущего изображения.

На странице просмотра можно добавить интересующий снимок в корзину для заказа изображения высокого разрешения с роботизированной библиотеки лент. Обработка заказа занимает от 1 до 10 минут, после чего пользователю приходит письмо по электронной почте с ссылкой на файл.

Во время работы над Интернет-приложением SABR было создано два продукта более высокого уровня - это "Ночные огни мира" (Night time Lights of the World) и DMSP-fuzzy.

Продукт "Ночные огни мира" демонстрирует изменение интенсивности ночных огней. В качестве исходных данных использованы изображения со спутников DMSP за 1993 и 2003 годы. На основе этих снимков был создан слой ГИС, показывающий разницу между исходными изображениями. В данном продукте отчетливо прослеживается изменения, произошедшие за 7 лет. Например, возле крупных городов появились новые огни, а в районах с маленькой плотностью населения можно видеть снижение интенсивности или полное отсутствие ночных огней. Помимо оценки демографического положения, данный продукт может быть использован в системах для оценки последствий природных катастроф т.к. исчезновение ночных огней на снимках полученных в оперативном режиме может свидетельствовать о чрезвычайной ситуации.

DMSP-fuzzy является экспериментальной частью генератора климатических сценариев. ГКС - это сетевая распределенная программная система, разработанная для работы с архивами климатических данных с целью извлечения сценариев, анализа данных и интеграции с вычислительными моделями. DMSP fuzzy использует средства поиска, основанные на нечеткой логике, что позволяет пользователю находить интересующие его сценарии в обширных многодисциплинарных архивах, задавая критерии поиска с помощью естественных языковых конструкций. Например, пользователь может обозначить интересующий

его сценарий как «безоблачная неделя» или «магнитная буря», и затем организовать поиск в соответствующих архивах, доступных по сети; результатом поиска будет список событий, удовлетворяющих описанию и соответствующие событию изображение со спутника ОМБР.

В целом система вАВЯ представляет широкие возможности ученым для работы со спутниковыми данными.

Заключение

В рамках настоящей работы выполнено исследование, направленное на использование распределенных Интернет-приложений в геофизических исследованиях. Главная цель работы - повышение качества и эффективности решения геофизических задач, за счет повышения эффективности технологических циклов обработки данных на уровне информационного обеспечения задачи.

В работе обоснован выбор технологий для автоматизации информационной поддержки геофизических исследований и разработан прототип Интернет-приложения, реализующего выбранный подход. Одним из принципиальных моментов реализации этого подхода является интеграция ресурсов. Эта задача решилась с использованием общей технологии обработки метаданных. Схема метаданных выбрана согласно "типу конечного пользователя", в качестве которого в данной работе считается компьютерная программа (статистического анализа, моделирования и т.п.).

Новые решения связаны с использованием механизма онтологий в части организации высококачественной выборки данных. Построение и использование онтологий обеспечило семантическую интеграцию разнородных данных и семантически обусловленный поиск в базах данных Интернет-приложения. При этом сами онтологии предметной области являются не только эффективным инструментом, но и существенным научным результатом.

Особенностью разработанных решений является использование алгоритма "нечеткого запроса", предоставляющего возможность пользователю формулировать запросы на поиск данных в распределенных базах на естественном языке.

Разработанное решение представляет собой интерактивное Интернет-приложение с полностью автоматическими веб-сервисами. Сервисы условно можно разделить на сервисы инфраструктуры (в частности, безопасности), сервисы для конечных пользователей (аннотирования массивов данных, целевого поиска, высокоточной семантической выборки, обработки и доставки данных в соответствии с запросами исследователей непосредственно в их приложения) и промежуточные сервисы (в частности, ГИС).

Конечным результатом работ является внедрение разработанных Интернет-приложений в узлы действующих Мировых центров геофизических данных для решения задач, которые прежде не могли быть автоматизированы из-за неэффективности имевшихся технологий.

