Московский государственный университет геодезии и картографии

(МИИГАиК)

Факультет прикладной космонавтики и фотограмметрии

Кафедра вычислительной техники и автоматизированной обработки

аэрокосмической информации (ВТиАОИ)

Отчет о научно-исследовательских работах на

кафедре ВТ и АОИ

за период с 2005 - 2009 годы

Зав. кафедрой ВТиАОИ

д.т.н., проф. И.Г. Журкин МОСКВА, 2010 В период с 2005 по 2009 гг. на кафедре выполнялись научноисследовательские работы (НИР) по госбюджетной и хоздоговорной тематике. Общий объм финансирования – 13 277 927 руб.

Ниже приводится перечень выполненных НИР, их краткое описание и наиболее существенные результаты.

Госбюджетные работы № Руководитель Наименование НИР Объём НИР финансирования Тематический план МИИГАиК 2005-2009 год 291 Журкин И.Г. Исследование и разработка методов лазерного г/б сканирования и ГИС-технологий для координатной привязки объектов съемки городских и урбанизированных территорий.

292 Журкин И.Г. Разработка теории и научных основ г/б высокопроизводительной обработки сверхбольших объемов геопространственных данных в процессе 3-d моделирования и обновления электронных карт (ЭК).

Всего Аналитическая ведомственная целевая программа "Развитие научного потенциала высшей школы" Мероприятие 2. «Проведение фундаментальных исследований в области естественных, технических и гуманитарных наук.

Научно-методическое обеспечение развития инфраструктуры вузовской науки»

2009 год 314 Журкин И.Г. Развитие интеграции научной и образовательной г/б деятельности и интегрированных научнообразовательных структур в сфере геоинформационных технологий 315 Журкин И.Г. Разработка методологии геоинформационного г/б моделирования для оценки и прогноза природноресурсного потенциала интенсивно развивающихся территорий Всего Работы по хоздоговорам Руководитель Сумма № В т.ч. Начал Окон Предприятие Наименование НИР х/д о чание НДС Заказчика Журкин И.Г. 16/05 432117 1.01.05 31.05.06 ФГУП НИИ Точных Разработка средств, методик и программного обеспечения для приборов проверки технических характеристик устройств ввода-вывода картографической информации.

Журкин И.Г. 16/05 80000 1.12.05 31.05.06 ФГУП НИИ Точных Разработка средств, методик и программного обеспечения для приборов проверки технических характеристик устройств ввода-вывода картографической информации.

Савиных В.П. 21/05 3000000 22.08.05 8.12.06 Научно-организационное, методическое и техническое обеспечение Федеральное агентство организации и поддержки научно-образовательных центров в по науке и инновациям области рационального природопользования и осуществление на основе комплексного использования материально-технических и кадровых возможностей совместных исследований и разработок»

(Х очередь).

Журкин И.Г. 6/07 1500000 228813 - 27.07.07 31.12.08 Создание цифровых топографических планов масштаба 1:2000, 1: ООО «РД Групп»

000, на заданные участки Заокского района Тульской области.

Журкин И.Г. 9/07 4800000 13.04.07 30.10.08 Разработка научно-методических и технических основ управления Федеральное агентство ресурсным потенциалом экологического региона Центральной по науке и инновациям ФЦП России (на примере Окского Бассейна).

Журкин И.Г. 11/07 200000 1.02.07 31.03.08 ФГУ «29 Научно- Исследование путей и разработка экспериментальных технологий Журкин И.Г. 32/08 177000 27000 1.07.08 19.12.08 ФГУП ЦНИИ Машиностроения Определение рельефов поверхности образцов в процессе Описание наиболее существенных результатов научноисследовательских работ ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., Федеральное агентство по образованию.

Тема 33/09-х, Госконтракт № П885 от 18 августа 2009 г.

"Проведение поисковых научных исследований по созданию инфраструктуры для координатно-временной привязки и валидации космических систем дистанционного зондирования и радионавигационных систем позиционирования".

В 2009 году в соответствии с техническим заданием выполнено:

анализ существующих методов, аппаратных и программных средств координатно-временной привязки, тестирования и калибровки космических систем дистанционного зондирования и навигации (ДЗЗиН);

инфраструктуры по координатно-временной привязке и валидации космических систем ДЗиН.

Руководитель: Журкин И. Г.

Исполнители: Барталв С. А., Некрасов В. В., Кавешников М. Б., Грузинов В.С., Андреева Н. Л., Саврухин С. Ю., Шишкина Е. В., Цветков С. И.

Объем финансирования: 700 000 руб.

ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., Федеральное агентство по образованию Госконтракт № П1497 от 03.09.2009 «Перспективы использования мультифрактальной сегментации спутниковых изображений высокого разрешения для выделения границ лесных экосистем при оценке и прогнозировании их природно-ресурсного потенциала».

В 2009 году в соответствии с техническим заданием выполнен анализ возможности использования мультифрактальной сегментации для выделения по спутниковым изображениям высокого разрешения границ лесных экосистем.

