Інформаційні технології в задачах автоматизації моделювання та прогнозування гідрофізичної обстановки в акваторії Чорного моря

Автор(и)

  • О.А. Щипцов Доктор географічних наук, професор, член-кореспондент НАН України, директор Державної установи «Науковий гідрофізичний центр Національної академії наук України», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-6285-0663
  • А.Ю. Гордєєв Доктор географічних наук, старший дослідник, заступник директора з наукової роботи Державної установи «Науковий гідрофізичний центр Національної академії наук України», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-7263-0525
  • О.Г. Лебідь Доктор технічних наук, старший дослідник, заступник директора з наукової роботи Інституту телекомунікацій і глобального інформаційного простору Національної академії наук України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-4003-8068
  • В.О. Охарєв Кандидат технічних наук, старший дослідник, старший науковий співробітник Інституту телекомунікацій і глобального інформаційного простору Національної академії наук України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-6270-6293
  • Р.І. Теличко Провідний інженер Інституту телекомунікацій і глобального інформаційного простору Національної академії наук України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-3574-7919
  • С.Г. Федосеєнков Кандидат геологічних наук, завідувач відділу панорамних акустичних систем Державної установи «Науковий гідрофізичний центр Національної академії наук України», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-9576-2977
  • О.І. Шундель Кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник відділу панорамних акустичних систем Державної установи «Науковий гідрофізичний центр Національної академії наук України», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-3076-9553

DOI:

https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.1.91-103

Ключові слова:

гідрофізична обстановка, акваторія Чорного моря, математичне моделювання, прогнозна модель, автоматизована інформаційна система, екологічна безпека

Анотація

В статті пропонується вирішення науково-прикладної задачі автоматизації отримання та аналізу визначеного набору гідрофізичних показників з подальшим формуванням прогнозу гідрофізичної обстановки в акваторії Чорного моря. Дана тематика має значну актуальність як для мирного часу, так і в умовах поточної збройної агресії Російської Федерації проти України. Розв’язана задача є важливим елементом вирішення більш комплексної проблеми оперативного отримання океанографічних даних для висвітлення гідрографічної обстановки в акваторії Чорного моря, збору, накопичення та візуалізації океанографічних даних в інтересах навігаційно-гідрографічного забезпечення користувачів такої інформації. Для вирішення даної задачі було створено програмне середовище для автоматичного пошуку та відбору гідрофізичних даних, а також їх автоматичного введення в спеціалізоване програмне забезпечення моделювання та прогнозування гідрофізичної обстановки з подальшим розрахунком прогнозів гідрофізичних полів. Було сформовано набір найбільш важливих даних, до якого входять показники солоності, температури, циркуляції. Автоматичний пошук та відбір метеорологічних та гідрофізичних даних відбувається з міжнародних профільних баз даних GFS та COPERNICUS. Також для підвищення ефекту від проведених моделювання та прогнозування було розроблено спеціалізований інтерфейс для пошуку, візуалізації та можливості завантаження користувачем результатів прогнозу модуля математичного моделювання просторово-часової мінливості гідрофізичних полів північно-західної частини Чорного моря. Розроблені науково-практичні підходи та інструментарій призначені для функціонування в рамках розподіленого та централізованого Банку океанографічних даних НАН України, частиною якого є інтелектуальна інформаційна система висвітлення гідрографічної обстановки в акваторії Чорного моря. Отримані результати також спрямовані на підвищення рівня екологічної безпеки в акваторії Чорного моря та можуть бути використані для моніторингу природокористування в цьому регіоні.

Посилання

Shchyptsov, A. A., Shnjukov, E. F., Kobolev, V. P., & Lebed', A. G. (1996). Comprehensive expeditionary research of the 4th cruise of the R/V "Kyiv". Geofiz. zhurn., 18(4), 83–84.

Shnjukov, E. F., Kobolev, V. P., Stazhilov, A. G. et al. (1997). Geology of the Black Sea. (According to the results of geological and geophysical studies of the 5th cruise of the R/V Kyiv). Kyiv: OMGOR NNPM Ukrainy [in Russian].

Shnjukov, E. F., Ivannikov, A. V., & Kobolev, V. P. (1998). Geology, geophysics and hydrography of the north-western part of the Black Sea. Kiev: Izd-vo Gosudarstvennoj gidrograficheskoj sluzhby Ukrainy [in Russian].

Shundel, A. I., & Fedoseenkov, S. G. (2022). Creation of a system of comprehensive monitoring of the aquatic environment state of the Black Sea by its mathematical modeling. Environmental Safety and Natural Resources, 41(1), 111–120 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2022.1.111-120.

Tuchkovenko, Yu. S., Kushnir, D. V., Honcharenko, R. V., Tytiuk, T. H., & Shchyptsov, O. A. (2020). An automatized modeling complex to support the activity of the Naval Forces of Ukraine by providing the operational forecasts of oceanographic conditions. Zbirnyk naukovykh prats Tsentru voienno-stratehichnykh doslidzhen Natsionalnoho universytetu oborony Ukrainy im. I. Cherniakhovskoho, 3(70), 75–83 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.33099/2304-2745/2020-3-70/75-83.

Shundel, O. I., Fedoseienkov, S. H., & Nevierova, S. I. (2021). Principles of formation of structural geological models of heterogeneous layered bottom. Geology and Mineral Resources of World Ocean, 17(4), 39–51 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/gpimo2021.04.039.

Shundel, O. I. (2021). Development of a mathematical model of a layered heterogeneous environment as a component of the Oceanographic Data Bank of the National Academy of Sciences of Ukraine. Okeanohrafichnyi zhurnal (Problemy, metody ta zasoby doslidzhen Svitovoho okeanu), 3(14), 29–49 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.37629/oj.vi3%20(14).36.

Golodov, M. F., Gordieiev, A. Y., Nesterenko, L. V., Tymchenko, Y. A., Fedoseenkov, S. G., Shundel, O. I., Shchyptsov, O. A., & Shchyptsov, O. O. (2019). Hydrophysical Research of marine and Riverine Environments. Geofizicheskiy Zhurnal, 41(6), 111–127 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i6.2019.190070.

Golodov, N. F., Gordeyev, A. Y., Popov, Y. I., Fedoceenkov, S. G., Shchiptsov, O. A., & Shchiptsov, O. O. (2019). Complex marine (river) expeditionary studies – an important direction of development of scientific and technical potential of the sea-economy complex of the country. Geofizicheskiy Zhurnal, 41(5), 206–221 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i5.2019.183631.

Shchyptsov, О. A. (2021). Digital Vector of Ukraine development: Formation of national industry of Oceanographic Geospatial Data. Geofizicheskiy Zhurnal, 43(1), 266–275 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v43i1.2021.225553.

Shchyptsov, O. A., Kreta, D. L., Lebid, O. G., & Sheviakina, N. A. (2020). Use of remote sensing results in the tasks of navigational and hydrographic situation monitoring. Environmental Safety and Natural Resources, 36(4), 66–76 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2020.4.66-76.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-03-29

Як цитувати

Щипцов, О., Гордєєв, А., Лебідь, О., Охарєв, В., Теличко, Р., Федосеєнков, С., & Шундель, О. (2023). Інформаційні технології в задачах автоматизації моделювання та прогнозування гідрофізичної обстановки в акваторії Чорного моря. Екологічна безпека та природокористування, 45(1), 91–103. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.1.91-103

Номер

Розділ

Інформаційні системи та математичне моделювання