Презентация на тему Гейзеры

09-07-06042-г (конференция – 2009 г.)
Проект 09-07-02100 –э_к (экспедиция –

2009 г.)
Заявка 10-07-00407-а (инициативный проект 2010-2012 гг.)

Авторы благодарят за помощь, поддержку и участие в работе над проектом:
ИФТИ и лично директора проф., д.ф.-м.н. Клименко С.В.
ИВиС ДВО РАН и лично директора академика РАН, д.ф.-м.н. Гордеева Е.И., заместителя директора по научной работе к.г.н. Муравьёва Я.Д., учёного секретаря Леонова В.Л., Двигало В.Н., к.г.-м.н. Делемень И.Ф., Егорову Н.П., Леонову Т.В., Мельникова Д.В.
ФГУ «Кроноцкий заповедник» и лично директора Шпиленка Т.И., заместителя директора по научной работе Мосолова В.И.
КФ ГС РАН и лично директора к.т.н. Чеброва В.Н., Титкова Н.Н.
ООО «ИТЦ «СканЭкс» и лично генерального директора к.ф.-м.н. Гершензона В.Е.
ERDAS Inc. и лично регионального менеджера по продажам Ирину Ветцель
ООО «Навгеоком Инжиниринг» и лично генерального директора Фролова А.В.
Географический факультет МГПУ и лично декана проф., к.г.н. Дмитриеву В.Т.
Камчатский/Берингийский экорегиональный офис Всемирного фонда дикой природы (WWF) и лично экс-директора Лору Уильямс
Интернет-портал R&D.CNews и лично руководителя Ерёмченко Е.Н.
Студента кафедры СИМ МФТИ Белосохова Д.Е.
Аникушкина М.Н., Рашидова А.В., Шпиленка И.П.

гейзеров
Расположена в Кроноцком заповеднике на Камчатке
Выбрана одним из семи

«Чудес России» в 2008 году

природного наследия
Цель: создание виртуальной модели Долины Гейзеров (3D +

динамика во времени + сценарии развития)
Научные задачи: развитие средств визуализации гео-данных, моделирование геодинамических процессов в гео-контексте
Практические задачи: информационная поддержка научных исследований, «виртуальный туризм»
Направления работы и текущие результаты:
Подготовка основы: ЦМР, космоснимок, привязка
Получение данных: стерео видео, данные научных организаций
Разработка Интернет-модели: KML, Google Earth API, JS
Разработка 3D-модели в виртуальном окружении: OSG
Моделирование оползневой опасности: SPH

заповедника
техническое ограничение посещения - 3000 человек в сезон
Актуально создание

открытой модели:
развитие «виртуального туризма»
информационная поддержка научных исследований и эколого-просветительской деятельности

более половины гейзеров были завалены обломочной лавиной и затоплены

подпрудным озером
Вероятность формирования новых оползней в районе ДГ является высокой:
ведутся комплексные исследования для прогноза оползневой опасности
Актуальна визуализация разнородных научных данных:
рельеф местности
геологическая структура
сейсмические данные
данные ДДЗ
расположение объектов
характеристики объектов
экспертные оценки
численное моделирование
динамика во времени

Илья Казанский (с) 2009

Интернет-модели в том же ракурсе.

ДГ происходят регулярно. Когда случится следующий – завтра или

через 1000 лет?
Актуально сохранение максимально полной информации о ДГ на современном технологическом уровне – в форме виртуальной 3D-модели

формате, свободно доступной в Интернете (neogeography)
Создание виртуальной 3D модели

ДГ в открытом формате для стерео визуализации (virtual environment)
Прогнозирование оползневой опасности на основе созданных моделей (situation awareness)

о земле с использованием методов неогеографии и виртуального окружения
Развитие

методов создания общедоступных виртуальных моделей природных объектов на базе открытых технологий
Разработка средств моделирования и визуализации геодинамических процессов в гео-контексте на основе общедоступных виртуальных моделей

Практические задачи:
Информационная поддержка научных исследований и эколого-просветительской деятельности
Развитие «виртуального туризма» и популяризация труднодоступных районов Камчатского края
Визуализация оползневой опасности для экспертной оценки и планирования мер по минимизации ущерба