К конечным результатам также относится Интернет-приложение 8РПЖ, которое было использовано в задачах моделирования космической погоды. На основе этой информационной системы был разработан новый подход к прогнозированию космической погоды методом аналогий. База данных стабильных ночных огней, подготовленная на основе системы 8АВЯ, была использована для контроля качества данных дистанционного зондирования со спутников БМвР. А на основе базы данных по скоростям современных движений земной коры проведен анализ упругих характеристик блоковой структуры Евразии составленной на основе геологических и сейсмологических данных. В частности, по экспериментальным скоростям горизонтальных движений были построены модели движения блоков Юго-Восточной и Центральной Азии, как абсолютно твердых тел. Отклонения между модельными и экспериментальными скоростями интерпретировались как результат деформируемости блока.

Дополнительные сведенья и ссылки на разработанные Интернет-приложения можно найти на сайте Геофизического Центра РАН по адресу http://www.gcras.ru .

Публикации

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Жижиц М., Бурцев А., Гвишиани А., Коковин Д., Поляков А., Харин Е., Kihn Е., Coffey Н., Conright R., Kroehl Н., Morris L.. Интерактивный ресурс данных по солнечно-земной физике - Space Physics Interactive Data Resource (SPIDR) // Отчет о результатах проекта. Эднес, Москва. 2001.

2. Поляков А. Система визуализации данных сетей станций GPS // Тезисы конференции "Telework in medicine, research and business". 24-25 Апреля, 2003, Киев, Украина.

3. Tyupkin Yu., Medvedev P., Zhizhin M., Polyakov A. The information system of satellite geodesy data in geodynamics and seismology // IUGG 2003, Abstracts. P.52.

4. Tyupkin Yu., Medvedev P., Zhizhin M., Polyakov A. The information system of satellite geodesy and geodynamics data: local version and telematic approach // WISTCIS Outlook Conference "Information Society Priorities: New Prospects for European CIS Countries", Moscow, Russia, 20-21 November, 2003. Conference Abstracts. P.65.

5. Жижин M., Мишин Д., Коковин Д., Поляков A., Kihn Е., Redmon R. Open Modular Interactive Mapping Technology for Visualization of Geophysical Data on the Internet // Computer graphics and geometry. 2004.Vol. 6. P. 25-49.

6. Жижин M., Поляков А, Мишин Д., Коковин Д., Elvidge С., Kihn Е. Архив изображений Земли из космоса - Satellite archive browse and retrieval (SABR) // Тезисы конференции "Современные проблемы дистанционного ондирования земли из космоса". Москва, 16-18 ноября 2004. ИКИ РАН.

7. Polyakov A., Zhizhin М., Mishin D., Kokovin D., Tyupkin Yu. System of remote access to database of up-to-date motions of the Earth crust // IST4Balt News Journal. 2005. Vol. 1, p.37-39.

8. Коковин Д.С., Мишин Д.Ю., Поляков A.H., Жижин М.Н., Кин Э., Редмон Р. Виртуальная обсерватория Интернет-ресурсов по солнечно-земной физике // Тезисы конференции "Экспериментальные и теоретические исследования основ прогнозирования гелиогеофизической активности". 10-15 октября, 2005, г.Троицк. с.Зб.

200£j\_ 04

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Поляков, Андрей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНТЕРЕНЕТ-ПРИЛОЖЕНИЙ В РЕШЕНИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ.

1.1. Анализ тенденций в области автоматизации информационного обеспечения геофизических задач.

1.2. Обоснование применения Интернет-приложений на основе веб-сервисов для информационной поддержки решения некоторых задач.

1.3. Разработка прототипа распределенного Интернет-приложения для информационного обеспечения решения геофизических задач.

ГЛАВА II. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕРНЕТ-ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СБОРА, ВИЗУАЛИЗАЦИИ И АНАЛИЗА СООБЩЕНИЙ СЛУЖБ СРОЧНЫХ ДОНЕСЕНИЙ О ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ (СИСТЕМА OBNREP).

2.1 Система сбора и обработки донесений службы срочных ГС РАН, EMSC, NEIC и ее реализация.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Распределенные Интернет-приложения в решении геофизических задач"

Предметной областью диссертационной работы являются современные информационные технологии в приложении к наукам о Земле, в целом, и к задачам геофизики, в частности.

