ГОСТ Р 59833-2021 Дистанционное зондирование Земли из космоса. Продукты тематические цифровые. Требования к систематизации тематических продуктов

ГОСТ Р 59833-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дистанционное зондирование Земли из космоса

ПРОДУКТЫ ТЕМАТИЧЕСКИЕ ЦИФРОВЫЕ

Требования к систематизации тематических продуктов

Remote sensing of the Earth from space. Digital thematic products. Requirements for the classification of thematic products

ОКС 35.240.70

49.140

Дата введения 2022-05-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") по заказу Государственной корпорации по космической деятельности "Роскосмос"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 321 "Ракетно-космическая техника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 декабря 2021 г. N 1805-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

В условиях естественного разнообразия наблюдаемых объектов и явлений на земной поверхности для их полноценного исследования при решении соответствующих фундаментальных и прикладных задач зачастую требуются результаты разнотипных дистанционных измерений из космоса наряду с привлечением дополнительных источников данных.

Разнообразие существующих космических систем дистанционного зондирования Земли и получаемых с их помощью данных, а также динамичное развитие новых орбитальных группировок космических аппаратов дистанционного зондирования Земли требуют от исследователей и специалистов знания актуального состояния рынка данных и технологий дистанционного зондирования Земли из космоса наравне с наличием навыков обработки данных для получения необходимых продуктов дистанционного зондирования Земли из космоса.

Одним из способов упрощения и ускорения получения информационных продуктов тематической обработки данных дистанционного зондирования Земли из космоса и подбора исходных данных дистанционного зондирования Земли из космоса является их систематизация.

Иерархическая классификация информационных продуктов тематической обработки данных дистанционного зондирования Земли из космоса не обладает достаточной гибкостью ввиду значительного разнообразия объектов исследования и технологий дистанционного зондирования Земли из космоса, что не обеспечивает в полной мере их систематизацию.

Семантическая сеть в качестве информационной модели предметной области позволяет систематизировать полученные знания и опыт решения прикладных задач в виде ориентированного графа связанных между собой понятий и сущностей. Систематизация на основе семантической сети является более гибкой и универсальной по сравнению с классификацией.

1 Область применения

Настоящий стандарт предназначен для применения организациями, участвующими в разработке технологий и алгоритмов получения тематических продуктов дистанционного зондирования Земли из космоса, а также в создании, распространении и использовании данных дистанционного зондирования Земли из космоса и продуктов их обработки.

Настоящий стандарт устанавливает требования к информационной системе тематических задач, решаемых с использованием дистанционного зондирования Земли из космоса, алгоритмов их решения, тематических продуктов дистанционного зондирования Земли из космоса и технологий их получения на основе семантической сети.

В настоящем стандарте регламентированы структура и порядок организации и наполнения базы данных информационной системы тематических задач, решаемых с использованием дистанционного зондирования Земли из космоса, алгоритмов их решения, тематических продуктов дистанционного зондирования Земли из космоса и технологий их получения.

Настоящий стандарт не распространяется на данные дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемые с космических комплексов (космических систем) гидрометеорологического, океанографического и гелиофизического назначения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ Р 59082 Данные дистанционного зондирования Земли из космоса. Продукты обработки данных дистанционного зондирования Земли из космоса тематические. Типы задач, решаемых на основе тематических продуктов

ГОСТ Р 59753 Данные дистанционного зондирования Земли из космоса. Термины и определения

ГОСТ Р 59754 Данные дистанционного зондирования Земли из космоса. Обработка данных дистанционного зондирования Земли из космоса. Термины и определения

Общероссийский классификатор видов экономической деятельности (ОКВЭД2) ОК 029 (КДЕС)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (классификаторов) в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 59753, ГОСТ Р 59754, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1

3.1.2 онтология предметной области: Формализация предметной области с помощью концептуальной схемы.

3.1.3 семантическая сеть предметной области: Информационная модель предметной области, имеющая вид ориентированного графа, правила построения которого описываются соответствующей онтологией предметной области.

3.1.4

3.1.5

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ДЗЗ - дистанционное зондирование Земли;

КА - космический аппарат;

КС - космическая система;

ЦА - целевая аппаратура.

4 Общие положения

4.1 Информационную систему тематических задач, решаемых с использованием ДЗЗ из космоса, алгоритмов их решения, тематических продуктов ДЗЗ из космоса и технологий их получения, создают для решения фундаментальных и прикладных задач.

4.2 Информационная система тематических задач, решаемых с использованием ДЗЗ из космоса, алгоритмов их решения, тематических продуктов ДЗЗ из космоса и технологий их получения должна обеспечивать:

- предоставление информации пользователям в формате, доступном для естественного чтения человеком;

- предоставление информации пользователям для программного доступа;

- возможность добавления, редактирования и удаления информации;

- гибкость и масштабируемость информационной модели;

- всеохватность предметной области практического использования данных ДЗЗ из космоса.

4.3 В качестве информационной модели информационной системы тематических задач, решаемых с использованием ДЗЗ из космоса, алгоритмов их решения, тематических продуктов ДЗЗ из космоса и технологий их получения должна быть использована семантическая сеть.

4.4 Семантическая сеть должна быть создана на основе онтологии предметной области практического использования данных ДЗЗ из космоса, описывающей совокупность формализованных классов объектов предметной области и типов связи между ними (приложение А).

4.5 Семантическая сеть имеет вид ориентированного графа, вершины которого соответствуют объектам заданных классов предметной области, а ребра - отношениям заданных типов.

4.6 Информационная система тематических задач, решаемых с использованием ДЗЗ из космоса, алгоритмов их решения, тематических продуктов ДЗЗ из космоса и технологий их получения должна быть реализована в виде базы данных, сервисов для программного взаимодействия с базой данных и клиентских приложений для визуализации, администрирования и других взаимодействий с пользователями.