Руководитель: Учаев Дм.В.

Исполнители: Чабан Л.Н., Учаев Д.В., Мынцов И.А., Прутов И.С.

Аналитическая ведомственная целевая программа "Развитие научного потенциала высшей школы(2009-2010 годы)", Федеральное агентство по образованию.

Тема 314г/б, регистрационный номер 2.2.1.1./4503 «Развитие интеграции научной и образовательной деятельности и интегрированных научно-образовательных структур в сфере геоинформационных технологий».

В 2009 году в соответствии с техническим заданием выполнено:

в результате работ по 1-му этапу создан научно-методический подход и комплекс программно-аппаратных средств. Научно-технический учебный комплекс реализован как программно-аппаратная платформа ГИС.

в результате работ по 2-му этапу разработана единая технология, подготовлены две лабораторные работы по технологическим процессам, подготовлены научные публикации.

Руководитель: Журкин И. Г.

Исполнители: Кавешников М. Б., Грузинов В. С., Андреева Н. Л., Митрофанов Е.В., Саврухин К. Ю., Денисов А.В. Саврухин С.Ю., Вербицкий Б.Б., Вербицкая Е.А., Ситников П.В., Иванова О.Н.

Объем финансирования: 1 938 900 руб.

Аналитическая ведомственная целевая программа "Развитие научного потенциала высшей школы(2009-2010 годы)" Тема № 315г/б. Регистрационный номер 2.1.1./5355 "Разработка методологии геоинформационного моделирования для оценки и прогноза природно-ресурсного потенциала интенсивно-развивающихся территорий".

В 2009 году в соответствии с техническим заданием выполнено:

- разработка методик расчета природно-ресурсного потенциала экосистем и технологии подготовки исходных данных по картографическим материалам.

- разработка общей технологии геоинформационного моделирования природно-ресурсного потенциала интенсивно развивающихся территорий.

Руководитель: Журкин И. Г.

Исполнители: Чабан Л.Н., Бакай Г.Г., Грузинов В.С., Власова А. Г., Мынцов И.А.

Объем финансирования: 1938 900 руб.

Плановая тема № 291 г/б Регистрационный номер 1. 9.05. "Исследование и разработка методов лазерного сканирования и ГИС-технологий для координатной привязки объектов съемки городских и урбанизированных территорий" В 2009 году в соответствии с техническим заданием разработан алгоритм обновления электронных карт по данным лазерного сканирования.

2005 – 2009 гг., Руководитель: Журкин И. Г.

Исполнители: Волкович Е.В., Жигалов К.Ю., Маслаков А.А., Вербицкая Е.А., Вербицкий Б.Б.

Объем финансирования: 285 286 руб.

Плановая тема № 292 г/б Регистрационный номер 1.10.05 «Разработка теории и научных основ высокопроизводительной обработки сверхбольших объемов геопространственных данных в процессе 3-d моделирования и обновления электронных карт (ЭК)».

В 2009 году в соответствии с техническим заданием разработана архитектура кластера на основе одного управляющего узла, нескольких узлов просчета и пользовательского терминала.

Руководитель: Журкин И. Г.

Исполнители: Волкович Е.В., Жигалов К.Ю., Маслаков А.А., Вербицкая Е.А., Вербицкий Б.Б.

Объем финансирования: 373 477 руб.

Научно-исследовательская работа студентов По НИРС кафедры проходили 11 студентов, из них с оплатой 6 человек.

С докладами на 64-й юбилейной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК, посвященной 230-й годовщине со дня его основания выступали:

Аспиранты: Маслаков А.А. (рук. И.Г. Журкин), Вербицкая Е.А. (рук.

И.Г. Журкин), Вербицкий Б.Б. (рук. И.Г. Журкин), Д.В.Учаев, Саврухин С.Ю.

(рук. М.Б. Кавешников), Власова А.Г. (рук. И.Г. Журкин), Мынцов И.А. (рук.

Л.Н. Чабан), Студенты: Новиков С.С. (рук. А.А. Зайцев), К.Н. Дронов (рук. А.А.

Зайцев), Н.В. Соколов (рук. Г.Г. Сычв), В.Н. Максин (рук. Г.Г. Сычв), Т.А.

Позднышева (рук. А.А. Панов), И.А. Боголюбов (рук. А.А. Панов), Е.А.

Савинова (рук. В.И. Мощиль), И.А. Фоминок (рук. В.И. Мощиль), Салимов М.Н. (рук. М.Б. Кавешников), Биркин П.Н. (рук. М.Б. Кавешников), Н.А.

Волынко (рук. В.С. Грузинов), Кочетов А.В. (рук. Л.Н. Чабан), С.С. Потапова (рук. И.Г. Журкин), Хусаинова Р.Ф. (рук. В.В. Гаврилова), О.Н. Иванова (рук.

В.В. Гаврилова), А.О. Телятников. (рук. В.В. Гаврилова).

