IV. ВАЖНЕЙШИЕ ЗАКОНЧЕННЫЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ И ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИЕ РАБОТЫ, ВЫПОЛНЕННЫЕ В 2008г. И ГОТОВЫЕ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

  • "Влажностный критерий" для прогноза развития Эль-Ниньо выработан на основе комплексного анализа серии глобальных радиотепловых полей за 1995-2005гг. из электронной коллекции GLOBAL-Field (2 глобальных поля в сутки с разрешением 0.5х0.5° по поверхности), сформированной в ИКИ РАН на основе спутникового мониторинга Земли (полосовых данных приборов SSM/I, программа DMSP).

    Пространственное распределение влагозапаса тропосферы (интегрального по высоте количества водяного пара в тропосфере) хорошо согласуется с динамикой Эль-Ниньо, влияющего на структуру общей циркуляции атмосферы и развивающегося под ее влиянием, т.е. представляющего собой хороший пример существования прямых и обратных причинно-следственных связей в системе океан-атмосфера.
    Эль-Ниньо развивается в Тихом океане в экваториальном восточном зональном атмосферном потоке, но имеет более ранние проявления в динамике атмосферы средних широт — в возмущениях западного зонального течения. Глубина проникновения "языка" сухого прохладного воздуха из зоны Юго-Тихоокеанского центра действия на северо-запад заметно уменьшается в периоды сильного Эль-Ниньо и может служить предиктором развития и интенсивности этого катастрофического природного явления (для сравнения на графике приведен индекс Южного колебания).


    Астафьева Н.М. Мониторинг и некоторые возможности прогноза явления Эль-Ниньо с использованием глобальных радиотепловых полей Земли в микроволновом диапазоне // Шестая всероссийская открытая ежегодная конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» Москва, ИКИ РАН, 10-14 ноября 2008 г. Сборник тезисов конференции. С. 111.

  • Обнаружение вторичного загрязнения морской поверхности как следствия Керченской катастрофы по данным космических РСА

    11 ноября 2007 года в результате штормового ветра и волнения моря в Керченском проливе и акватории Черного моря потерпели крушение 12 судов. Танкер «Волгонефть-139», перевозивший 4777 т мазута, разломился на две части, около двух тысяч тонн нефтепродуктов вылилось в море. Сразу после катастрофы сотрудниками лаборатории Аэрокосмической радиолокации отдела Исследования Земли из космоса ИКИ РАН был организован спутниковый мониторинг последствий катастрофы с помощью данных радиолокационного зондирования: ASAR Envisat, Radarsat, TerraSAR-X и ERS-2 SAR для определения масштабов загрязнений. Были выявлены районы, которые подверглись наибольшим загрязнениям. Результаты обработки спутниковых данных сравнивались с результатами численного моделирования, выполненного сотрудниками ГОИН и с официальной информацией. Проведенные исследования доказали, что в море после шторма поступил не только мазут из танкера "Волгонефть-139", но и нефтепродукты из выброшенных на мель других судов, которые пытались спастись после шторма, сливая балластные воды, содержавшие нефтепродукты, а, возможно, и топливо бункера.

    В течение весны-осени 2008 года в рамках оперативного спутникового мониторинга состояния и загрязнения вод прибрежной полосы российского сектора Азовского и Черного морей изучались вторичные загрязнения морской поверхности. Весенне-летний прогрев морской воды привел к всплытию осевших на дно нефтепродуктов. К тому же, носовая часть танкера с остатками нефтепродуктов оставалась на месте катастрофы до 13 августа 2008 г., что также способствовало постоянным загрязнениям морской поверхности. В течение июня – августа 2008 г. была получена серия РЛИ, на которых отчетливо проявились пленки нефтепродуктов в районе катастрофы. Данные пленки, распространяясь под действием ветра и течения на несколько километров, являлись своего рода трассерами, позволившими изучать циркуляционные процессы в Керченском проливе. Наиболее информативные снимки и результаты их обработки представлены на сайте http://www.iki.rssi.ru/asp/dep_moni.htm.

    В рамках экспедиционного проекта РФФИ 08-05-10081-к в сентябре 2008 г. были проведены подспутниковые наблюдения в Таманском заливе и на косе Тузла. Выявлены многочисленные загрязнения южной оконечности косы Тузла мазутом, выброшенным на берег после катастрофы.


