Адам Риди, компания Esri
Argentine Coast Guard Selects Esri to Monitor Illegal Activities in Waterways
Береговая охрана Аргентины совместно с компанией Aeroterra разработали и внедрили систему мониторинга за перемещением и активностью судов в режиме реального времени. Новая, развернутая на платформе ArcGIS, система под названием Guardacostas Pro использует комбинацию спутниковых изображений и обработанных сигналов судовых датчиков для контроля правил судовождения и выявления случаев незаконной деятельности. Оперативный трекинг и автоматизированное оповещение облегчают борьбу с такими видами правонарушений, как контрабанда наркотиков и браконьерский вылов рыбы в прибрежных водах исключительной экономической зоны Аргентины.
Являясь федеральным агентством Министерства внутренней безопасности, Береговая охрана Аргентины (Аргентинская военно-морская префектура, исп.: Prefectura Naval Argentina) осуществляет контроль за соблюдением законности экономической, промысловой и иной деятельностью в морском пограничном пространстве страны. Агентство ведет постоянное патрулирование прибрежных акваторий, особенно активно – во время ежегодного нереста аргентинского кальмара, который продолжается с февраля по апрель. При этом нередко возникают конфликты с нарушителями.
Так, в конце февраля 2018 года корабль береговой охраны пустился на перехват китайской шхуны, которая незаконно вела промысел в аргентинских водах. Но, несмотря на предупредительную стрельбу, иностранному судну удалось скрыться, спрятавшись среди других китайских судов, и вместе с ними вернуться в нейтральные воды. Во время аналогичного этому инцидента, имевшего место в 2016 году, префектура затопила китайскую рыбацкую лодку, которая при попытке спастись пыталась протаранить патрульный корабль.
По данным ООН, 90% мировых возобновляемых рыбных ресурсов полностью вылавливается, поэтому рыболовные суда из разных стран направляются к местам с обильными запасами морепродуктов, например, к берегам Аргентины. За один предыдущий сезон тут было выловлено целых 2,2 миллиарда фунтов местного кальмара (Illex argentinus), что сделало прибрежные воды Аргентины вторым по весу добытого кальмара промысловым районом в мире. Большая часть улова идет на приготовление жареного кальмара – очень популярного блюда в меню ресторанов по всему миру.
Большинство вылавливающих кальмаров судов работают в районах, где разрешена их добыча, недалеко от исключительной экономической зоны (ИЭЗ), которая простирается на 200 морских миль от береговой линии Аргентины. Но многие капитаны кораблей, тем не менее, входят в пределы ИЭЗ Аргентины, думая, что они быстренько заполнят трюмы кальмарами, и их не успеют перехватить.
Для ловли кальмара важен свет прожекторов рыболовецкого судна, он позволяет выманить кальмара на поверхность в ночное время. Этот свет виден на космических снимках, как например, на этом полученном NASA изображении.
Аргентинская морская префектура имеет на вооружении патрульные корабли, катера, вертолеты и самолеты для защиты своих экономических интересов и недопущения сокращения промысла. Раньше, если правоохранителям префектуры не удавалось поймать браконьеров «с поличным», у них затем практически не было возможности доказать незаконность действий рыбаков. Это и было основной причиной, по которой капитаны судов-браконьеров шли на риск, подобный тому, на который пошел капитан упомянутого выше китайского судна: ведь они были уверены, что патрульные средства Префектуры не могут уследить за всей береговой линией.
«Раньше нам приходилось постоянно наблюдать за всеми кораблями в окружающих акваториях, – отмечает Эрнесто Мигель Клокер, директор по информатике и коммуникациям Аргентинской морской префектуры. – Теперь же мы просто получаем сигнал тревоги, как только корабль входит в наши территориальные воды». Как же это удалось реализовать.
Новый сезон
Морская префектура недавно запустила систему отслеживания рыболовецких судов в режиме реального времени под названием Guardacostas Pro, которая использует сигналы детекции судов и спутниковые снимки. Именно эта система позволила префектуре обнаружить и преследовать китайское судно в феврале и перехватить многие другие корабли браконьеров в течение этого сезона.
Наряду с использованием этой системы префектура внимательно следит за существующими условиями, отслеживая изменения окружающей среды и миграцию рыб. Эти данные вкупе с фиксацией активности судов способствуют как принятию немедленных действий, так и реализации долгосрочных, стратегических решений.