В 2009 году расширена учебная научно-техническая база научнообразовательного центра "Геоинфраструктура", созданного при кафедре в рамках научно-методического соглашения между МИИГАиК и ИПУ РАН и представляющего собой новую интегрированную форму организации научных исследований на основе взаимодействия ведущего академического института и профильного вуза. В УМЛ «Геоинфраструктура» проводятся совместные работы по совершенствованию методов теоретической и практической подготовки и переподготовки специалистов в области геоинформатики, обработки данных дистанционного зондирования и 3dмоделирования в процессе учебной и научно-производственной деятельности студентов и аспирантов, а также по разработке новых геоинформационных технологий.

1. Журкин И.Г., Карпухин С.С., Никишин А.Н. Методология комплексирования технологий формирования цифровых карт из разнородных пространственных данных // Геодезия и картография. – 2009. с. 20-25.

2. Журкин И.Г., Хлебникова Т.А. Технология получения измерительной трхмерной видеосцены по материалам аэрокосмических съмок //Геодезия и картография, 2009. № 7 – с. 3. И.Г. Журкин, Л.Н. Чабан, В.С. Грузинов Геоинформационное моделирование и картографирование природно-ресурсного потенциала.

«Геодезия и картография», № 7, 2009 с. 34- 4. Андреева Н.Л. Использование космических снимков для составления и обновления топографических карт // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъмка. – 2009. - № 3 – с. 61- 5. Кавешников М.Б., Маслаков А.А., Герасимова Н.В., Методика нанесения горизонталей на топографические карты по материалам воздушного лазерного сканирования // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъмка. – 2009. – № 1. – С. 28-33.

6. Грузинов В.С. Системные основы геоинформационного моделирования территорий // Геодезия и картография. – 2009. - № 1 – с. 51- 7. Грузинов В.С. Система знаний как элемент информационного обеспечения ГИС// Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъмка. – 2009. - № – с. 72- 8. Грузинов В.С. Методика оценки «топографической информативности» данных дистанционного зондирования Земли на тестовых участках//Геодезия и картография, 2009. № 6 с.33- 9. Грузинов В.С. «Перспективы развития функциональных возможностей программного обеспечения ГИС» // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъмка. – 2009. - № 6 – с.89- 10. Баженова Ю.Д., Система «Архив» - инструмент учета готовой продукции и ведения метаданных территорий // Геодезия и картография. – 2009. - № 1 – с. 57-61.

11. Чабан Л.Н., Вечерук Г.В., Гаврилова Т.В. Исследование возможностей классификации растительного покрова по гиперспектральным изображениям в пакетах тематической обработки данных дистанционного зондирования. Труды МФТИ, №4, 2009 г.,с.171-180.

12. Заблоцкий В.Р. Обучение языку С/С++ на основе программирования учебных геодезических задач / Приложение к журналу Изв. вузов "Геодезия и аэрофотосъемка". Сборник статей по итогам международной научнотехнической конференции, посвященной 230-летию основания МИИГАиК, часть.1, с. 199-202, М. МИИГАиК, 2009 г.

13. Учаев Д.В. и др. Методика геоинформационного моделирования структуры древних поселений на основе фрактальных методов // Известия вузов. "Геодезия и аэрофотосъемка". — 2009. — № 3. — с. 76—79.

14. Малинников В.А., Учаев Д.В., Барталев С.А. и др. Разработка методики оценки эффективности мероприятий по тушению лесных пожаров на основе фрактального анализа результатов обработки данных спутниковых наблюдений // Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Геодезия, картография и кадастр — XXI век". — М.:

МИИГАиК, 2009. — с. 106-107.

15. Учаев Д.В, Малинников В.А., Учаев Дм.В. Разработка фрактального подхода к исследованию пространственной структуры геосистем // Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Геодезия, картография и кадастр — XXI век". — М.: МИИГАиК, 2009. — С. 129-130.

16. Учаев Д.В., Нзеха Мухсен и др. Методика геоинформационного моделирования структуры древних поселений на основе фрактальных методов // Известия вузов. "Геодезия и аэрофотосъемка". — 2009. — № 3. — С. 76—79.

17. Нзеха М., Учаев Д.В. и др. Применение методики геоинформационного моделирования структуры древних поселений фрактальными методами для исследования структурной организации древнейших сирийских городов // Сборник статей по итогам международной научно-технической конференции "Геодезия, картография и кадастр — XXI век", посвященной 230-летию основания МИИГАиК // Приложение к журналу Изв. вузов "Геодезия и аэрофотосъемка". — Сборник статей по итогам международной научно-технической конференции, посвященной 230-летию основания МИИГАиК, часть.1, 2009 г.

18. А.Н. Андреев, А.А. Панов. Отражение от тонких цилиндрических зеркал и другие оптические явления. Квант, 2009, № 1, с. 47- 19. А.А. Панов. Из плоскости – в пространство. Квант, 2009, № 3, с. 20. А.Н. Андреев, А.А. Панов, Позднышева Т.А., Кольца Кетле.

Сборник статей по итогам международной научно-технической конференции, посвященной 230-летию основания МИИГАиК, 2009, с. 167А.Н. Андреев, И.А. Боголюбов, А.А. Панов. Вокруг Cusp’а. Сборник статей по итогам международной научно-технической конференции, посвященной 230-летию основания МИИГАиК, 2009, с. 170- 22. А.А. Панов, В.А. Попиченко. Световые пучки и каустики. Сборник статей по итогам международной научно-технической конференции, посвященной 230-летию основания МИИГАиК, 2009, с. 172- 23., Шайтура С.В. Электронно-геоинформационные ресурсы и технологии. В кн. Международный научный конгресс «Роль бизнеса в трансформации российского общества»,М., 24. Александрович Д.А., Шайтура С.В., Менеджмент информационных систем проектного института // Изв. Высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, М. 2008, № 25. Шайтура С.В., Рустамов М.К. Интегрированные муниципальные геоинформационные системы // Информационные технологии,М., 2006. № 12., с. 76-79, УДК 004. 26. Журкин И.Г., Шайтура С.В. Защита информации в геоинформатике // В кн.: Материалы VШ Международной научно-практич. Конференции «Информационная безопасность». Таганрог. Изд-во ТРТУ, 2006. – с. 224- 27. Шайтура С.В. Геоинформационные системы в сфере образования// Информационные технологии., М., 2006. № 1., с. 76-79, УДК 004. 28. Шайтура С.В., Рустамов М.К. Разработка технологических моделей муниципальных геоинформационных систем для задач ГО ЧС // В кн.:

«Материалы X Международной научно-практич. Конф.«Методы дистанционного зондирования и ГИС-технологии для оценки состояния окружающей среды, инвентаризация земель и объектов недвижимости», Китай, 2006. – с.51- Совместно с Межотраслевым институтом повышения квалификации кадров по новым направлениям развития техники и технологии МГТУ им.

Н.Э. Баумана подготовлена монография Грузинов В.С., Кавешников М.Б., Ковальчук А.К., Кулаков Д.Б., Семнов С.Е., Старостин А.Ю., Татаринович Б.А., Шайтура С.В., Яроц В.В.

Геоинформационные системы в управлении двуногими шагающими роботами / Часть 2. Системы космической навигации. - М: Изд-во «Рудомино», 2009, 196 с.

И.Г. Журкин, С.В. Шайтура Геоинформационные системы.

Рекомендовано УМО по образованию в области геодезии и фотограмметрии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений. Под общей редакцией И.Г. Журкина Кудиц-Пресс, 2009. – 272 с.

Совместно с Межотраслевым институтом повышения квалификации кадров по новым напрвлениям развития техники и технологии МГТУ им.

Н.Э. Баумана подготовлено учебное пособие:

2. Ковальчук А.К., Шайтура С.В. Основы геоинформационных систем М:

Изд-во «Рудомино», 2009, 206 с.

1. V Международная выставка и научный конгресс «Гео-Сибирь-2009», Новосибирск, 20-24 апреля 2009 г.

Участник: Журкин И.Г.

2. Международная научно-техническая конференция «Геодезия, картография и кадастр – XXI век», посвященная 230-летию основания Московского государственного университета геодезии и картографии.

Москва, 25-27 мая 2009 г. (14 докладов) Участники: Журкин И.Г., Грузинов В.С. Вербицкая Б.Б., Вербицкий Е.А., Саврухин С.Ю., Заблоцкий В.Р., Кужелев П.Д., Кавешников М.Б., Князева М.Д.

IV Всероссийская научная конференция «Проблемы мониторинга природной среды Cоловецкого архипелага», г. Архангельск, Институт экологических проблем Севера РАН, 08–11 декабря 2009 г.

Участник: В.С. Грузинов. (1 доклад).

IV Фестиваль науки, МГУ имени М.В.Ломоносова, г. Москва.

Стенд МНИЦ «Импульс» (от кафедры - аспирант Грядунов Д.А.) 9- октября 2009 г.

Ниже представлены наиболее значимые результаты научных исследований и разработок

СВЕДЕНИЯ О НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫХ РЕЗУЛЬТАТАХ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

1. Наименование результата:

Методология и технология геоинформационного моделирования природно-ресурсного потенциала экологического региона 2. Результат научных исследований и разработок (выбрать один из п. 2.1 или п. 2.2) 2.1. Результат фундаментальных 2.2. Результат прикладных научных исследований научных исследований и экспериментальных разработок - другое (расшифровать): - вещество, материал, продукт 3. Коды ГРНТИ: 87.35.00, 36.00. 4. Назначение:

Оценка и прогнозирование состояния экосистем интенсивно развивающихся регионов.

5. Описание, характеристики:

Природно-ресурсный потенциал (ПРП) экосистем региона является обобщенным показателем, адекватно отображающим динамику функционирования экосистем под воздействием антропогенных и природно-климатических факторов. Данный показатель является пространственно-временной функцией географических координат и может быть представлен в ГИС в виде серий динамических электронных карт или трехмерных моделей. В результате проведенных исследований разработана методология и технология расчета данного показателя с использованием картографической информации, методика имитационного моделирования динамики ПРП при заданных сценариях землепользования и изменения климатических условий.

