Научно-методическая конференция
«ИНТЕРНЕТ И СОВРЕМЕННОЕ ОБЩЕСТВО»

МЕЖУНИВЕРСИТЕТСКИЙ СЕТЕВОЙ РЕСУРС АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Е.Б. Кудашев, Н.И. Каленова, А.Д. Балашов, А.Н. Филонов

Институт космических исследований РАН
Москва

Развитие информационных ресурсов спутникового мониторинга на основе Web- и Интернет-технологий открывает новые возможности и по новому ставит проблему доступа к образовательной информации. Внедрение глобальной сети Интернет и современных программно-аппаратных комплексов привело к разработке и созданию дистанционной образовательной системы в области аэрокосмического образования. Отметим, что World Wide Web (WWW) технологии обеспечивают возможность разработки принципиально новых средств для обучения, обмена образовательными материалами и приобретения знаний. Применительно к задачам наблюдения Земли из космоса в Отделе Исследования Земли как экологической системы Института космических исследований РАН разрабатывается межуниверситетский сетевой ресурс Интернет-образования. Создание информационно-образовательных ресурсов Интернет-образования в области космического экологического мониторинга и дистанционного зондирования Земли является особенно привлекательной задачей, т.к. позволяет использовать Российские спутниковые данные дистанционного зондирования и WWW-технологии как среду интеграции для дистанционного обучения в области исследования Земли из космоса.

На основе электронных коллекций спутниковых данных ИКИ РАН разрабатывает Web-сервер для дистанционного аэрокосмического образования [3, 5]. Создание межуниверситетского сетевого ресурса обеспечивает: удаленный доступ университетского сообщества к электронным информационным ресурсам спутникового геоэкологического мониторинга; развитие геоинформационных технологий обработки данных космических съемок и внедрение их в исследование Земли посредством дистанционного Интернет-образования на основе суперкомпьютерных систем; интеграцию национальных информационных ресурсов аэрокосмического мониторинга состояния окружающей среды на основе широкого использования гипертекстовых и интерактивных информационных технологий и интеграции телекоммуникационных инфраструктур мониторинга [1, 2]; использование электронных коллекций и Интернет-ресурсов для подготовки специалистов для исследований состояния окружающей среды методами дистанционного зондирования Земли. Web-сервер позволяет организовать в среде Интернет работу разнообразных информационных систем, ориентированных на задачи дистанционного образования.

Web-сайт ИКИ [5] включает в себя систему хранения информации, выполненную на базе современной СУБД, и систему представления информации, реализованную средствами Web-сервера. Для взаимодействия СУБД с Web-сервером используется Gateway. Для взаимодействия СУБД с Web-сервером используют программу - браузер, при этом программа-шлюз формулирует SQL-запрос к базе данных либо при любом обращении к странице, либо на основе информации, введенной пользователем при запросе в Web-форму. При этом происходит обновление динамических страниц. Используется язык PHP, включающий в себя средства взаимодействия с базами данных Аналогичным образом организовано и пополнение базы данных: информация, вводимая в Web-формы, преобразуется в SQL-команды создания или модификации записей в таблицах. Таким образом, разрабатываемый Web-сайт является совокупностью программно-аппаратных средств, включающий в себя сервер баз данных, Web-сервер метаданных, а также средства взаимодействия между собой. Комплекс программно-аппаратных средств позволяет организовать эффективную систему представления Earth Observation Education and Training System.

Разработка образовательных ресурсов в области исследования Земли из космоса представляет собой интегрированную программу: объединяющую спутниковые данные и системы для экологического мониторинга и раннего предупреждения природных и техногенных катастроф; поддерживающую образовательные задачи и учебные усилия в рамках общей задачи по формированию сообщества профессиональных исследователей космоса. Работа выполняется совместно ИКИ и Лабораторией аэрокосмических методов Географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. МГУ проводит, начиная с 2000 г., Интернет-семинары, что представляется перспективной формой создания образовательных ресурсов применительно к задачам аэрокосмического образования. Отметим также, что наша инициатива аэрокосмического Интернет-образования была поддержана Программой ИНТАС в рамках конкурса ИНТАС-ИНФОРМАТИКА 2000 г. и РФФИ (проект 02-07-90092). Успех Интернет-семинаров; интерес, проявленный к ним университетским сообществом, позволил возродить деятельность Центра МГУ в качестве Межуниверситетского центра аэрокосмического интернет-образования, формирующего межуниверситетский ресурс по аэрокосмическому образованию [5, 6].

