Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXIII.C.213
Информационная система мониторинга термохалинных характеристик морской среды
Захарова Н.Б. (1), Пармузин Е.И. (1), Семко С.А. (2)
(1) Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука Российской академии наук, Москва, Россия
(2) Бауманская инженерная школа № 1580, Москва, Россия
В работе представлена разрабатываемая веб-ГИС платформа «Цифровой атлас "ИВМ РАН — Черное море"», реализующая функции информационной системы для мониторинга и анализа термогидродинамических характеристик морской среды. Особенностью платформы является визуализация трехмерных среднемесячных полей температуры и солености в акватории Черного и Азовского морей. Основу вычислительной системы составляют результаты численного моделирования по модели INMOM (Institute of Numerical Mathematics Ocean Model) [1] с вариационной ассимиляцией данных [2] спутниковых наблюдений о температуре поверхности моря (MODIS/Aqua, MODIS/Terra, VIIRS/Suomi NPP) и вертикальных профилей температуры, усредненных за неделю [3], что обеспечивает высокую точность воспроизведения гидрофизических полей. Точность восстановленных полей оценивалась путем проведения сравнительного анализа с независимыми натурными данными – системой буев ARGO.
Платформа предоставляет интерактивные инструменты для изучения пространственно-временной изменчивости термохалинной структуры морской среды. Функциональные возможности атласа включают:
• визуализацию трехмерных среднемесячных полей температуры и солености на 27 глубинных уровнях (1-2000 м) за период 2015-2024 гг.;
• построение вертикальных профилей температуры и солености;
• анализ временной динамики характеристик морской среды;
• расчет статистических характеристик гидрофизических полей.
Разработанная система служит практическим инструментом, подтверждающим эффективность применения веб-ГИС технологий для задач мониторинга состояния морской среды. Атлас находит практическое применение в научных исследованиях, мониторинге экологического состояния акватории и образовательной деятельности. Разработанная архитектура предусматривает возможность расширения на дополнительные параметры и регионы.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 19-71-20035, https://rscf.ru/project/19-71-20035/. Данные со спутников предоставлены ЦКП «ИКИ - Мониторинг» [4].
Ключевые слова: Черное море, дистанционное зондирование, численное моделирование, информационная система, веб-платформа, атлас, мониторинг окружающей среды
Литература:
- Zalesny V.B., Diansky N.A., Fomin V.V. et al. Numerical model of the circulation of the Black Sea and the Sea of Azov // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling (2010) 25, № 6, 581 – 609.
- Агошков В.И., Шутяев В.П., Пармузин Е.И., Захарова Н.Б., Шелопут Т.О., Лезина Н.Р. Вариационная ассимиляция данных наблюдений в математической модели динамики Черного моря // Морской гидрофизический журнал (2019) Т. 35, № 6. С. 585–599. doi:10.22449/0233-7584-2019-6-585-599
- Guinehut S., A.-L. Dhomps, G. Larnicol and P.-Y. Le Traon High resolution 3D temperature and salinity fields derived from in situ and satellite observations // Ocean Sci. (2012) 8, 845-857, doi:10.5194/os-8-845-2012
- Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Суднева О.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса (2015) 12 № 5, 263-284.
Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды