Онлайн представление данных дистанционных наблюдений внутренних волн в районе Гераклейского полуострова

Изучение физических процессов, происходящих в шельфовой зоне, в том числе интенсивных внутренних волн, является важным направлением в фундаментальной океанологии, а кроме того – значимым направлением в обеспечении хозяйственной деятельности в прибрежных областях.
Визуализацию результатов таких исследований [1], включающих в себя пространственные данные, целесообразно осуществить с использованием ГИС технологий.
Для систематизации, хранения и обеспечения доступа пользователей к полученным наблюдениям внутренних волн была разработана БД спутниковых наблюдений за проявлениями внутренних волн и результатов их моделирования в районе Гераклейского полуострова, которая включает в себя данные, полученные со спутниковых снимков и в результате решения численной краевой задачи [2].
Система хранения и доступа к данным разработана на базе клиент-серверной архитектуры с использованием свободно-распространяемого программного обеспечения (ПО).
Серверная часть состоит из Web-сервера, БД, файлов в shape-формате (изобаты), php-скриптов.
Для обмена данными между Серверной и клиентской частью используются разработанные php-скрипты, обеспечивающие передачу запросов от клиента к серверу и результатов выполнения запросов от Сервера к Клиенту в формате geoJSON.
Клиентская часть (Пользовательский интерфейс) реализована с использованием javaScript библиотек jQuery и Mapbox GL.
Пользовательский интерфейс реализует следующие возможности:
- Включение и отключение слоев.
Каждый набор данных представлен своим слоем и пользователь может просмотреть все доступные данные одновременно, либо выбрать какой-то набор.
Представлены следующие слои:
Polygons - пакеты внутренних волн, очерченные шестигранниками.
Train direction - направление распространения пакета внутренних волн, представлено в виде вектора для каждого пакета волн.
Simulation sections - разрезы, на которых выбраны точки для моделирования, представлены в виде линий
Simulation [Month] - расчетные точки для заданного месяца [Month]
[Month] - May, June, July, August
Areas - 3 заданные зоны, содержат статистические характеристики проявлений внутренних волн.
Каждый набор данных представлен своим слоем и пользователь может просмотреть все доступные данные одновременно, либо выбрать какой-то набор.
- Интерактивный вывод данных по клику мышки
- Выборка данных
Данная опция позволяет выбрать требующийся волновой пакет, задав его характеристики в модальном окне. Выборка осуществляется по интервалу времени (задается начальная и конечная даты), типу спутника, направлению распространения волнового пакета.
- Пополнение БД новыми данными
Эксперт, обработав данные спутниковых изображений получает гексагон, ограничивающий пакет внутренних волн. Интерфейс позволяет вносить координаты точек гексагона и направление распространения волнового пакета. Численные характеристики пакета рассчитываются автоматически и отображаются в специальных полях интерфейса. Новые данные сравниваются с находящимися в БД, чтобы избежать дублирования. После проверки данные сохраняются в БД.

Так же разработано ПО для ввода новых дистанционных наблюдений внутренних волн в БД. ПО позволяет значительно упростить добавление новых данных и провести сравнение вводимых данных с имеющимися в БД, чтобы избежать дублирования. В дальнейшем это упростит пополнение БД новыми данными.

Работа выполнена в рамках научного проекта РФФИ No18-45-920036 и госзадания по теме 0827-2019-0004 "Прибрежные исследования"

Литература:
1. Внутренние волны на шельфе Черного моря в районе Гераклейского полуострова: моделирование и наблюдение / В. А. Иванов [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, № 4. С. 322–340. doi:10.22449/0233-7584-2019-4-322-340
2. Yankovsky A E., Zhang T. Scattering of a Semidiurnal Ba-rotropic Kelvin Wave into Internal Waves over Wide Conti-nental Shelves dynamics // Phys. Oceanogr. 2017. Vol. 47. P. 2745–2762.