Официальный сезон промысла кальмаров обычно начинается 1 февраля, однако в 2018 году начало было перенесено на 10 января, учитывая наличие сотен судов, собравшихся за пределами ИЭЗ. Вооруженная своей новой системой, Префектура теперь может при появлении в водах Аргентины браконьеров действовать очень быстро.
«В этом году был случай, когда испанское судно ненадолго вошло в нашу зону ответственности и быстро вернулось в нейтральные воды, но мы быстро это отследили, – сказал Клокер. – Это позволило нам задержать корабль и сопроводить его в порт, где он был арестован до выплаты штрафа в размере 7,5 млн. песо (примерно 360 тысяч долларов США). Кроме того, была конфискована переработанная рыба на сумму примерно в $380 тысяч».
У испанского капитана практически не было шансов оспорить штраф, потому что у префектуры имелись весомые доказательства нарушения.
Сигнал тревоги
Теперь при каждом незаконном вхождении судна в пределы ИЭЗ система Guardacostas Pro сигнализирует о тревоге, и морские корабли префектуры спешат противостоять злоумышленнику.
Сигналы поступают от системы автоматической идентификации (AIS) – радиосигналов, передаваемых всеми судами с целью избежания столкновений. Данные поступают с 40 приемных станций AIS, которыми управляет префектура на суше, и от компаний exactEarth и Orbcomm, у которых есть спутники, получающие сигналы в глобальном масштабе. Передаются тип судна, его флаг, местоположение (широта и долгота), скорость и курс.
Основанная на платформе ArcGIS система Guardacostas Pro Береговой охраны Аргентины использует сигналы с судов, спутниковые снимки и другие данные для отслеживания судов по всему миру в режиме реального времени.
Но использование только данных AIS оказалось недостаточным, поскольку международные правила не требуют поддержки этой системы всеми судами. Поэтому развернутая система также использует каналы данных системы спутникового мониторинга рыболовства, системы идентификации и отслеживания на больших расстояниях и данные, полученные по радиоканалу с судов, работающих в ИЭЗ.
Кроме того, автоматизированные рабочие процессы включают обработку радиолокационных спутниковых снимков с синтезированной апертурой (SAR), идеально подходящих для обнаружения судов, поскольку для таких сенсоров не являются помехами облачность и темное время суток. На изображениях становится ясен размер судна, а если оно движется – остается след, по которому можно определить скорость и курс судна. Морская префектура обрабатывает 250 снимков SAR в месяц, ежедневно покрывая площадь более 200 000 кв.км вдоль границы ИЭЗ.
Различные входные данные, объединенные в центральной географической информационной системе (ГИС), повышают эффективность работы Guardacostas Pro. Это также помогает определить, не отключило ли судно систему AIS, чтобы прекратить передавать данные о своем местоположении – обычная тактика действий браконьеров.
Все эти данные полностью изменили работу Префектуры. «Еще пять лет назад у нас было очень немного информации об использовании наших морей, – сказал Клокер. – Теперь же мы видим целостную картину, которая позволяет нам осуществлять «электронный контроль» над морем и отправлять наши воздушные и военно-морские подразделения прямо в места незаконной деятельности судов».
Разработка современной системы, функционирующей в режиме реального времени
Прогресс в области разработки датчиков и систем наблюдения позволяет Аргентине защищать свои берега и границы в режиме реального времени. За последние пять лет спутники оснастили датчиками, которые отслеживают сигналы судов, и все динамические объекты теперь можно оперативно отслеживать для выполнения ситуационного анализа.
Аргентина использует кластер серверов для обработки более тысячи точек местоположений в секунду, выполняя одиннадцать различных операций анализа по каждой из точек. Серверы подключаются к любому потоку данных, отображая всю актуальную информацию по мере ее возникновения. Изменения в расположении, поведении или других заданных показателях запускают автоматическое оповещение, которое доводится до заинтересованных лиц, где бы они ни находились, и эта информация отображается на общей карте.
Архитектура системы, разработанная компанией Aeroterra S.A. совместно с Префектурой, раздвигает границы возможностей обработки больших объемов поступающих данных. Aeroterra, дистрибьютор Esri в Аргентине и Уругвае, для отслеживания динамических объектов развернула несколько узлов на основе специализированного приложения – дополнительного модуля ArcGIS GeoEvent Server. Это приложение позволяет подключаться практически к любому типу потоковых данных, проводить их фильтрацию и автоматически выдавать оповещения в случае возникновения заранее определенных условий. Затем эти данные интегрируются в ArcGIS Enterprise, формируя общую и детальную текущую обстановку на картах и операционных панелях данных для передачи на патрульные корабли, самолеты и в ситуационные центры с целью принятия быстрых решений.
