Компьютерные сети и системы/2. Кибернетика и системная инженерия

Магистр Джумига М.Е.

Херсонский государственный технический университет, Украина

Исследование беспроводных технологий компьютерных систем для работы с гидрометеорологическими данными

С момента возникновения Интернета национальные гидрометеорологические службы (НГМС) использовали его, в той или иной степени. Хотя почти все НГМС имеют свою Web-страницу в Интернете, распространение информации и предоставление обслуживания разных НГМС сильно отличаются.

Интернет позволяет НГМС представлять гидрометеорологические прогнозы, предупреждения и климатическую информацию заказчикам, партнерам и населению в графическом и цифровом форматах, что в противном случае было бы невозможно. Он также позволяет расширить диапазон и увеличить объем обслуживания. Например, Министерство охраны окружающей среды Канады разработало Web- сайт в Интернете исключительно для средств массовой информации, благодаря которому данные могут удовлетворять их специфическим потребностям. В другом примере НМС осуществила инициативу для авиации под названием «Совместный продукт прогнозов конвективных явлений» в сотрудничестве с авиационным сообществом. Эта инициатива основана на оценке. которая показала, что связанные с погодой задержки рейсов из-за конвективной активности приносят наибольший ущерб Гражданской авиации США.

Бурное развитие Интернета, наряду с новыми компьютерными и телекоммуникационными технологиями, привело к распространению систем ИТ и их более широкому применению. Эволюция в области интеграции распространения МОН и предоставления обслуживания непосредственно связана с информационными системами (рис 1), технологии беспроводной связи, географические информационные системы (ГИС), Глобальная система определения местоположения (ГСОМ), сети мобильной связи. Эти инновации позволяют НГМС предоставлять прогнозы погоды и предупреждения в разнообразных новых форматах (цифровой, ZML, САР) для удовлетворения потребностей заказчиков в более точной информации об окружающей среде. Кроме того, эти новые технологии дают возможность дальнейшей интеграции функций распространения МОН и предоставления обслуживания. Другие развивающиеся возможности (PodCasts/VodCasts) также позволяют расширить предоставление обслуживания в рамках МОН.

Не обошли стороной и беспроводные технологии в гидрометеорологии. Беспроводные метеостанции (WWSs - Wireless-Weather-Stations) моuen измерять количество осадков, температуры и других климатических данных в отдаленных или горных районах и не требуют регулярного технического обслуживания квалифицированного персонала. Данные, собранные с помощью датчиков передается с помощью радиоволн или телефонных сетей (ТСОП) в компьютер или сервер для хранения и анализа. Есть множество марок и моделей WWSs. Например, WeatherHawk 916 имеет отдельные датчики для измерения ветра (его скорости и направления), температуры воздуха, относительной влажности, атмосферного давления, солнечного излучения, и осадков. Программное обеспечение (например, Virtual Weather Station) реализовывает легкий интерфейс между WWSs и ПК и обеспечивает прямую трансляцию данных о погоде в режиме реального времени. Большинство WWMs может передавать информацию по радиоволнам на расстоянии более одной миле, хотя некоторые компании говорят, что эту технологию можно усовершенствовать для передачи данных на 7 или 8 миль с большей антенной или за счет использования бустера станций. Некоторые WWMs могут представлять информацию с помощью мобильного интернета или веб – приложений.

В будущем технический прогресс для целей МОН будет особенно заметен в области радиолокационного дистанционного зондирования. Радарные системы следующего поколения (радар с двойной поляризацией, радар с фазированной антенной решеткой) расширяют возможности обнаружения неблагоприятных метеорологических явлений, повышают качество оценок осадков и метеорологических предупреждений в зимний период и увеличивают заблаговременность прогнозирования опасных метеорологических явлений, включая торнадо, сильные осадки и бурные паводки.

Преимущества радаров с фазированной антенной решеткой для целей МОН обширны и значительны. Они позволят НГМС выпускать более качественные и своевременные предупреждения об опасных метеорологических явлениях, включая возможность выпуска графически отформатированных предупреждений о торнадо с заблаговременностью до 30 мин. и более, и повысить заблаговременность предупреждений о бурных паводках и прогнозов обледенения для авиации.