«Цифровой глобус»

Проект «Создание интерактивной 3D модели земного шара с функциями интеграции геоданных для решения научно-практических и образовательных задач»

Сроки выполнения: 07.08.2017 - 17.04.2019. Работы велись при поддержке Фонда содействия инновациям (Договор №209ГРНТИС5/35926 от 07.08.2017)

Проект представляет собой разработку интерактивной 3D-модели земного шара на основе технологий WebGL и JavaScript, на основе уже существующего на рынке решения для построения 3D-моделей Земли CesiumJS.

Цель проекта:

Разработка интеллектуально-технологического продукта и методики его использования в целостной системе подготовки специалистов для рынков Аэронет и его информационно-технологического обеспечения, учитывающей современные требования к непрерывному развитию образования в единстве с совершенствованием информационных технологий и обеспечивающей личностно-ориентированный подход в обучении и создание условий для саморазвития учащихся.

Назначение продукта (технологии, услуги):

Методический комплекс (техническая среда и методическое пособие) нового поколения для обучения геоинформатике.

Области применения:

преимущественно сфера образования: от средней школы, учреждений дополнительного образования до вузов.

у продукта при расширении задач имеются более глобальные возможности и перспективы, не только образовательного плана. В частности, при условии успешной разработки и внедрения в целевые группы, видится перспективным следующее направление: интеграция продукта с сервисами геопривязки (на данный момент сервисы с геопривязкой не предназначены для визуализации) для оценки геолокации; с сервисами анализа других данных (в различных отраслях народного хозяйства). Тогда рынок может быть расширен, например, на построение решений для ситуационных центров, центров быстрого реагирования ЧС, аэропортовых, служб и пр.

В результате опытно-конструкторских работ получен инновационный образовательный продукт – решение для визуализации пространственных данных (в т.ч. метеорологические и климатологические данные, данные о пожарах, данные АИС, данные треков воздушных суден и космических аппаратов; информация о движении воздушных потоков, разнообразные характеристики атмосферы и пр.), интегрированное в геопортал и сопровождаемое проектно-ориентированной методикой использования. В ходе разработки было решено программному продукту «Интерактивная 3D модель земного шара с функциями интеграции геоданных» присвоить название «Цифровой глобус» (свидетельство №2019614007, зарегистрировано 27 марта 2019 г. – ).

Облачная геоинформационная система

Проект «Разработка облачной геоинформационной системы с функциями обработки и публикации пространственных данных»

Сроки выполнения: 04.10.2019 - 28.05.2021. Работы велись при поддержке Фонда содействия инновациям (Договор 566ГРНТИС5/49486 от 04.10.2019)

Цель проекта:создание удобного, доступного, оперативного, функционального и простого в использовании технического решения для автоматизации и унификации основных процессов получения данных ДЗЗ в зависимости от следующих высокоуровневых задач пользователя:

заказ и подбор космической съемки или продуктов ее обработки у дистрибьютеров данных, включая открытые источники;

получение заказанных данных;

обработка данных с использованием современных геоинформационных методов для получения различных тематических продуктов;

обработка данных и продуктов согласно особенностям представления данных в Интернет;

публикация полученных продуктов в сети Интернет в формате современных геосервисов (программный интерфейс взаимодействия).

Назначение продукта (технологии, услуги):

Облачная геоинформационная система предназначена для автоматизации процессов получения и обработки пространственных данных, и организации единого информационного пространства для совместной работы ресурсных центров.

Области применения:

Потребителями облачной геоинформационной системы являются вузы РФ, осуществляющие подготовку по профильным специальностям, средние общеобразовательные школы РФ, учреждения досуга и дополнительного образования детей, ЦМИТ; и предприятия, использующие пространственные данные в своей хозяйственной деятельности.

Система реализована в формате облачных сервисов, что позволят пользователям решать свои задачи из любой точки мира, без необходимости загрузки пространственных данных для их обработки или демонстрации на своём личном рабочем месте.

Для реализации функционала используется веб-геоинформационная платформа ScanEx Web GeoMixer, которая обеспечит графический интерфейс Пользователя и его доступ к электронным цифровым картам, на которых представлены заказанные им снимки и продукты дистанционного зондирования. Платформа ScanEx Web GeoMixer будет дополнена интерфейсом взаимодействия с алгоритмами обработки пространственных данных.

Зарегистрирована программа для ЭВМ «Облачная геоинформационная система с функциями обработки и публикации пространственных данных». Авторы (свидетельство №2021617772, зарегистрировано 19 мая 2021 г. –

Проект «Разработка облачной геоинформационной системы для задач выявления изменений природных и техногенных сред технологиями машинного обучения»

Сроки выполнения: 22.12.2021 - 21.07.2023. Работы велись при поддержке Фонда содействия инновациям (Договор 18ГРЦЭИИС12-D7/72516 от 22.12.2021)

Цель проекта:разработка геоинформационного продукта, функционирующего на основе разномасштабных пространственных данных и современных подходов к обработке больших данных с помощью нейросетевых технологий, для решения широкого круга задач по фиксации изменений природных и техногенных сред.