    Обобщенная карта загрязнений в Керченском проливе в июне - августе 2008 года. Стрелками показана скорость и направление ветра на момент радиолокационной съемки

    Лаврова О.Ю., канд. физ.-мат. наук, 333-42-56, olavrova@iki.rssi.ru
    Lavrova O.Yu., Mityagina M.I., Karimova S.S., Strochkov A.Ya. Satellite monitoring of the catastrophic oil spill in the Kerch Strait // The Ninth Biennial Pan Ocean Remote Sensing Conference (PORSEC 2008), 2-6 December 2008, Guangzhou, China
    Olga Lavrova, Marina Mityagina and Tatiana Bocharova. Satellite monitoring of sea surface state of Russia’s coastal zone of the Black and Azov Seas. SeaSAR 2008. 21-25 January 2008, ESRIN, Frascati, Italy.
    Лаврова О.Ю., Бочарова Т.Ю., Митягина М.И., Строчков А.Я. Спутниковый мониторинг последствий катастрофического разлива нефтепродуктов в Керченском проливе. Тезисы Шестой Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». ИКИ РАН. Москва, 10–14 ноября, 2008, с.194, 2008.

  • Впервые через 40 лет после появления единственных применяемых в цифровой технике недвоичных кодов, известных как коды Рида-Соломона (РС), созданы специальные коды и алгоритмы многопорогового декодирования (QМПД) для таких недвоичных кодов, которые позволяют обеспечивать достоверности коррекции ошибок, на 3 - 7 порядков более высокие при одновременно более быстром на 2 - 4 и более порядков алгоритме восстановления данных по сравнению с кодами РС. Результаты данного исследования имеют уровень открытия в области цифровой обработки.


    Пример реализации МПД декодера


    Предложенные МПД оказываются хорошей заменой кодов РС практически во всех сферах применения малоизбыточных кодов, в частности, в сверхбольших специализированных видео- и аудио- базах данных, в том числе для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). При этом будет обеспечено гарантированное восстановление любых фрагментов таких баз при практически любой реальной недостаточно высокой надёжности носителей данных, используемых сейчас и в обозримом будущем.

    По данной теме в 2008 г. опубликовано 8 работ, а также получен патент на полезную модель. Вы можете найти все эти и ряд других статей 2009 года по этой тематике на двуязычном веб-сайте ИКИ РАН www.mtdbest.iki.rssi.ru.

    Литература
    1. Zolotarev V.V., Nazirov R.R., Chulkov I.V. The Quick Almost optimal multithreshold decoders for Noisy Gaussian Channels – RCSGSO International Conference ESA in Moscow, Russia, June, 2007.
    2. Zolotarev V.V., Averin S.V., Chulkov I.V. Optimum Decoding Characteristics Achievment on the Basis of Multithreshold Algorithms. – 9-th ISCTA’07, July, UK, Ambleside, 2007.
    3. Zolotarev V.V., Averin S.V. Non-Binary Multithreshold Decoders with Almost Optimal Performance – 9-th ISCTA’07, July, UK, Ambleside, 2007.
    4. Золотарёв В.В., Овечкин Г.В. Применение многопорогового декодирования для повышения достоверности передачи данных. – В сб.: 15-я Международная научно-техническая конференция «Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций», Рязань, 2008, с. 3 - 5.
    5. Золотарёв В.В., Дмитриева Т.А. Разработка методики улучшения эффективности многопороговых декодеров при работе в канале с неравномерной энергетикой. - В сб.: 15-я Международная научно-техническая конференция «Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций», Рязань, 2008, с. 39 - 41.
    6. Золотарёв В.В. Каскадные схемы МПД декодирования для больших баз данных. – «Мобильные системы», М., с.66-71.
    7. Зубарев Ю.Б., Золотарёв В.В., Овечкин Г.В. Обзор методов помехоустойчивого кодирования с использованием многопороговых декодеров. - «Цифровая обработка сигналов», М., 2008, № 1, с.2 -11.
    8. Зубарев Ю.Б., Золотарёв В.В. Каскадные схемы декодирования для баз данных на основе МПД. - В сб.: «10 Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и её приложения- DSPA-08», М., 2008, с.
    9. Золотарёв В.В., Овечкин Г.В. Алгоритмы многопорогового кодирования для гауссовских каналов. – «Информационные процессы», Том 8, М., №1, 2008, с. 68-83.
    10. В.В.Золотарёв, Р.Р.Назиров. Сверхнадёжное исправление ошибок на основе МПД алгоритмов для баз данных систем ДЗЗ. // В сб.: ИКИ по дистанционному зондированию Земли, 2008.
    11. В.В.Золотарёв, Т.А.Дмитриева. Разработка и исследование работы алгоритма многопорогового декодирования с предварительной оценкой ошибочности проверок. Вестник РГРТУ, №2 (выпуск 24), Рязань, 2008,с.7-11.
    12. Зубарев Ю.Б., Золотарев В.В. Достижение характеристик оптимального декодирования на основе многопороговых алгоритмов. // 9-я Международная конференция и выставка «Цифровая обработка сигналов и ее применение», Доклады-1, Пленарный доклад, Москва, 2007, С.12–15.
    13. Золотарёв В.В. Обобщение алгоритма МПД на недвоичные коды // «Мобильные системы», №3, 2007г, c. 39–42.
    14. Золотарёв В.В., Назиров Р.Р., Чулков И.В. Оптимальное декодирование в Цифровых спутниковых каналах при дистанционном зондировании Земли // «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Выпуск 4, том 1, Москва, ООО «Азбука», 2007, С. 229-235.
    В.В.Золотарёв, д.т.н., профессор, в.н.с. ИКИ РАН, Москва, Россия, р.т.: 333-45-45, моб.: +7-916-518-86-28.

  • Влияние космической погоды на здоровых и больных людей

    Выявлена магниточувствительность здоровых людей и пациентов, страдающих артериальной гипертонией и подвергавшихся лечению. (Общая база данных 143 человека). Магниточувствительностью считалась реакция повышения артериального давления на 30 ммHg относительно характерной для данного индивидуума средней величины. Отношение нечувствительных к магниточувствительным у здоровых людей составило 40% к 60%. У гипертоников магниточувствительность составила 84%, в то время как нечувствительных было 16%. Больные гипертонией пациенты реагировали на геомагнитные бури с запазданием на 1–2 дня, в то время как здоровые люди реагировали кратковременным подъемом давления без запаздывания. Реакция «опережения» на одни сутки, наблюдавшаяся у нескольких здоровых людей, была связана с магнитными бурями, которым предшествовало внезапное начало, обусловленными приходом к Земле ударной волны от Солнца и возрастанием потока протонов. В это же время наблюдался рост ULF – индекса, характеризующего интенсивность (рост амплитуды) микропульсаций в диапазоне Рс5. Полученные результаты свидетельствуют, что реакцию больных на космическую погоду следует учитывать при разработке мер лечения и профилактики гипертонии. Информация о степени и характере индивидуальной чувствительности к внешним факторам актуальна также и для здоровых людей, функциональные обязанности которых связаны с постоянным напряжением внимания и высокой ответственностью – машинистов электропоездов, пилотов самолетов, авиадиспетчеров, операторов атомных станций.

    Зенченко Т.А. кфмн.. и Т.К.Бреус, дфмн., тел: 3333012, e-mail: breus36@mail.ru (соисполнители - ИТЭБ РАН, STIL-BAS -Болгария, ИФЗ РАН, ММА им. И. Сеченова РАМН)
    Зенченко Т.А., Цагареишвили Е.В., Ощепкова Е.В., Рогоза А.Н., Бреус Т.К. К вопросам влияния геомагнитной и метеорологической активности на больных артериальной гипертонией. “Клиническая медицина”, 2007, №1, стр 31-35
    Ozheredov V.A., Dimitrova S. Defining magnetosensitive people by forecasting based on Space weather conditions as a validation, Abst. 5-th European Space weather week, 17-21 Nov. 2008, p.61;
    Ozheredov V.A., Breus, T.K. Gurfinkel Y.I., Application of forecasting procedures to the quest of revealing influence factors hierarchy, Fundamental Space Research, Sunny Beach, Bulgaria, 21-28 Sept.2008, p.310-311.