Сокращения 3
Введение 5
1 Спутниковое зондирование земной поверхности 7
2Сопоставление спутниковой и фактической информации 27
3 Обработка спутниковых данных и формирование массивов с исходной
информацией
4 Краткосрочное прогнозирование водности на бассейнах ЯНАО 89
Заключение 113
Список использованной литературы 114
Приложения
Приложение А - Сбор, систематизация и организация доступа к данным... 120
Приложение Б - Листинг программы на языке Java 130
Приложение В - Листинг программы на языке Python 145
Приложение Г - Цифровые модели рельефа 170
Приложение Д - Регионы исследования 177
Приложение Е - Метеорологическая станция Салехард (23330) 179
Приложение Ж Метеорологическая станция Тазовск (23256) 191
Приложение З - Метеорологическая станция Надым (23445) 203
Приложение И - Метеорологическая станция Тарко-Сале (23552) 215
Приложение К Метеорологическая станция Толька (23662) 227
Приложение Л - Статистическая обработка гидрологических рядов... 239
Приложение М - Данные для прогноза расходов воды 241
Приложение Н - Листинг программы для MatLab 243
В современном мире информация играет важнейшую роль в любых сферах деятельности человека. И гидрология в этом плане не является исключением. Если еще пять, десять лет назад можно было ограничиться только фактическими данными, получаемыми с сети гидрологических постов, то сегодня уже появилась возможность использовать и другой источник данных. В частности, в роли такого первичного источника информации можно применять архивы спутниковой информации, в которых находятся данные за последние двадцать, тридцать лет. Но следует учитывать, что информация, которая содержится в электронных ресурсах требует, детализированной проверки, прежде чем ее можно будет применить для расчетов. Погрешности в архивах спутниковых измерений связаны не только с недостаточным техническим оснащением спутников, но и в связи новизной данной отрасли в среде гидрологии. Современные алгоритмы и новые технологии позволяют уменьшить эту погрешность, но не избавиться от нее целиком. Ошибки и неточности в измерениях могут в дальнейшем привести к значительным погрешностям в гидрологических расчетах. Но не использовать спутниковые данные нельзя, поскольку пройдет еще пара лет и возможно данные получаемые со спутников будут просто незаменимы в использовании, особенно для расчетов в труднодоступных областях нашей страны, где уже сегодня данные получаемые с сети гидрологических наблюдений вызывают множество вопросов в их адекватности. Спутниковые данные в определенной мере позволяют исключить фактор человеческой халатности. Поэтому очень важно, уже сегодня научится применять и использовать этот вид данных.
При выполнении гидрологических прогнозов необходим достаточно большой объем первичной информации, на основе которой и будут выполняться расчеты. Но, к сожалению, политика нашего государства сегодня направлена на сокращение гидрологических и метеорологических постов, а станций, которые передают информацию о состоянии снежного покрова в оперативном режиме единицы. Например, в Ямало-Ненецком автономном округе всего 14 метеорологических постов, которые передают оперативную информацию. А, следовательно, развитие технической базы (спутников) позволяет в определенной мере заменить натурные данные с любой станции и получить необходимую информацию в оперативном режиме. Важно отметить, что использование спутниковых данных не предполагает закрытие существующих постов, а напротив предполагает увеличение количества, для того чтобы у исследователей появилась возможность лучшим образов откалибровать текущие и будущие алгоритмы, которые возможно позволят решать существующие проблемы, связанные с дистанционным зондированием Земли.
Целью данной практической работы являлось:
а) изучение, сбор и систематизация фактической информации, необходимой для гидрологических прогнозов для рек на территории Ямало - Ненецкого автономного округа;
б) изучение доступной информации о дистанционном зондировании Земли и выбор одного проекта для дальнейшей работы со снегозапасами;
в) создание и адаптация программного комплекса, позволяющего работать со спутниковой информацией в оперативном режиме. Его оптимизация и настройка для работы в отделе гидрологии устьев рек и водных ресурсов в институте Арктики и Антарктики, а также на кафедре гидрофизики и гидропрогнозов в Российском государственном гидрометеорологическом университете в бюро гидрологических прогнозов...
В ходе выполения исследования были получены следующие результаты:
- полностью автоматизированный и оптимизированный программный комплекс, который позволяет работать с любыми данными типа *. nc в независимости от направленности данных предоставляемых в этих файлах;
- результатом систематизации и оптимизации фактических гидрометеорологических данных, необходимых для выполнения моделирование стало создание базы данных. Дополнительно в базу данных для территории Ямало - Ненецкого автономного округа были включены результаты программного комплекса;
- на основе полученных данных выполнено гидрологическое моделирование, результаты которого показали, что модель формирования стока первого порядка с сосредоточенными параметрами и постоянными коэффициентами применяемая в бюро гидрологических прогнозов для учебных целей,требует дополнительной калибровки для применения данных о снегозапасах. Подключение такого типа данных требует использования моделей высших порядков или создания новой методики для выполнения гидропрогнозов.
