«Viewflow»: программный инструмент визуализации и анализа динамики полей характеристик газового состава атмосферы

Программа Viewflow разработана как специализированное средство визуализации и анализа динамики полей характеристик газового состава атмосферы. Одна из основных функций программы – отображение выбранных файлов полей содержания газовой компоненты атмосферы в виде растрового изображения, а также рассчитанных по последовательности таких изображений на основе алгоритма анализа оптического потока векторных полей горизонтальных движений в наблюдаемых полях атмосферных характеристик. Реализована возможность визуального наложения этого векторного поля движений на скалярные поля содержания газовой компоненты. Также реализована возможность вычисления ряда производных параметров для заданного временного и пространственного интервалов, таких как интегральный горизонтальный перенос газовой компоненты через заданную границу, конвергенция/дивергенция потока для заданного замкнутого контура, временной ход выбранной характеристики для заданной точки/области наблюдения.
Входная информация для программы – файл или набор последовательных файлов формата NETCDF, включающий поля: содержания водяного пара или выбранного газа, компоненты (зональная и меридиональная) вектора скорости горизонтального переноса (U, V), индексные поля измерений lon, lat, timestamp, содержащие географические координаты (широту, долготу) и условное время съёмки в формате unix timestamp UTC. Также возможно использование дополнительных полей: кадра, содержащего реальное время съёмки для каждого пиксела, или кадры любого другого параметра, в формате числа с плавающей точкой одинарной или двойной точности.
Программа позволяет исследовать представленные данные в виде динамической карты содержания газовых компонент с наложенным поверх него векторным полем потока и крупномасштабной контурной картой. Возможно изменение масштаба для подробного изучения выбранного участка.
Важной частью программы является возможность вычисления различных характеристик выбранного участка для заданной последовательности кадров. Среди таких параметров: конвергенция потока, скорость/поток выбранной газовой компоненты, ее общее содержание в заданной области, выборка ряда значений в заданных точках, параметры выбранного региона (площадь, количество пикселов и координаты их центров). Вычисленные параметры могут быть экспортированы в форматы csv или xlsx для дальнейшего анализа другими инструментами. Также возможен экспорт последовательности кадров выбранной области в формате видеофайла или отдельных растровых изображений.
Программа востребована для решения широкого круга задач исследования атмосферного состояния и динамики: динамических атмосферных процессов, в том числе связанных с формированием экстремальных погодных условий, атмосферной ветви углеродного цикла, потоков различных газовых компонент, в том числе климатически значимых.
Работа выполнена при поддержке темы «Эмиссия» (гос. регистрация № 122101700045-7)
В настоящее время программа регистрируется в качестве результата интеллектуальной деятельности.