В науках о Земле предметом изучения являются оболочки Земли, которые включают внутреннее ядро, мантию, литосферу, кору, гидросферу, атмосферу, ионосферу и магнитосферу, в том числе, строение и вещественный состав этих оболочек процессы, которые в них происходят и физические поля, связанные с этими процессами. Естественно, что процессы, происходящие в различных оболочках, оказываю влияние друг на друга. Поэтому, вопрос о том, можно ли изучать ту или иную оболочку изолированно или необходимо учитывать влияние других оболочек, зависит от конкретных целей исследования. Например, при изучении коровой сейсмичности помимо процессов в коре рассматриваются процессы в мантии, литосфере, ионосфере, а также процессы планетарного взаимодействия.

В настоящее время сильнейшее влияние на развитие наук о Земле оказывают новейшие успехи физики, химии, биологии, математики. Так, в современной системе наук о Земле все более важное место занимают геофизические исследования, в которых применяются подходы и методы современной физики. Они позволяют гораздо глубже проникнуть в физическую сущность разнообразных процессов, протекающих в недрах Земли (например, при изучении движений земной коры, распространения в ней упругих и других деформаций, проявляющихся при землетрясениях, изменений силы тяжести, магиитных свойств), в водной и воздушной оболочках (физика моря и физика атмосферы), а также на земной поверхности (механика грунтов, гидромеханика, физика природных ландшафтов и т. д.).

Существующие геофизические методы исследования классифицируются по используемым полям (гравиметрия, магнитометрия, сейсмология и др.); по технологиям и месту проведения работ (спутниковые, наземные, подземные и др. методы); по прикладным и целевым направлениям (региональная, разведочная, инженерная и пр. геофизика); по видам деятельности (теоретическая, инструментальная, экспериментальная, вычислительная и интерпретационная геофизика).

Несмотря на различие в объектах и методах теоретических и экспериментальных исследований, специфику отдельных научных дисциплин, существует тенденция к интеграции геофизики как науки, которая проявляется в росте ее значения как единой системы знаний, в распространении общих методов исследования, а также в информатизации.

Необходимость самого широкого применения современных информационных технологий в решении геофизических задач обусловлена, с одной стороны, потребностью применения сложного математического аппарата, средств визуализации па различных этапах обработки и анализа и т.д., а, с другой стороны, возможностью упростить и автоматизировать некоторые рутинные процедуры в работе с большими объемами данных.

К настоящему времени геофизика полностью перешла к применению цифровых систем сбора, передачи, хранения и обработки информации. Появились весьма плотные сети геофизических наблюдений глобального, регионального и локального масштабов. Современный экспериментальный материал (с точки зрения изменений во времени) подразделяется на три группы:

• координатно привязанные к географическим объектам временные ряды, например, результаты GPS наблюдения смещений земной коры, данные сейсмического и геофизического мониторинга и т.п.;

• пространственно распределенные динамические поля, к которым относятся точечные маркированные поля (например, каталоги землетрясений) и непрерывные многообразия, представляющие пространственно-временные свойства оболочек Земли;

• стационарные пространственные данные, для которых временная эволюция не рассматривается.

Полноту, актуальность и достоверность предоставляемых исследователям данных обеспечивают распределенные базы данных. Но, несмотря на огромные массивы пространственно-временной измерительной информации, сети геомопиторинга по отдельности не дают нужной детальности в покрытии исследуемой пространственной области. Кроме того, исследователям-геофизикам приходится работать не с данными "чистого" эксперимента, а с данными натурных наблюдений и измерений, результаты которых подвержены воздействию природных и техногенных шумов, иногда по уровню соизмеримых с уровнем полезного сигнала. В этих случаях возникают принципиальные проблемы с однозначностью интерпретации результатов обработки. Для достижения однозначности выводов требуется системный подход, позволяющий использовать все доступные данные, методы и имеющиеся экспертные знания. Однако в условиях сильнейшей специализации становится достаточно сложно обеспечить не только взаимопонимание исследователей, но и интеграцию данных из разных предметных областей (в силу того, что накапливаемые огромные объемы предметно-ориентированной информации характеризуются различными стандартами хранения и представления, а также семантической неоднородностью).

От применения современных информационных технологий исследователи ожидают обеспечения поддержки решения геофизических задач, в первую очередь, в двух направлениях:

• информационном (поиск данных в Интернет, интеграция па техническом и семантическом уровне, визуализация выборки в интерактивном режиме или доставка непосредственно в программы обработки);

• интеллектуальном (интегрированная обработка больших объемов данных, моделирование и прогноз).