ЦМР, векторные модели объектов
гиперссылки, коллективная работа, актуализация данных
виртуальное окружение

(virtual environment)
интерактивная 3D-модель, интуитивный интерфейс
погружение пользователя в пространство модели
интерактивное повествование (interactive storytelling)
активное участие пользователя в виртуальном мире
совмещение заданного сюжета и свободы перемещения
ситуационная осведомлённость (situational awareness)
комплексное представление информации об объекте
прогноз развития ситуации и оперативное реагирование

в ДГ
2008:
Декабрь 2008 –первая версия общедоступной Интернет-модели ДГ
2009:
Март 2009

– анимация оползня в общедоступной Интренет-модели на основе экспертных оценок
Апрель 2009 – доклады на конференциях «Высокие технологии XXI» (Экспоцентр, Москва), «Туризм и рекреация» (МГУ, Москва)
Май 2009 – доклад на международной конференции MEDIAS-09 (Кипр)
Июнь 2009 – поддержка проекта со стороны РФФИ
Сентябрь 2009 – конференция по тематике проекта на базе ИВиС ДВО РАН и ФГУ «Кроноцкий заповедник»
Сентябрь 2009 – экспедиция в ДГ и сбор данных для развития модели
Ноябрь 2009 – доклад на 52-й научной конференции МФТИ
Декабрь 2009 – доклад на 4-й международной конференции «Земля из космоса – наиболее эффективные решения»

основе стереопары Cartosat (2007, 5 м)
точная GPS-привязка
Получение данных:
экспедиция

для сбора данных (стерео видеосьёмка, спутниковая геодезическая съёмка)
организация взаимодействия с ИВиС ДВО РАН, КФ ГС РАН, ФГУ «Кроноцкий заповедник» (проведение конференции, поставка установки VE)
Разработка Интернет-модели (KML):
систематическое описание объектов (текст, фото, видео)
интеграция в общедоступный веб-сайт (Google Earth API, JS), индивидуальный просмотр в свободном режиме или в режиме виртуальной экскурсии
недостаток – рельеф SRTM 90 м, преимущество – общедоступность
Разработка 3D-модели для VR (OSG):
высококачественная презентация основных объектов (стерео видео, аудио, аватары)
коллективный просмотр в режиме виртуальной экскурсии на установке VE
недостаток – ограниченная доступность, преимущество – точная реконструкция рельефа и высокая степень погружения в пространство модели
Моделирование движения обломочной лавины:
численный расчет (SPH) и 3D-визуализация результатов на реальном рельефе
распределённые вычисления на графических процессорах (NVIDIA CUDA)

1:10 000, 1:2 000, а также аэрофотоснимка 2007 года.
Создана

статичная модель района Долины Гейзеров, включающая следующие слои данных:
Координаты и фотографии основных гейзеров;
Фотоснимки местности с описаниями, привязанные по точке съёмки;
Видеоматериалы с извержениями гейзеров, привязанные по точке съёмки;
Координаты и фотографии объектов туристической инфраструктуры;
Координаты основных высот, на основе карты 1:200 000;
Векторные представления основных рек района и их притоков;
Векторное представление основных пеших маршрутов из Долины Гейзеров;
Векторное представление подпрудного озера, по текущему уровню воды;
Векторные 3D-модели разломов, по которым произошёл отрыв тела оползня;
Растровая геологическая карта местности;
Растровая карта распределения температуры грунта;
Растровая схема оползня, произошедшего 3 июня 2007 года;
Растровая схема оползневой опасности в районе Долины Гейзеров.
Создана динамическая модель (анимация) оползня, произошедшего в Долине Гейзеров 3 июня 2007 года.
Модели интегрированы в веб-сайт www.valleyofgeysers.com
Разработана система управления моделью на веб-сайте на основе JS

ответвление боковых языков
Выделено пять характерных участков движения
Построена модель изменения

скорости на основных участках

поверхности оползня
Выбрана модель движения двухкомпонентного обломочно-грязевого потока

обломочно-грязевого потока в масштабе времени, приближенном к реальному
Выполнена анимация

подпрудного озера в условном масштабе времени

селей
Численный расчет на точном рельефе
3D-визуализация результатов расчета
Ситуационное моделирование, СППР

при ЧС
Анализ сценариев развития событий
«Серьёзные игры»