Прогнозирование погоды – одна из сложнейших научно-технических задач. Своевременное получение качественных метеоданных позволяет избежать ущерба от возможных стихийных бедствий. Точнейшие метеоданные способен выдавать программно-аппаратный комплекс «Актомика», разработанный специалистами Новосибирского института программных систем и Научно-исследовательского института телевидения, которые входят в холдинг Ростеха «Росэлектроника».
Территория России характеризуется большим разнообразием климатических и погодных условий. Ежегодно опасные гидрометеорологические явления, такие как цунами, бури, засухи, наводнения, внезапные понижения температуры, сильные осадки наносят значительный ущерб экономике страны и приводят к человеческим жертвам.
Наиболее подвержены действию погодных факторов сельское хозяйство (59% от суммарного экономического ущерба), а также энергетика, транспорт, строительство и коммунальные услуги (7-9% от суммарного экономического ущерба).
Своевременное предупреждение о погодных и климатических явлениях способно значительно снижать экономические последствия от их воздействия. Анализ данных показывает, что за счет своевременного прогнозирования и использования гидрометеорологической информации в среднем удается уменьшить экономические потери на 40%.
Сегодня эффективный прогноз возможен лишь средствами, которые в настоящее время принято называть «высокими технологиями». Сегодня в системе службы погоды Всемирной метеорологической организации, включающей 187 стран-участниц, существуют всего три Мировых метеорологических центра (ММЦ): в Вашингтоне, Мельбурне и Москве. Все три ММЦ используют в своей работе новейшие разработки в области получения и анализа метеорологической информации.
Именно к таким относится разработка ученых из Новосибирского института программных систем программно-аппаратный комплекс «Актомика».
В штатном режиме «Актомика» работает совместно с аппаратным комплексом, который осуществляет автоматическое получение данных с метеорологических спутников. Он обеспечивает прием закодированных черно-белых фотографий от всех орбитальных комплексов, которые доступны для связи, а программная часть – декодирование этой информации. После обработки «Актомика» выдает данные о верхних границах облаков, температурном распределении, запасах воды в тучах и т.д.
Комплекс максимально адаптирует информацию для человеческого восприятия. Например, для более удобной работы метеорологов результаты обработки раскрашиваются в псевдоцвета, поскольку человеческий глаз легче различает различные оттенки, чем различные уровни интенсивности. Цветовые схемы позволяют более четко различить особенности распределения интересующего признака по географическим координатам исследуемой местности.
Прибор может получать исходные данные как автоматически, так и вручную. При ручном приеме для обработки информации со спутников можно использовать файлы, добытые при помощи стороннего оборудования. Комплекс позволяет обрабатывать конкретные файлы, добавленные оператором, и автоматически анализирует все необработанные из специальной директории. Автоматический прием осуществляется на оборудовании, разработанном НИИТ.
При любом виде приема система анализирует полученную информацию и в случае некорректности данных восстанавливает поврежденную либо добавляет отсутствующую составляющую. Например, некоторые приемники не предоставляют баллистические данные спутника, в связи с чем невозможно осуществить привязку береговой линии к снимку. В таком случае «Актомика» добавит отсутствующую информацию автоматически.
Стоит отметить, что автоматический режим всегда включен. При добавлении снимка система сразу начинает обработку, которую условно можно разделить на два этапа: на первом «Актомика» построит вертикальные профили влажности, температуры и температуры точки росы, на втором – проведет анализ облачности.
Для ускорения анализа и удобства работы оператора расчет производится не по всему снимку, а по заранее заданным областям. Это также позволяет легко анализировать одну и ту же географическую область, снятую различными спутниками. Количество обрабатываемых областей может быть произвольным.
Если есть потребность в более детальном анализе, предусмотрен ручной режим обработки, в котором можно повторить (уточнить) данные, полученные «на автомате», в любой выбранной области.
Комплекс «Актомика» также обладает рядом специфических функций, которые выделяют его из числа подобных машин:
• автоматической и автоматизированной тематической обработкой информации, полученной с космических аппаратов и других источников исходной информации;
• автоматической передачей исходной и обработанной информации в центр хранения и обработки метеорологической информации по интернету в соответствии с заданными настройками передачи;
• приемом исходной информации из центра хранения и обработки метеорологической информации по интернету для ее последующей обработки и использования оператором-метеорологом;
• визуализацией и печатью исходной и обработанной информации для обеспечения работы оператора-метеоролога.
Метеорологические снимки, полученные с нескольких спутников, позволяют «Актомике» давать сводки высокой точности и делать прогнозы о климатическом состоянии Земли.