Разумеется, каждая из указанных функций реализуется с помощью различного программного инструментария, последние тенденции которого связаны с современными Интернет-, веб-, ГИС- и Грид-технологиями, а также технологиями математических вычислений, искусственного интеллекта и др.

Объектом исследования в данной работе является качественно новый уровень автоматизации информационного обеспечения геофизических задач.

Упрощение и автоматизация именно этого рутинного процесса оставляет исследователям возможность сосредоточиться на разработке новых средств и методов решения геофизических задач, что как раз и составляет научный поиск.

Основная цель данной диссертационной работы состоит в разработке подхода и соответствующих программно-аппаратных решений, обеспечивающих интерактивную поддержку решения геофизических задач, в части извлечения многодисциплинарных данных (метаданных) из распределенных баз данных, их интеграции и доставки исследователям в виде, удобном для дальнейшего анализа и интерпретации результатов.

В соответствии с целью работы, поставлены следующие задачи:

1. Исследовать и оценить современное состояние компьютерных технологий (Интернет-, веб-, ГИС- и Грид-), которые позволяют повысить качественный уровень доступа и интеграции данных и обеспечить их развитую автоматизированную обработку.

2. На основе результатов этих исследований разработать подход к созданию программно-аппаратного решения интерактивных Иптернет-приложений на основе веб-сервисов в применении к конкретным геофизическим задачам. Обеспечить возможности интеграции разрабатываемых приложений в распределено-вычислительную среду на основе Грид, которая активно развивается в настоящее время.

3. Экспериментально проверить эффективность разработанных программно-аппаратных реализаций путем внедрения в сеть Международных центров данных.

В настоящее время использование распределенных Интернет-приложений для создания программных продуктов, реализующих программные сервисы самого различного рода, является одним из наиболее распространенных подходов. Этот подход уже доказал свою эффективность и удобство как с пользовательской, так и администраторской точки зрения.

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке интерактивных распределенных Интернет-приложений с учетом особенностей задач, решаемых в геофизике, в том числе в комплексном использовании ГИС-технологий, веб-сервисов, а также аппарата нечеткой логики и веб-онтологий в части формирования запроса пользователя на поиск информации.

В соответствии с вышесказанным в первой главе данной работы обосновывается выбор технологий Интернет-приложения и веб-сервисов в качестве одного из возможных подходов достижения цели работы; в последующих главах демонстрируется, как этот подход "работает" в приложении к трем разным задачам.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Поляков, Андрей Николаевич

Заключение

Для современных геофизических задач характерен системный, комплексный подход к изучению объектов и процессов. Привлечение для решения задач разнородных мпогодисциплииарных данных позволяет обеспечить необходимую полноту решения задачи.

В рамках настоящей работы выполнено исследование "Распределенные Интернет-приложения в решении геофизических задач", цель которого -повышение качества и эффективности решения геофизических задач, в целом, за счет повышения эффективности одного из технологических циклов обработки данных, в частности, - достигнута па этапе информационного обеспечения задачи.

В работе обоснован выбор технологий для автоматизации информационного обеспечения некоторого типа геофизических задач и разработан прототип Интернет-приложения, реализующего выбранный подход.

Одним из принципиальных моментов реализации информационного обеспечения является интеграция ресурсов. Эта задача решалась с использованием общей технологии обработки метаданных. Схема метаданных выбиралась согласно "типу конечного пользователя". Сразу отметим, что конечным пользователем в дайной работе считается компьютерная программа (статистического анализа, моделирования и т.п.).

Новые решения связаны с использованием механизма онтологий в части организации высококачественной выборки данных. Построение и использование онтологий обеспечило семантическую интеграцию разнородных данных и семантически обусловленный поиск в базах данных Интернет-приложения. При этом сами онтологии предметной области являются ие только эффективным инструментом, но и существенным научным результатом.

Особенностью разработанных решений является использование алгоритма "нечеткого запроса", предоставляющего возможность формулировать запросы на поиск данных в распределенных базах на естественном языке.