Разработана концептуальная модель и экспериментальная информационная модель БД в обеспечение расчета ПРП. Разработана геоинформационная технология расчета и имитационного моделирования динамики ПРП.

6. Преимущества перед известными аналогами:

За основу расчета ПРП отдельной экологической системы принято общее количество вещества, участвующего в биологическом круговороте (метаболизме), что является наиболее общим и принципиально новым подходом к выполнению оценки состояния и динамики природных экосистем.

7. Область(и) применения:

Рациональное природопользование.

8. Правовая защита:

Объект авторского права 9. Стадия готовности к практическому использованию:

разработан лабораторный образец, опубликовано:

И.Г. Журкин, Л.Н. Чабан, В.С. Грузинов Геоинформационное моделирование и картографирование природно-ресурсного потенциала. «Геодезия и картография», № 7, 2009 с.

34- 10. Авторы:

д.т.н., проф. И.Г. Журкин, к.т.н. Л.Н.Чабан, к.т.н. В.С. Грузинов, асп. А.Г.Власова, И.А.Мынцов Зав. кафедрой ВТиАОИ _ И.Г. Журкин

СВЕДЕНИЯ О НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫХ РЕЗУЛЬТАТАХ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

1. Наименование результата:

Концепция и архитектура системы создания инфраструктуры по координатно-временной привязке и валидации космических систем ДЗиН (ДЗЗиН).

2. Результат научных исследований и разработок (выбрать один из п. 2.1 или п. 2.2) 2.1. Результат фундаментальных 2.2. Результат прикладных научных исследований научных исследований и экспериментальных разработок - другое (расшифровать): - вещество, материал, продукт 3. Коды ГРНТИ: 55.49.07, 55.49.51,36.29.35, 36.16.35, 20.53.19, 14.85. 4. Назначение:

Концепция и архитектура системы предназначены для создания инфраструктуры по координатно-временной привязке и валидации космических систем космических систем дистанционного зондирования Земли и навигации (ДЗЗиН).

Настоящая концепция разработана на основе следующих положений, полученных в процессе анализа:

1. Работы по валидации должны охватывать различные типы природных и антропогенных объектов, а необходимая сеть тестовых участков и наборов опорных данных должна быть сформирована с учетом широкого спектра природных и климатических условий;

2. Важнейшим направлением развития методологии валидации является разработка требований к выбору тестовых участков, номенклатуры измеряемых на них характеристик, а также требований к точности и периодичности их измерения;

3. Выбор подходов к оценке точности и достоверности тематических продуктов также сопряжен с необходимостью разработки методик, требующих адаптации к типам наблюдаемых объектов и явлений, а также измеряемых с использованием спутниковых данных характеристик.

5. Описание, характеристики:

Концепция и архитектура системы основывается на следующих положениях:

тестирование и калибровка космических систем ДЗЗиН должна выполняться на основе анализа космической геоинформации;

тестирование космических систем ДЗЗиН должно выполняться на специализированных тестовых участках;

тестовые участки должны быть объединены в сеть;

тестовые участки необходимо обеспечить опорными точками планово-высотного обоснования;

на тестовых участках должны располагаться естественные и искусственные миры;

для тестирования необходимо создать постоянно действующую базовую станцию;

для публикации информации о тестовых участках и результатах тестирования на базе портала МИИГАиК необходимо создать сайт, доступный для использования во всех российских ВУЗах;

при создании инфраструктуры автономной привязки, тестирования и калибровки следует ориентироваться на использование технических и инструментально-программных средств, отвечающим лучшим образцам мирового уровня;

необходимо установить приоритет на использование отечественных программных и инструментальных средств, если качество имеющихся технических решений российского разработчика позволяет заменить зарубежные аналоги;

инновационной деятельности и последовательной модернизации отечественных программноаппаратных средств автономной привязки, тестирования и калибровки космических систем на основе всестороннего изучения лучшего из числа доступных зарубежных технических решений;

разрабатываемый комплекс автономной привязки, тестирования и калибровки космических систем должен создаваться на единой интегрированной геоинформационной платформе, обеспечивающей сбор, обработку, анализ, накопление, вывод и передачу геопространственных данных;

фотограмметрическая и картографическая обработка геопространственных данных привязки, спецификациями стандартных форматов обмена;

создаваемая инфраструктура должна включать технические средства, позволяющие выполнять как камеральные, так и полевые работы;

создаваемая инфраструктура должна включать технические средства необходимые для геоинформационного моделирования тестовых участков с использованием 3-d технологий;

создаваемая инфраструктура валидации должна быть задействована в образовательном процессе;

необходимо обеспечить соответствие создаваемого научно-технического учебного комплекса гигиеническим требованиям и требованиям охраны труда;

архитектура системы должна включать комплекс программно-аппаратных средств, состоящий из согласованных по интерфейсу элементов и рабочих мест для научных исследований и учебных занятий;

в первоочередном порядке следует использовать отечественные средства ДЗЗ, получаемые с борта "Ресурс-ДК" и радионавигации ГЛОНАСС;

необходимо предусмотреть возможность совместной обработки данных ГЛОНАСС и GPS;

необходимо обеспечить точность пространственно-временной привязки космических систем ДЗЗ при создании электронных карт в соответствии с действующими инструкциями по топографическим, геодезическим и фотограмметрическим работам;

для 3-х мерного компьютерного моделирования тестовых участков следует использовать геоинформационный метод моделирования;

разрабатываемую методику планируется апробировать в процессе полевых испытаний по реальным исходным данным космических съмок.

