Глобальная система систем наблюдения Земли ( GEOSS ) была создана Группой по наблюдениям за Землей (GEO) на основе 10-летнего плана реализации, рассчитанного на период с 2005 по 2015 год. [1] GEOSS стремится объединить производителей экологических данных и инструменты поддержки принятия решений с конечными пользователями этой продукции с целью повышения значимости наблюдений Земли для решения глобальных проблем . ГЕОСС стремится создать глобальную общественную инфраструктуру, которая генерирует всеобъемлющие экологические данные, информацию и анализ практически в реальном времени для широкого круга пользователей. Директором секретариата Geoss является Барбара Райан. [2]
Системы наблюдения Земли состоят из инструментов и моделей, предназначенных для измерения, мониторинга и прогнозирования физических, химических и биологических аспектов системы Земли. Буи, плавающие в океанах, контролируют температуру и соленость; метеорологические станции и воздушные шары фиксируют качество воздуха и тенденции дождевой воды; гидролокационные и радиолокационные системы оценивают популяцию рыб и птиц; сейсмические станции и станции глобальной системы позиционирования (GPS) регистрируют движения в земной коре и недрах; около 60 с лишним высокотехнологичных экологических спутников сканируют планету из космоса; мощные компьютеризированные модели создают симуляции и прогнозы; а системы раннего предупреждения оповещают уязвимые группы населения.
Эти различные системы обычно работают изолированно друг от друга. Однако в последние годы стали применяться сложные новые технологии для сбора огромных объемов данных наблюдения Земли в режиме, близком к реальному времени, и с высоким разрешением. В то же время усовершенствованные модели прогнозирования и инструменты поддержки принятия решений все чаще позволяют лицам, принимающим решения, и другим пользователям наблюдений Земли в полной мере использовать этот расширяющийся поток информации.
Поскольку инвестиции в наблюдения Земли сейчас достигли критической массы, стало возможным объединить различные системы наблюдения, чтобы составить полную картину состояния Земли. Поскольку затраты и логистика расширения наблюдений за Землей являются огромными для любой отдельной страны, объединение систем посредством международного сотрудничества также обеспечивает экономию средств.
Как сетевая система, ГЕОСС принадлежит всем членам ГЕО и участвующим организациям. Партнеры сохраняют полный контроль над компонентами и действиями, которые они вносят в систему систем. [3] Реализация осуществляется посредством Плана работ, состоящего из более чем 70 задач. Каждая задача поддерживает одну из девяти социальных выгод или четырех поперечных областей и выполняется заинтересованными членами и участвующими организациями. Правительства и организации также продвинули ГЕОСС, внося различные «ранние достижения»; эти «Первые 100 шагов к ГЕОСС» были представлены на Министерском саммите в Кейптауне в 2007 году.
Взаимосвязь систем наблюдения требует общих стандартов архитектуры и обмена данными. Архитектура системы наблюдения Земли – это способ, которым ее компоненты спроектированы таким образом, чтобы они функционировали как единое целое. Каждый компонент ГЕОСС должен быть включен в реестр ГЕОСС и настроен так, чтобы он мог взаимодействовать с другими участвующими системами. Кроме того, каждый участник ГЕОСС должен подписаться на принципы обмена данными ГЕО, которые направлены на обеспечение полного и открытого обмена данными, метаданными и продуктами. Эти вопросы имеют основополагающее значение для успешной работы ГЕОСС. [4] [5] [6] [7]
ГЕОСС будет распространять информацию и результаты анализа непосредственно среди пользователей. GEO разрабатывает GEOPortal как единый интернет-шлюз для доступа к данным, производимым GEOSS. Цель GEOPortal — облегчить интеграцию разнообразных наборов данных, выявление соответствующих данных и порталов участвующих систем, а также доступ к моделям и другим инструментам поддержки принятия решений. Для пользователей, не имеющих хорошего доступа к высокоскоростному Интернету, GEO создала GEONETCast, систему из четырех спутников связи, которые передают данные на недорогие приемные станции, обслуживаемые пользователями. [8]
