Обработка данных подспутниковых натурных измерений на примерах прибора ADCP, CTD-зонда и метеостанции AirMar

Для верификации спутниковых данных и получения информации о гидродинамических процессах в прибрежной зоне сотрудниками ИКИ РАН регулярно проводятся натурные измерения параметров водной среды синхронно со спутниковой съемкой. Измерения проводятся с использованием таких океанологических приборов как акустический доплеровский профилограф течений ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), гидрологический CTD-зонд с дополнительными датчиками мутности и хлорофилла-а. Метеорологические параметры определяются с помощью судовой метеостанции AirMar WX150. Для совместного использования натурных и спутниковых данных необходимо провести детальную обработку данных натурных измерений. Данные, поступающие с экспедиционного оборудования, чаще всего, хранятся в сыром виде, то есть в первичном виде, который предусмотрен для конкретного прибора. Для последующего анализа полученных данных экспертом требуется проводить ручную систематизацию большого количества научного материала.
Для упрощения работы с «сырыми» данными были созданы программы, которые переписывают первичные данные в необходимый для дальнейшего анализа формат. С их помощью проводится фильтрация первичных данных, проводится отбор только тех параметров, которые необходимы для дальнейшей обработки. Для постобработки информации с приборов используются различные методы фильтрации и осреднения. Все это нужно для сглаживания значений и устранения выбросов, которые могли появиться в процессе измерения. Эти процедуры повышают уровень надежности и наглядности измеренных данных. Разработанные приложения позволяют хранить обработанные данные в разных форматах, которые могут быть в дальнейшем использованы для построения различных графиков (например, табличный формат Excel-файла или текстовый файл), а также для создания базы данных результатов натурных подспутниковых измерений. Разработан удобный пользовательский интерфейс, позволяющий задать различные критерии: интервал осреднения, частота принимаемых данных оборудованием и т.д.
На данный момент программы успешно обрабатывают данные с прибора ADCP, CTD-зонда и с метеостанции AirMar. Программы были написаны на языке Python с использованием графических библиотек QT и Tkinter. Приложения успешно протестированы на всех первичных данных, полученных в результате экспедиционных работ 2019 г. в Черном море (район Большого Сочи) и в юго-восточной части Балтийского моря (акватория вокруг Самбийского полуострова).
Работа ведется в рамках подготовки магистерских диссертаций на факультете космических исследований МГУ имени М.В. Ломоносова.