Примечание - В качестве системы управления базой данных должна быть использована нереляционная графовая система.

4.7 Создаваемые сервисы и клиентские приложения должны сопровождаться полной, точной, понятной и актуальной документацией, включая руководства пользователя.

5 Формализованные классы объектов предметной области практического использования данных дистанционного зондирования Земли из космоса

Предметная область должна включать, как минимум, следующие формализованные классы объектов:

- тематическая задача, описывающая конкретную задачу фундаментального или прикладного исследования, решение которой может быть частично или полностью основано на ДЗЗ из космоса;

- алгоритм решения, представляющий собой описанную последовательность действий, направленную на решение какой-либо задачи и использующую в качестве исходных данные ДЗЗ из космоса или полученные в результате выполнения других алгоритмов продукты их обработки;

- объект природно-техногенной среды, описывающий объект материального мира, явление или процесс, на который направлена или может быть направлена предметно-практическая, управляющая или познавательная деятельность с использованием данных ДЗЗ из космоса и продуктов их обработки;

- вид хозяйственной деятельности, описывающий деятельность, которая направлена на производство или обмен определенных материальных и нематериальных благ;

- исходные данные ДЗЗ из космоса - первичные данные ДЗЗ из космоса и/или продукты их обработки;

- тематический продукт, получаемый из исходных данных ДЗЗ из космоса в результате применения алгоритма решения;

- организация, описывающая совокупность людей, групп, объединенных для достижения какой-либо задачи;

- КС ДЗЗ;

- КА ДЗЗ;

- ЦА ДЗЗ, включая подклассы "гиперспектральная ЦА ДЗЗ", "мультиспектральная ЦА ДЗЗ" и "радиолокационная ЦА ДЗЗ".

6 Атрибуты формализованных классов объектов предметной области практического использования данных дистанционного зондирования Земли из космоса

Атрибуты классов объектов предметной области приведены в таблице 1.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

7 Типы отношений между классами объектов предметной области практического использования данных дистанционного зондирования Земли из космоса

Семантическая сеть должна быть создана за счет формирования связей установленного типа между объектами формализованных классов предметной области практического использования данных ДЗЗ из космоса. Типы отношений приведены в таблице 5.

Таблица 5

8 Требования к наполнению базы данных информационной системы тематических задач, решаемых с использованием дистанционного зондирования Земли из космоса, алгоритмов их решения, тематических продуктов дистанционного зондирования Земли из космоса и технологий их получения

8.1 Наполнение базы данных в части объектов природно-техногенной среды должно быть осуществлено в соответствии с установленной иерархией:

- первый уровень включает в себя основные компоненты географической оболочки: техносферу, биосферу, литосферу, гидросферу, атмосферу;

- второй уровень отображает степень антропогенных изменений объектов сточки зрения человеческой деятельности;

- третий уровень отображает особенности объектов с точки зрения сфер человеческой деятельности;

- четвертый уровень отвечает за конкретные особенности объектов сточки зрения решения тематических задач с использованием ДЗЗ из космоса.

8.2 Наполнение базы данных в части видов хозяйственной деятельности должно осуществляться на основании областей применения космической информации ДЗЗ, уточняется и актуализируется в соответствии с ОКВЭД2 ОК 029.

8.3 Наполнение базы данных в части тематических задач, алгоритмов их решения и получаемых тематических продуктов должно осуществляться методом формализации описаний алгоритмов решения, опубликованных в рецензируемых источниках (патенты, монографии, научные журналы, индексируемые в Российском индексе научного цитирования, Web of Science, Scopus и др.) в соответствии с 8.5.

8.4 Наполнение базы данных семантической сети продуктов ДЗЗ из космоса в части организаций, КС ДЗЗ, КА ДЗЗ, ЦА ДЗЗ из космоса и получаемых данных ДЗЗ из космоса должно осуществляться на основе информации о запусках и характеристиках КА ДЗЗ и ЦА ДЗЗ из космоса, публикуемой на официальных ресурсах разработчиков КА и ЦА ДЗЗ из космоса, собственников и операторов КА ДЗЗ, дистрибьюторов данных ДЗЗ из космоса и др.

8.5 Формализация тематических задач и алгоритмов их решения должна быть осуществлена в следующем порядке:

- определение объектов подстилающей поверхности (природно-техногенной среды), для которых решается задача;

- определение видов хозяйственной деятельности, в рамках которых решается задача;

- формулирование названия тематической задачи, определение ее типа, пространственного и временного масштабов;

- формулирование названия алгоритма решения тематической задачи, декомпозиция алгоритма на более простые алгоритмы;

- формализация перечня исходных данных ДЗЗ из космоса, необходимых для применения алгоритма, в соответствии с 8.6;

- описание выходного тематического продукта.

8.6 Формализация перечня исходных данных ДЗЗ из космоса, необходимых для применения алгоритма, должна быть осуществлена в следующем порядке:

- определение типа исходных данных ДЗЗ из космоса (мультиспектральные, гиперспектральные, радиолокационные):

- для мультиспектральных данных - определение спектрального канала, который характеризуется минимальной и максимальной длинами волн,

- для радиолокационных данных - определение диапазона частот,

- для гиперспектральных данных - определение спектрального диапазона гиперспектральной съемки, который характеризуется минимальной и максимальной длинами волн, шириной и количеством спектральных каналов в его составе;

- определение геометрического разрешения;

- указание возможности получать стереоизображения.

Приложение А

(справочное)

Онтология предметной области дистанционного зондирования Земли из космоса