6. Преимущества перед известными аналогами:

Реализация концепции позволит:

сформировать на территории России наборы данных и сеть тестовых участков для валидации;

создать необходимые условия для использования наборов данных и тестовых участков, которые уже использовались при проведении различных российских и международных программ, в интересах валидации новых российских космических систем;

разработать методологические основы и рекомендации по валидации результатов спутникового мониторинга;

сформировать технологию, техническую и организационную основу для проведения валидации космической систем.

7. Область(и) применения:

Практическое использование и применение результатов выполнения НИР должно осуществляться по двум направлениям инновационного развития России:

- космические технологии;

- стратегические информационные технологии.

8. Правовая защита:

Объект авторского права 9. Стадия готовности к практическому использованию:

Содержание концепции и архитектура системы изложено в отчтной документации по проекту № П885 Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.

10. Авторы:

д.т.н., проф. И.Г. Журкин, д.т.н. С.А. Барталв, к.т.н. В.С. Грузинов, к.т.н. М.Б. Кавешников, к.т.н.

В.В. Некрасов Зав. кафедрой ВТиАОИ _ И.Г. Журкин

СВЕДЕНИЯ О НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫХ РЕЗУЛЬТАТАХ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

1. Наименование результата:

Единая геоинформационная технология 2. Результат научных исследований и разработок (выбрать один из п. 2.1 или п. 2.2) 2.1. Результат фундаментальных 2.2. Результат прикладных научных исследований научных исследований и экспериментальных разработок - другое (расшифровать): - вещество, материал, продукт 3. Коды ГРНТИ: 36.16.35, 36.29.15, 87.35. 4. Назначение:

Единая геоинформационная технология предназначена для использования в области геоинформатики, обработки данных дистанционного зондирования и 3d- моделирования, а также в процессе учебной и научно-производственной деятельности студентов и аспирантов.

5. Описание, характеристики:

Технология представляет собой единое технологического решение в области геоинформационного обеспечения геодезии, исследования природных ресурсов Земли, картографии: от полевых работ до подготовки к изданию карт и 3D-моделирования. Реализовано на базе научнотехническиго учебного программно-аппаратного комплекса совместно с ИПУ РАН. Исходя из сравнительного анализа технологических возможностей программных комплексов «Талка» и «Нева», разработана единая геоинформационная технология, наиболее полно реализующая полезные функциональные возможности САПР, СУБД, систем компьютерной графики, ЦФС и АСУ на единой программно-аппаратной платформе.

С учётом существующего научно-технического и кадрового потенциала коллектива разработчиков представляется осуществимой следующая технологическая схема выполнения работ:

1. Геодезические измерения с применением ГЛОНАСС/GPS 2. Создание топографических карт и планов непосредственно в полевых условиях 3. Поиск и картографирование подземных трасс 4. Засечки. Решение прямой и обратной задач 5. Создание и обновление карт. Камеральные работы 6. Создание стереомодели 7. Ортофототрансформирование 8. 3-d моделирование 9. Контроль качества создаваемой цифровой модели 10. Экспорт/импорт в обменные форматы 6. Преимущества перед известными аналогами:

Ключевые моменты совершенствования:

- обработка геодезических данных, получаемых российской системой ГЛОНАСС;

- обновление карт в режиме реального времени в процессе полевого обследования;

- обработка материалов, получаемых с российской космической системы "Ресурс-ДК";

- поддержка цифровых обменных форматов;

- внедрение системы контроля качества и системы классификации и кодирования в соответствии с требованиями российских стандартов.

7. Область(и) применения:

Практическое использование и применение результатов выполнения НИР должно осуществляться по двум направлениям инновационного развития России:

- космические технологии;

- стратегические информационные технологии;

- рациональное природопользование.

8. Правовая защита:

Объект авторского права 9. Стадия готовности к практическому использованию:

разработан лабораторный образец, опубликовано:

Грузинов В.С. «Перспективы развития функциональных возможностей программного обеспечения ГИС» // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъёмка. – 2009. - № 6 – с.85- 10. Авторы:

д.т.н., проф. И.Г. Журкин, к.т.н. В.С. Грузинов, к.т.н. М.Б. Кавешников, к.т.н. В.В. Костин, асп.

С.Ю. Саврухин Зав. кафедрой ВТиАОИ _ И.Г. Журкин

СВЕДЕНИЯ О НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫХ РЕЗУЛЬТАТАХ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

1. Наименование результата:

Научно-технический учебный программно-аппаратный комплекс 2. Результат научных исследований и разработок (выбрать один из п. 2.1 или п. 2.2) 2.1. Результат фундаментальных 2.2. Результат прикладных научных исследований научных исследований и экспериментальных разработок - другое (расшифровать): - вещество, материал, продукт 3. Коды ГРНТИ: 36.16.35, 36.29. 4. Назначение:

Научно-технический учебный программно-аппаратный комплекс предназначен для теоретической и практической подготовки и переподготовки специалистов в области геоинформатики, обработки данных дистанционного зондирования и 3d- моделирования в процессе учебной и научно-производственной деятельности студентов и аспирантов, а также по разработке новых геоинформационных технологий.

5. Описание, характеристики:

Научно-технический учебный комплекс создан как часть научно-образовательного центра "Геоинфраструктура", созданного в рамках научно-методического соглашения между МИИГАиК и ИПУ РАН. Комплекс реализован как программно-аппаратная платформа ГИС на базе программных продуктов «Талка» и «Нева». Состав комплекса программно-аппаратных средств предполагает базовые взаимозаменяемые и согласованные по интерфейсу элементы и рабочие места для научных исследований, лаборатории, учебные рабочие места и аудитории. Комплекс программно-аппаратных средств предполагается использовать в научно-исследовательской деятельности и учебном процессе. Комплекс обеспечивает выполнение следующих технологических процессов:

Управление и прием данных с приемника Novatel DL-V3 с ПК:

Управление приемником Novatel DL-V3 с КПК через COM-порт. Используемое ПО: Mobile CDU.

Работа с приемником Novatel DL-V3 в режиме RTK. Установленное на КПК ПО: Carlson SurvCE.

Работа с приемником Novatel DL-V3 с использованием мобильной ГИС. Установленное на КПК ПО: Талка КПК.

Передача исходных данных для проведения полевых работ с ПК на ноутбук (электронные карты, данные для ГИС), передача выходных данных по сети операторам на персональные компьютеры для использования их в пространственных оболочках различных программных продуктах «Талка», при создании цифровых карт.

Передача данных, полученных в ходе полевых работ с КПК на ноутбук или на ПК для последующей обработки.

Вывод на печать созданных карт и фотопланов на плоттере формата А1.

Получение данных с постоянно действующей станции на базе ГНСС платы Novatel OEMV L1L2 G Kit и антенны Topcon CR-4.

Получение и обработка данных с трассопоискового комплекта Radiodetection RD4000 Kit в ПО Carlson SurvCE.

Загрузка исходных данных (электронные карты) и выходных данных (треки).

6. Преимущества перед известными аналогами:

Научно-технический учебный комплекс укомплектован последними версиями программных продуктов от ИПУ РАН - одного из ведущих российских разработчиков специализированных программных комплексов в области цифровой фотограмметрии, картографии и геоинформатики.

7. Область(и) применения:

Практическое использование и применение результатов выполнения НИР должно осуществляться по двум направлениям инновационного развития России:

- космические технологии;

- стратегические информационные технологии;

- рациональное природопользование.

8. Правовая защита:

Объект авторского права 9. Стадия готовности к практическому использованию:

разработан лабораторный образец, опубликовано:

Грузинов В.С. «Перспективы развития функциональных возможностей программного обеспечения ГИС» // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъёмка. – 2009. - № 6 – с.85- 10. Авторы:

д.т.н., проф. И.Г. Журкин, к.т.н. В.С. Грузинов, к.т.н. М.Б. Кавешников, к.т.н. В.В. Костин, асп.

С.Ю. Саврухин Зав. кафедрой ВТиАОИ _ И.Г. Журкин

СВЕДЕНИЯ О НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫХ РЕЗУЛЬТАТАХ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

1. Наименование результата:

Архитектура кластера на основе одного управляющего узла, нескольких узлов просчета и пользовательского терминала.

2. Результат научных исследований и разработок (выбрать один из п. 2.1 или п. 2.2) 2.1. Результат фундаментальных 2.2. Результат прикладных научных исследований научных исследований и экспериментальных разработок - другое (расшифровать): - вещество, материал, продукт 3. Коды ГРНТИ: 36.16. 4. Назначение:

Обработка сверхбольших объемов геопространственных данных на вычислительных системах.

5. Описание, характеристики:

На момент написания данного отчета вычислительная кластерная система имеет следующую структуру: один сервер кластера, он же узел управления и сервер хранения данных, вычислительных узлов, необходимое активное и пассивное сетевое оборудование, источник бесперебойного питания, а также рабочая станция, предназначенная для создания, интеграции и отладки программного кода, а также для подготовки и предобработки исходных данных.

После тщательного исследования работы нескольких операционных систем на имеющемся оборудовании было выявлено, что наилучшим образом для решения поставленной задачи подойдет использование ОС Linux, что смогло решить по крайней мере, две основные проблемы: сложность создания управляющего узла и отсутствие технологии динамического распределения оперативной памяти.