Разработанное решение представляет собой интерактивное Интернет-приложение с полностью автоматическими веб-сервисами. Сервисы условно можно разделить па сервисы инфраструктуры (в частности, безопасности), сервисы для конечных пользователей (аннотирования массивов данных, целевого поиска, высокоточной семантической выборки, обработки и доставки данных в соответствии с запросами исследователей непосредственно в их приложения) и промежуточные сервисы (в частности, ГИС).

Практическим результатом данной работы является внедрение в практику работы исследователей новых информационных технологий. В часпости, разработанные в ходе исследования распределенные Интернет-приложения па основе веб-сервисов размещены и эффективно используются в сети Мировых центров данных по солнечно-земной физике и физике твердой Земли в Геофизическом центре РАН, г.Москва и Национальном геофизическом центре данных, г. Болдер, США, а также в Институте космофизических исследований и распространения радиоволн (ИКИР РАН), Камчатка, в МИД по солнечно-земной физике, г.Сидней, Австралия, в Лаборатории солнечно-земной физики Университета Нагоя, Япония, в МЦД по космическим наукам, г. Пекин, Китай, в Национальном геофизическом исследовательском институте, г. Хайдарабад, Индия, в Родезийском университете, г. Грахамстаун, ЮАР.

К конечным результатам также относится Интернет-приложение SPIDR, которое было использовано в задачах моделирования космической погоды. На основе этой информационной системы был разработан новый подход к прогнозированию космической погоды методом аналогий. База данных стабильных ночных огней, подготовленная на основе системы SABR, была использована для контроля качества данных дистанционного зондирования со спутников DMSP. А на основе базы данных по скоростям современных движений земной коры проведен анализ упругих характеристик блоковой структуры Евразии составленной на основе геологических и сейсмологических данных. В частности, по экспериментальным скоростям горизонтальных движений были построены модели движения блоков Юго-Восточной и Центральной Азии, как абсолютно твердых тел. Отклонения между модельными и экспериментальными скоростями интерпретировались как результат деформируемости блока.

Дополнительные сведенья и ссылки на разработанные Интернет-приложения можно найти на сайте Геофизического Центра РАН по адресу http://www.gcras.ru .

Работа основана на ряде практических реализаций научных Интернет-приложений на основе веб-сервисов; изучении публикаций по внедрению новых технологий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Поляков, Андрей Николаевич, Москва

1. Золнаи Э. Что нового в нефтегазовой отрасли // Газета "ArcReview", № 1 (32), 2005, с. 1-2 (http://www.dataplus.ru/Arcrev/Number32/lOilnew.htm).

2. Филиппов В.А., Тюрина Н.Г., Родии Ю.А. Методы интеграции информационного пространства // Интернет-сайт "АПП". Интернет-публикация: http://www.appcom.ru/company/intmethod.htm, 2004.

3. Федоров А., Елманова Н. Архитектура современных Web-приложений // Журнал "КомпьтерПресс", №6, 2002, с.5-7http://www.compress.ru/Common/Article/7A05E60D7478F41EEBCE745EA46E 57Е59)

4. Шокин Ю.И., Федотов А. М. GRID — перспективы или реальность? (Распределенные информационно-вычислительные ресурсы СО РАН) // Газета "Наука в Сибири", №41, Октябрь 2003 г., с.З (http://www.nsc.ru/HBC/2003/n41/fT08.html).

5. Старыгин А.А. XML: разработка Web-приложений // СПб: БХВ-Петербург,2003, 592с.

6. Колесов А. Web-сервисы спасут компьютерный мир? // Журнал "BYTE/Россия", №9, 2001, с. 29-30 (http://www.bytemag.ru/Article.asp?id=431).

7. Михаленко П.В.Язык онтологий в Web // Журнал "Открытые системы", №2,2004, с.33-34 (http://www.osp.ru/os/2004/02/035.htm).

8. Черняк JI. Web-сервисы, grid-сервисы и другие.// Журнал "Открытые системы", №12, 2004, с. 10-14 (http://www.osp.ru/os/2004/12/020.htm).

9. Ю.Кравцов В.И. Дистанционное зондирование Земли в первой четверти XXI века (по материалам Международного симпозиума IGARSS-2002) // Информационный бюллетень ГИС-ассоциации, №35, 2002 (http://www.gisa.ru/6221 .html).