В настоящее время GEONETCast, похоже, все еще находится в зачаточном состоянии, однако некоторые инструменты уже разработаны. Доступен набор инструментов GEONETCast, который содержит инструменты для доступа к некоторой радиолокационной альтиметрии, растительности, спутниковым прогнозам и морской информации. [9] Другая полезная информация, доступная через GEONETCast, — это информация о растительности и пустынной саранче, предоставленная в рамках проекта DevCoCast, который является подпроектом GEONETCast. [10] [11]
Растущий спрос на данные и информацию наблюдения Земли является движущей силой ГЕОСС. План реализации ГЕОСС определяет девять отдельных групп пользователей и видов использования, которые он называет « Областями общественной выгоды ». Девять областей — это стихийные бедствия, здравоохранение, энергетика, климат, вода, погода, экосистемы, сельское хозяйство и биоразнообразие. В число нынешних и потенциальных пользователей входят лица, принимающие решения в государственном и частном секторах, менеджеры ресурсов, специалисты по планированию, специалисты по реагированию на чрезвычайные ситуации и ученые. [12] [13] [14] [15]
ГЕОСС можно охарактеризовать как вклад в создание инфраструктуры пространственных данных . Это одна из трех связанных инициатив, которые являются предметом проекта гармонизации GIGAS (GEOSS, INSPIRE и GMES — «Действие в поддержку») под эгидой 7-й рамочной программы ЕС . [16]
Области социальных выгод (SBA) [17] — это восемь областей экологического интереса, каждая из которых связана с климатом , вокруг которых проект GEOSS прилагает свои усилия. К ним относятся категории и подкатегории, представленные ниже.
Был создан предварительный иерархический словарь. [ нужна цитата ] В настоящее время иерархический словарь, структурирующий эти категории социальных благ и их подкатегории, доступен только на английском языке. Однако переводы для французской, испанской и итальянской версий были созданы Клаудией Чиалоне и Кристин Сток из Центра геопространственных наук (CGS) Ноттингемского университета , Великобритания, при участии ряда людей из Consiglio Nazionale delle Ricerche ( CNR) в Италии, Университет Сарагосы и Объединенный исследовательский центр Европейского Союза (JRC). Переводы словенской версии SBA также были выполнены биотехническим факультетом Люблянского университета , SI.
Этот SBA предназначен для расширения системы наблюдения за Землей для защиты человеческих жизней от стихийных бедствий, таких как цунами , морской и озерный лед, наводнения , извержения вулканов , лесные пожары и т. д.
SBA в области здравоохранения предназначен для понимания и предотвращения факторов окружающей среды, связанных с заболеваниями человека. Некоторые подкатегории, включенные в эту категорию, касаются инфекционных заболеваний , респираторных заболеваний, экологического стресса , несчастных случаев и травм и так далее.
Этот SBA занимается сохранением и эксплуатацией источников энергии, а также их возобновляемостью. Некоторые примеры подкатегорий для этой области: разведка нефти и газа , операции по переработке и транспортировке , операции с возобновляемыми источниками энергии , глобальное управление энергетикой и т. д.
Тема воды присуща гидрологическим исследованиям, оценке и управлению, а также влиянию человека на круговорот воды . Эта область включает в себя такие области, представляющие интерес, как глобальная биогеохимия , рыболовство и среда обитания , телекоммуникации и навигация , прогнозирование и т. д.
В этой категории представлена информация для поддержки наблюдений Земли в целях планирования, мониторинга и управления инфраструктурой (плотинами, дорогами, железными дорогами, портами и трубопроводами) и транспортом (воздушным, наземным и морским).
Эта сфера деятельности охватывает всю сельскохозяйственную деятельность или связанные с ней вопросы, такие как системы выпаса скота , экономическая торговля сельскохозяйственной продукцией, мониторинг глобального состояния продуктов питания , включая предотвращение опустынивания .
Эта область предназначена для распространения информации, связанной с исследованием генетического разнообразия видов и, в более общем плане, природных ресурсов различных экосистем и услуг, доступных для их сохранения.