ИКИ обеспечивает информационную поддержку дистанционного аэрокосмического образования. После завершения очередного Интернет-семинара ИКИ размещает на своем Web-сервере учебные материалы и спутниковые изображения и обеспечивает свободный сетевой доступ к ним. Для организации образовательных ресурсов разрабатывается удобная коммуникативная среда, в которой необходимо обеспечить упорядочение (каталогизацию) информации по схеме файл предметных рубрик - имен - названий - событий. Применительно к задачам аэрокосмического образования информационный объект - это время наблюдения Земли из космоса, регион наблюдения, платформа (космический аппарат-спутник) и сенсор (инструмент) для каждого спутникового файла. Также важно создать механизм (технологию), объединяющий информационные ресурсы. Модель спутниковых данных основана на стандартах ISO-19115 и FGDC (Federal Geographic Data Committee) стандартах. Электронные коллекции в библиотеке Аэрокосмического образования зарегистрированы исполнителями в каталогах International Directory Network IDN и Earth Observation INFEO ESA - Европейского Космического Агентства. Учебные материалы после проведения Интернет-семинаров доступны на Web-сервере ИКИ [5]. Отметим среди них, прежде всего, материалы, обеспечивающие возможность свободного доступа к спутниковым изображениям - ресурсам Интернета; получения программного обеспечения цифровой обработки спутниковых изображений, например, бесплатную программу мультиспектральной обработки MultiSpec. Уже сейчас представлены также учебные материалы, иллюстрирующие применение аэрокосмических данных в курсе школьной географии на примере региона Кавказских гор. Методика проведенных Интернет-семинаров обеспечивает последовательное усложнение курса от простой визуальной интерпретации и демонстрации спутниковых данных до классификации и анализа космических снимков различных географических регионов. Развитие ресурсов аэрокосмического образования предусматривает взаимодействие в разработке учебных программ с Институтом полярных исследований имени Скотта и Географическим факультетом Кэмбриджского университета в области спутникового мониторинга, интернет-технологий, методов обработки данных. Например, разработанные Кэмбриджским университетом учебные материалы по аэрокосмическому образованию объемом 100 MB переведены на русский язык и будут размещены на Web-сервере.

В Институте Космических Исследований РАН созданы сетевые ресурсы спутниковых данных, метаданных и геопространственной информации. Информационно-образовательные ресурсы размещаются на специализированном Web-сервере. На этой основе Межуниверситетский центр аэрокосмического интернет-образования МГУ создает учебные программы, научно-методические материалы и презентации вариантов учебных заданий, отражающих применение космических снимков и картографических материалов, геоинформационных технологий. Работа выполнена при поддержке ИНТАС (проект INFO 00 - 089) и РФФИ (проекты № 01-07-90008 и 02-07-90092).

ЛИТЕРАТУРА

1. Kudashev E.B., Wyn Cudlip et all. Integration of the Russian satellite environmental data with global network of Earth Observation information systems// Telematica-2001. Intern. Conf. Telematics and Web-Based Education Proc. Intern. Vol. 2001. P. 66-68.

2. Kudashev E.B., Kravtsov Y.A., Kharuk V.I., Myasnikov V.P. Using the Russian satellite data in support of environmental monitoring and emergency forecast for vast syberian and from Moscow to Arctic territories // 21st EARSeL Symposium. Observing our Environment from Space/ New Solutions for a New Millennium. Abstract Book. Ed. EARSeL & SFPT. Paris, 2001. P. 83.

3. Kudashev E.B., Knizhnikov Yu.F., Kravtsova V.I., Myasnikov V.P., Tutubalina O.V. INTAS Project: Remote Sensing Internet Technologies Based Teaching // Proc.2002 Intern. Geoscience and Remote Sensing Symposium and 24th Canadian Symposium on Remote Sensing IGARSS'02. Toronto, Canada, 2002. - V. 1. P. 539-541.

4. Baldina E.A., Chalova E.R., Knizhnikov Yu.F., Tutubalina O.V. Remote Sensing Education Using Internet - Prospects of the Inter-University Aerospace Centre // Proc. 2002 Intern. Symposium IGARSS'02. Toronto, Canada, 2002.

5. Специализированный Web-Server Аэрокосмического образования - Институт космических исследований РАН (http://iris.iki.rssi.ru).

[Аннотация на английском языке]