10. Черный И. N0AA-17 на орбите // Журнал "Новости космонавтики", №8, 2002, с.41-42 (http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/235/21 .shtml).

11. Лупян Е.А., Назиров P.P. Организация архивов спутниковых данных для решения задач глобального изменения климата // Электронный журнал "Исследовано в России", №32, 2000 (http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2000/032.pdf).

12. GeoData Information Sources // Интернет-сайт The University of Iowa's Center for Global and Regional Environmental Research. Интернет-публикация: http://www.cgrer.uiowa.edu/servers/serversgeodata.html

13. Мировые Центры Данных в России // Интернет-сайт Мирового центра данных в Москве. Интернет-публикация: http://www.wdcb.ru/index.ru.html

14. Марков Е. Архитектура распределенных приложений. Обзор // Журнал "PCWeek", №45, 2-8 декабря 2003 г. Интернет-публикация: http://www.pcweek.ru/Year2003/N45/CP1251/DevApp/chaptl .htm

15. Интернет-ГИС технология нового поколения // Интернет-сайт "Всё о ГИС". Интернет-публикация: http://www.allgis.ru/user/indexprn.php?id=10&ie=ll

16. Ньюкомер Э. Веб-сервисы для профессионалов // СПб: "Питер", 2003, 256с.

17. Хабаров С. Web-сервисы: следующий уровень технологий интеграции // Интернет-сайт "АвтоКод". Интернет-публикация: http://www.autocode.ru/articles/webservisesl .html, 2005.

18. Использование XML и Java для разработки Web-сервисов // Интернет-сайт "JavaGu.ru". Интернет-публикация:http://javagu.ru/portal/dt?last=false&provider=javaguru&ArticleId=GURUARTI CLE81153&SecID=GURUSECT10N80705

19. Величкевич С.В., Петренко А.И. Распределенная, интегрированная вычислительная среда Grid // Журнал "Электроника и связь", №19, 2003, с.36-42 (iii.kiev.ua/ukr/articles/vsvgrid03.doc)

20. Трофимов С. Особенности создания Web-приложений // Интернет-сайт "АвтоКод". Интернет-публикация: http://www.autocode.ru/articles/internet.html, 2005.

21. Негода В., Калинин В. Некоммерческие средства разработки веб-сервисов и XML-приложений. Обзор// Интернет-сайт "Технологии Web-сервисов". Интернет-публикация: http://www.ubs.ru/ws/wsnoncomdevtoolsl.html, 2005.

22. Прохоров А. Интеграция приложений па платформах J2EE и MS .NET // Интернет-сайт "EStyle Software". Интернет-публикация: http://www.estylesoft.ru/?id=717&pid=656, 2004.

23. Сравнение стоимости разработки веб-приложений // Интернет-сайт журнала "СЮ". Интернет-публикация: http://search.cio-world.ru/analytics/39256, 2005.

24. Вязилов Е.Д., Чепурнов В.М., Белов С.В., Сухоносов С.В. Портал, как средство интеграции информационных ресурсов и механизм реализации единого информационного пространства (На примере информации о морской среде и морской деятельности).

25. Массиглиа П. Кластеризация. Обеспечение доступности бизнес-приложений // Информационный бюллетень "Jet Info", №8, 2001. Интернет-публикация: http://jetinfo.isib.ru/2001/8/1/articleI .8.2001211 .html

26. Паклин Н. Нечеткие запросы к реляционным базам данных // Интернет-сайт "Лаборатория BaseGroup". Интернет-публикация: http://www.basegroup.ru/fuzzylogic/queriesprint.htm, 2005.

27. Михайленко А. Будущее начинается сегодня // Интернет-портал "Open.by". Интернет-публикация: http://www.open.by/2004122106.html, 2004.

28. Зубинский А. Научные вычисления: архитектуры, форматы, инструментарий. Часть 2 // Журнал "Компьютерное Обозрение", №23, 12июня 2002, с.41-45 (http://www.itc.ua:8101/articIe.phtmI?ID=10188«&IDw=27)

29. ГИС в нефтяной и газовой промышленности // Интернет-сайт НКЦ "ГеоСфера", Интернет-публикация: http://www.geosphera.ru/?ID=65.