Снижение запасов
Система Guardacostas преследует двойную цель – защиту национальных экономических и экологических интересов.
Не только браконьеры угрожают рыбным ресурсам океана. Современные методы рыболовства, использующие плавучие заводы, которые обрабатывают и сразу замораживают добытый улов, нанесли большой вред многим морским рыбным промыслам. К таким методам относятся и огромные дрифтерные сети, ярусы и тросы с тысячами крючков, установленные на автоматических лебедках. Промысловые суда перевозят тонны кальмара на огромные рефрижераторы, заправляясь и пополняя запасы прямо в море, чтобы не останавливать рыбную ловлю. И такое интенсивное производство требует соответствующей оплаты.
Работа с данными системы Guardacostas в одном из оперативных центров Береговой охраны Аргентины (кадр из краткого видеосюжета в YouTube, см. https://youtu.be/hFxL88fcGsw).
В Аргентине, согласно оценкам исследователей и менеджеров в сфере рыболовства, ежегодный вылов кальмара Illex argentinus нелицензированными рыболовными судами достигает 300 тысяч тонн. Префектура перешла на новую систему не только для того, чтобы ловить браконьеров, но и для сбора данных постоянного отслеживания деятельности судов. В среднем она обрабатывает 1000 записей в секунду, выполняя разносторонний анализ информации, получаемой в режиме реального времени. Менее чем за шесть месяцев после ввода системы в строй в базу данных было записано более 3,5 млрд. записей о положении судов. Эти данные позволяют выявлять и случившиеся ранее инциденты и использовать историческую информацию для обнаружения новых возможных правонарушений.
Теперь, когда у Префектуры есть надежная система для мониторинга морских просторов, ее функционал «перемещается» и на сушу. Эта система стала межведомственным инструментом, помогающим решать задачи обеспечения национальной безопасности многим министерствам и ведомствам.
Префектура сотрудничает с другими федеральными силовыми структурами: федеральной полицией, полицией обеспечения безопасности в аэропортах и жандармерией (Национальной гвардией). Системой отслеживается местоположение всех оперативных подразделений Министерства национальной безопасности с помощью мобильных телефонов, радиостанций, а также транспортных средств с датчиками геолокации и поисково-спасательных самолетов. Зная последнюю позицию корабля или другого объекта, независимо от датчика или системы, которые передают эту информацию, Министерство переходит на качественно новый уровень обеспечения безопасности, характеризующийся, в частности, полной осведомленностью о расположении сил и средств.
«Раньше люди могли говорить, что Аргентина мало контролирует обстановку в море, – отмечает Клокер. – С появлением новой системы слежения эти разговоры ушли в прошлое, теперь мы осуществляем полноценный электронный мониторинг, посылая наши воздушные и морские суда в нужные в данный момент места, и преступникам становится все сложнее нас обмануть».
До недавнего времени Береговой охране приходилось вести постоянное патрулирование и наблюдение за всеми судами в пределах ИЭЗ. Теперь эта деятельность стала более осмысленной, целенаправленной и эффективной. «Prefectura Naval демонстрирует передовой пример прогрессивно мыслящей и действующей организации, – сказал Дин Андгелидес, директор Esri по международным альянсам и партнерству. – Лучший способ эффективно обеспечивать соблюдение законов в приложении к таким масштабным областям, как ИЭЗ, – это точно знать где, что и когда происходит. И Аргентина сейчас занимает передовые позиции в обеспечении общественной безопасности на основе достоверных оперативных данных».
Этот снимок, сделанный с мостика патрульного катера Префектуры, запечатлел погоню за китайским рыболовным судном.
Дополнительную информацию о применении ГИС в области обеспечения общественной безопасности с помощью интеллектуальных средств ситуационного анализа можно получить на сайте Esri, см.: www.esri.com/en-us/industries/public-safety/overview.
Этот материал основан на публикации в блоге Esri, ее автор Адам Риди (Adam Reedy) – менеджер Esri по взаимодействию с правительственными органами Канады, Карибского бассейна и Латинской Америки. Он имеет многолетний опыт работы с клиентами из США и других стран в сфере разработки и внедрения корпоративных геопространственных систем для обороны, разведки, общественной безопасности и решений для управления при чрезвычайных ситуациях.