Созданный продукт: облачная геоинформационная система для задач выявления изменений природных и техногенных сред технологиями машинного обучения имеет следующие функциональные возможности:

веб-ГИС инструментарий для работы с пространственными данными (настройка порядка и стилей слоев, отображение подписей по атрибуту и др.) с возможностью настройки выбора каналов для отображения и гистограммы растрового слоя;

функционал для ведения реестра эталонов (обучающие примеры в виде векторных полигональных объектов, содержащие геопространственные и атрибутивные параметры, которые характеризуют основные особенности объекта интереса) и результатов детектирования изменений природных и техногенных сред: просмотр на карте и в виде таблицы атрибутов, добавление новых и редактирование имеющихся эталонов или их отдельных атрибутов, сортировка, выборка и компоновка наборов для обучения;

инструментарий для хранения материалов космической съемки, используемых в задачах обучения и классификации при выявлении изменений природных и техногенных сред, и ведения их реестра с возможностью администрирования операций предварительной обработки;

функционал для запуска и мониторинга процессов обучения нейронной сети, а также классификации материалов космической съемки для выявления изменений природных и техногенных сред;

инструментарий для постобработки: формирование стилей представления растров вероятности, настройка и запуск процессов векторизации растров вероятности по пороговому значению, функции геоинформационного анализа результатов для повышения качества выявления изменений (сравнение границ классов выявленных объектов, анализ близости дорог, домов и др.);

готовые алгоритмы: алгоритм выявления изменений в природной среде методами нейросетевого анализа материалов космической съемки, предназначенный для детектирования классов лесоизменений (рубки, гари) по данным среднего пространственного разрешения (Sentinel-2, Landsat-8); алгоритм выявления изменений в техногенной среде на примере городской застройки (возникновение зданий\строений\сооружений, появление строительных площадок, реконструкция зданий и др.) методами машинного обучения по материалам высокодетальной и сверхвысокодетальной космической съемки.

Система состоит из следующих компонент:

хранилище материалов космической съемки;

реестр космических снимков и веб-интерфейс для работы с ним, предназначенный для формирования наборов растров с возможностью настройки их атрибутов, а также для запуска операций предобработки и отслеживания статуса их готовности;

реестр векторных данных (эталоны и результаты выявления изменений в природных и техногенных средах) и веб-интерфейс для работы с ним, позволяющий решать задачи управления наборами эталонов и результатов векторизации выявленных изменений в природных и техногенных средах;

реестр нейросетевых алгоритмов, хранящий как готовые преднастроенные модели для классификации отдельных типов объектов природных и техногенных сред, так и пользовательские обученные нейронные сети с полным описанием исходных данных, эталонов и настроек алгоритмов машинного обучения, использованных для каждого экземпляра;

веб-интерфейс для работы с алгоритмами машинного обучения: выбор и настройка параметров алгоритма и исходных данных для него, запуск операций обучения и классификации и мониторинг статуса готовности, оценка точности полученных результатов;

облачная ГИС, обладающая функциями визуализации, редактирования пространственных данных и отвечающая за интеграцию с реестрами космических снимков, эталонов и результатов обработки.

Разработанное решение ориентировано на реализацию потребностей различных отраслей народного хозяйства и позволяет в значительной степени упростить работу по всей цепочке задач, связанных с обработкой материалов космической съемки (предварительная обработка, эталонирование, оценка достоверности и др.), вплоть до этапа формирования информационного сервиса.

Эксплуатация программного обеспечения:

Продукт «Облачная геоинформационная система для задач выявления изменений природных и техногенных сред технологиями машинного обучения» функционирует на базе портала https://maps.kosmosnimki.ru/ и предоставляется Пользователю в качестве сервиса, доступ к которому осуществляется по средством сети Интернет. Установка дополнительного программного обеспечения на собственные устройства не требуется, для доступа достаточно наличие современного веб-браузера, доступ к сети Интернет. Эксплуатация программного обеспечения «Облачная геоинформационная система для задач выявления изменений природных и техногенных сред технологиями машинного обучения» возможна по запросу на тестирование или после подписания договора.

Стоимость использования программного обеспечения «Облачная геоинформационная система для задач выявления изменений природных и техногенных сред технологиями машинного обучения» может варьироваться в зависимости от территории интереса Пользователя и задач, которые планируется решать и определяется документом Тарифы использования