30. Сиротин И. Бизнес и ГИС // Журнал "СЮ", №1, 2005. Интернет-публикация: http://www.cio-world.ru/offline/2005/33/37419/

31. Дьяконов В.П. Matlab 6.5 SP 1/7.0 + Simulink 5/6. Основы применения // М.: "СОЛОН-Пресс", 2005, 800с.

32. Толузаков С.Г. Построение распределенных приложений // Интернет-портал "Информационно-коммуникационные технологии в образовании". Интернет-публикация: http://ict.edu.ru/ft/004458/43.pdf, 2003.

33. Web-интерфейс доступа к динамическим данным системы мониторинга лесных пожаров // Интернет-сайт Юрогского НИИ информационных технологий. Интернет-публикация: http://www.uriit.ru/ims9/fire/index.html

34. Колесов A. .NET уже на подходе // Журнал "BYTE/Россия", №12, 2001. Интернет-публикация: http://www.bytemag.ru/Article.asp?ID=600

35. Sun Microsystems обеспечивает совместимость технологий Java и .NET с помощью Web-сервисов с открытым исходным кодом // Информационно-деловой канал "@Astera". Интернет-публикация: http://www.astera.ru/news/?id=30779, 2005.

36. Баловсяк Н. Программы для чтения RSS-каналов // Интернет-сайт Компыотера-Онлайн. Интернет-публикация: http://www.computerra.ru/gid/soft/38550/

37. Polyakov A., Zhizhin M., Mishin D., Kokovin D., Tyupkin Yu. System of remote access to database of up-to-date motions of the Earth crust // IST4Balt News Journal. 2005. Vol. 1, p.37-39.

38. Медведев П. П. Исследование гравитационного поля и фигуры Земли новыми методами космической геодезии. // "Геодезия и аэросъемка", т. 17, (Итоги науки и техники, ВИНИТИ АН СССР), М.,1980, 99с.

39. Le Pichon, Xavier, Francheteau, Jean, and Bonnin, Jean, 1973, Plate tectonics. Amsterdam, Elsevier Scientific Publishing Company, 300 p.

40. Mark Turner, David Budgen, Pearl Brereton, Turning Software into a Service, 2003 // Computer, pp. 38-44.

41. DeMets et al., Effect of recent revisions to the geomagnetic reversal time scale on stimates of current plate motions // Geophys. Res. Lett. Vol. 21 No. 20, 1994, p. 2191-2194.

42. Actual Kinematics Model Drewes, H.: Combination of VLBI,SLR and GPS determined station velocities for actual plate kinematic and crustal deformation models. M. Feissel(Ed.) // Geodynamics, I AG Symposia, Springer 1998.

43. Гатинский Ю.Г., Рупдквист Д.В., Тюпкин Ю.С. Блоковые структуры и кинематика Восточной и Центральной Азии по данным GPS // Геотектоника. 2005. № 5. С.3-19.

44. Вардеп, ван дер Б.Л. Математическая статистика. М.: ИЛ, 1960. 434 с.

45. Zhang P., Deng Q., Zhang G. Active tectonic blocks and strong earthquakes in continental China // Science in China 2003, Series D, № 16 P. 13-24

46. Fu Y., Zhu W., Duan W et al. Present-day crustal deformation in China relative to ITRF97 kinematic plate model // J. Geodesy. 2002. Vol. 76. P. 216-225.

47. PS-Resources. Catalog of present-day velocities of earth crust movements. M.: Geophys. Center RAS, 2004: http://www.wdcb.ru/~victat/GPS/geodynamic

48. Ye S. Progress on APSG / In: On the use of space techniques for Asia-Pacific regional crustal movements studies. Int. Seminar, Irkutsk, 2002 August 5-10. Proceed. M.: GEOS. 2003. P.6-14.

49. Cinzano, P., Falchi, F., Elvidge, C.D.: The First World Atlas of the Artificial Night Sky Brightness // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 328 (3), 2001, pp. 689-707.

50. Sutton, P., D. Roberts, С. Elvidge, and Н. Meij,: A Comparison of Night-time Satellite Imagery and Population Density for the Continental United States // Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 63(11), 1997, pp. 1303-1313.