6. Преимущества перед известными аналогами:

Данных об аналогах нет 7. Область(и) применения:

Параллельные вычисления в области геоинформационных систем, трехмерной визуализации и схожих задач обработки сверхбольших объемов данных.

8. Правовая защита:

Объект авторского права 9. Стадия готовности к практическому использованию:

Разработан лабораторный, опытный образец кластерной системы 10. Авторы:

Проф., д.т.н. Журкин И.Г., к.т.н. Волкович Е.В., к.т.н. Жигалов К.Ю., к.т.н. Маслаков А.А., асп.

Вербицкая Е.А., асп. Вербицкий Б.Б.

Зав. кафедрой ВТиАОИ _ И.Г. Журкин

4. СВЕДЕНИЯ О НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫХ РЕЗУЛЬТАТАХ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

1. Наименование результата:

Методика измерения микрорельефа 3-мерных объектов 2. Результат научных исследований и разработок (выбрать один из п. 2.1 или п. 2.2) 2.1. Результат фундаментальных 2.2. Результат прикладных научных исследований научных исследований и экспериментальных разработок - другое (расшифровать): - вещество, материал, продукт 3. Коды ГРНТИ:

4. Назначение:

Контроль процесса изменения микрорельефа 3-мерных самосветящихся объектов 5. Описание, характеристики:

Метод контроля процесса изменения микрорельефа основан на получении цифровых стереоизображений быстропротекающих процессов, обработке этих изображений с целью распознавания идентичных точек на стереопарах и построении цифровой модели рельефа объекта для каждого момента времени с заданным интервалом. Особенностями метода являются: автоматический корреляционный поиск идентичных точек изображений высокотемпературного объекта, представляющего собой источник оптического излучения, не имеющего на своей поверхности высокочастотных оптических контуров, а также наличие на стереоизображениях «теневых» областей.

6. Преимущества перед известными аналогами:

Аналогов нет 7. Область(и) применения:

Контроль технологических процессов, связанных с изменением формы высокотемпературных самосветящихся объектов 8. Правовая защита:

Ноу-хау 9. Стадия готовности к практическому использованию:

Внедрено на предприятии ЦНИИмаш.

10. Авторы:

проф., д.т.н. Журкин И.Г., вед. прогр..Сычев Г.Г., Зав. кафедрой ВТиАОИ _ И.Г. Журкин

РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

симпозиумов и т.п.

научно-методического совета (НМС) - с грифами других федеральных органов исполнительной власти конференциях, семинарах Лицензии на право использования изобретений, промышленных образцов, полезных моделей, программ для ЭВМ и баз данных, топологий интегральных микросхем вуза (организации), всего, в том числе приобретенные:

Зарегистрированные программы для ЭВМ, базы данных, топологии интегральных микросхем

РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ В 2009 ГОДУ

Доклады на научных конференциях, семинарах и т.п. всех уровней из них:

международных, всероссийских, региональных Экспонаты, представленные на выставках с участием студентов, всего, из них:

из них:

Студенческие работы, поданные на конкурсы на лучшую НИР, всего, из них:

открытый конкурс, проводимый по приказу Минобрнауки России, на лучшую научную работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам Медали, дипломы, грамоты, премии и т.п., полученные на конкурсах на лучшую НИР и на выставках, всего, из них:

открытый конкурс, проводимый по приказу Минобрнауки России, на лучшую научную работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам Охранные документы, полученные студентами на объекты интеллектуальной собственности Проданные лицензии на использование интеллектуальной собственности студентов Работа на кафедре в 2009 году проводилась совместно с Молодежным научно инновационным центром "Импульс" (от кафедры ВТиАОАИ аспирант Д.А. Грядунов).

В семинарах МНИЦ выступали следующие сотрудники и аспиранты кафедры:

Семинар "Наземные лазерные сканирующие системы компании Optech.

Назначение и аспекты практического применения" Грядунов Д.А., НПК "Йена Инструмент", 18 декабря 1. Практический семинар "Спутниковые радионавигационные системы". Проводился при поддержке НПК "GPScom" (IV Фестиваль науки, г. Москва), Саврухин С.Ю., 11 октября 2009 г.

Инструмент" (IV Фестиваль науки, г. Москва) Выступает Грядунов 3. Научно-популярная беседа "Современная компьютерная графика" (Девятнадцатая Зимняя Пущинская школа-2009, Московская область, г. Пущино) Выступает Маслаков А.А.

4. Семинар "Основы математической теории систем и алгоритмы рекуррентной Калмановской фильтрации" Кавешников М.Б. В ежегодном молодежном конкурсе научно-технических разработок и бизнес-решений МИИГАиК «Шаг’09»: второе место занял проект «Система передачи сеансовых ключей с использованием СНС ГЛОНАСС» (Саврухин С. Ю., аспирант каф. ВТиАОАИ).