Естественно, для практической деятельности информационные технологии трансформируются в информационные системы. При их создании обеспечивается объединение на функциональном уровне баз данных, математических моделей и методов расчетов, стандартов и руководств, системных и прикладных программ. Архитектура информационных систем - это взаимосвязанная совокупность структурных элементов трех уровней: базового, функционально-технологического и внешнего. Базовый уровень системы представляет набор компонент, основанных на стандартах ее создания и функционирования для обеспечения взаимодействия отдельных составных элементов, а также для интеграции используемых в информационных системах информационных ресурсов.
С 1999 г. в рамках Федеральной целевой программы «Мировой океан» создается Единая государственная система информации о Мировом океане (ЕСИМО), главная цель которой - повысить эффективность информационного обеспечения морской деятельности [1]. В целом ЕСИМО представляет собой распределенную систему информационных ресурсов и технологий, организационных структур федеральных органов исполнительной власти и общественных объединений, специализирующихся в области производства, сбора, накопления, обработки, хранения, защиты и распространения информации об обстановке в Мировом океане, функционирующих в едином правовом и информационном пространстве для эффективного обеспечения морской деятельности. Основными структурными элементами технологии ЕСИМО являются подсистема распределенных информационных ресурсов и функциональные приложения.
В настоящее время ЕСИМО это сложный комплекс развивающихся программно-технологических средств, позволяющий работать с электронными картами и комплексными базами данных, а также решать различные прикладные задачи, связанные с природной средой исследуемого региона или акватории, с использованием математических моделей и методов. Одно из основных направлений в ЕСИМО разработка разного рода электронных справочных пособий, в т.ч. и электронных морских Атласов по морской природной среде [1].
Состав параметров в первой версии электронных морских Атласов: температура воды, соленость, плотность, содержание кислорода, скорость звука, температура воздуха, скорость ветра, высота ветрового волнения и уровень моря.
Наполнение Атласов: тематические электронные карты распределения параметров, таблицы статистики, графики.
В целом, выпускаемый в настоящее время электронный морской Атлас "Климат морей России и ключевых районов Мирового океана» и доступный пользователям на официальном портале ЕСИМО (http://data.oceaninfo.ru/atlas/index_atlas.html), представляет собой режимно-справочное пособие, содержащее сведения о климатических характеристиках морской среды, которые получены за последний тридцатилетний период.
Необходимо отметить, что все электронные морские Атласы подготавливаются на основе исходных отечественных и зарубежных данных гидрометеорологических наблюдений, накопленных в Государственном фонде ГУ «ВНИИГМИ-МЦД» за многолетний временной период, а также материалов, полученных в рамках выполнения работ по созданию ЕСИМО за 1999-2008 годы.
В основу электронных морских Атласов положены расчетные данные режимных характеристик в прибрежной зоне моря, полученные по результатам срочных наблюдений на сети морских береговых гидрометеорологических станций и постов, и данные океанографических и морских судовых гидрометеорологических наблюдений в открытой части морей России, включая станции вековых разрезов.
Расчетные методы и алгоритмы [2], применяемые при создании Атласа, достаточно подробно описаны в литературе, поэтому ограничимся только их перечислением.
В силу того, что обрабатываемые материалы данные наблюдений могут быть регулярными или нерегулярными во времени и пространстве, то методики расчетов разделены по типам наблюдений (временные ряды и нерегулярные данные), соответственно.
Для нерегулярных данных в Атласе выполнялось статистическое оценивание вероятностных характеристик, таких как квартили функции распределения, определялись минимальные и максимальные значения и даты их наблюдений.
Для регулярных данных выполняется статистическое оценивание вероятностных характеристик, таких как квартили функции распределения, среднее арифметическое значение, определялись минимальные и максимальные значения и даты их наблюдений.
Дополнительно проводится расчет повторяемости характеристики расчет многолетнего линейного тренда, который характеризует монотонную систематическую многолетнюю изменчивость выбранной характеристики.
Структурно электронный морской Атлас, который реализован и доступен в настоящее время, состоит из трех частей. В первой части приводятся общие справочные сведения об источниках информации, положенной в основу расчетов. Для прибрежной зоны моря дается карта с расположением береговых пунктов наблюдений, а также паспортные данные о станциях (названия станций, их кодовые номера, координаты и периоды наблюдений). Для открытого моря приводятся карты освещенности акватории наблюдениями и справочные таблицы соответственно для судовых гидрометеорологических и глубоководных океанографических наблюдений с количеством и периодом наблюдений по отдельным одноградусным квадратам Марсдена и станциям вековых разрезов.
Во второй части даются таблично-графические материалы с климатическими характеристиками прибрежной зоны моря, содержащие расчетные данные средних и экстремальных значений параметров и их повторяемость по многолетним месяцам, а также характеристики межгодовой изменчивости параметров.
В третьей части приводятся результаты расчетов климатических характеристик морской среды открытого моря с приведением карт расчетных гидрометеорологических и океанографических полей на поверхности моря и на отдельных горизонтах наблюдений. В табличном виде по всем одноградусным квадратам и станциям вековых разрезов приводится статистика среднемесячных и экстремальных значений параметров на стандартных горизонтах. В целом для всей акватории моря рассчитаны повторяемости значений параметров по многолетним месяцам и их годовой ход.
В настоящее время ведется развитие электронных морских Атласов. Принято решение о расширении предметной области за счет добавления материалов по морской геологии, биологии, льду, обстановке в Мировом океане, сведениям о портах и др. В разделе гидрометеорология расширяется состав параметров.
Расширяется наполнение электронного Атласа:
- карты распределения параметров для всех месяцев года;
- карты распределения океанографических параметров на стандартных горизонтах;
- графики пространственно-временного распределения обобщенных характеристик; текстово-аналитические материалы; расширенные метаданные.
В целом, надо отметить, что создание электронных морских Атласов в среде ЕСИМО становится одним из важнейших условий успешного выполнения разного рода работ, связанных с использованием данных и информации о состоянии природной среды морей и прилегающих территорий суши.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Воронцов А.А. Создание электронных атласов по морской природной среде на основе ГИСтехнологий в ЕСИМО // Труды VI Российской конференции «Современное состояние и проблемы навигации и картографии». Санкт-Петербург: ФГУП «ГНИНГИ». - 2007. - с. 497-501
- Воронцов А.А., Олейников С.А. Методы и алгоритмы получения режимно-климатических характеристик состояния морской среды в ЕСИМО // Новости ЕСИМО, вып.29. -2007, ftp://meteo.ru/ resource/magazine/news29.mht
Библиографическая ссылка
Воронцов А.А. НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ ЭЛЕКТРОННЫХ МОРСКИХ АТЛАСОВ ДЛЯ НАУЧНОЙ И ПРАКТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ЕДИНОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СИСТЕМЕ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОБСТАНОВКЕ В МИРОВОМ ОКЕАНЕ // Успехи современного естествознания. – 2009. – № 8. – С. 82-84;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=13985 (дата обращения: 31.10.2024).