Программный комплекс подготовки метеорологических отчетов amis. Utils Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

- формирование исходного набора моделей на основе информации из ЛМПО в соответствии с различными методиками построения (ПФМ);

- автоматическое обновление модели при изменениях в ЛМПО (добавление новых факторов и отношений);

- использование МЭЭМ, разработанной для некого региона, для автоматического формирования модели другого региона с учетом его специфических особенностей; в этом случае для новой модели требуется задание ЛМПО, а для базовой -ЛМПО и самой модели, представленной в БЗММ.

Такой подход значительно сокращает время разработки МЭЭМ.

Программный комплекс можно использовать и для моделирования систем из другой предметной области, не связанных с МЭЭМ, но анализ пригодности встроенного множества моделей для систем другой природы и создание новой структуры ЛМПО - сложная задача, требующая отдельного рассмотрения.

Модули ИПК «МЭЭМ» разработаны на языках C++, Perl, Java на основе объектно-ориентированного подхода.

Его апробация и тестирование проведены на

ОС Microsoft Windows XP.

Литература

1. Гурман В.И. [и др.]. Эколого-экономическая стратегия развития региона: Математическое моделирование и системный анализ на примере Байкальского региона. Новосибирск: Наука, 1990. 184 с.

2. Моделирование и оценка состояния медико-эколого-экономических систем; [под ред. В.А. Батурина]. Новосибирск: Наука, 2005. 249 с.

3. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981. 487 с.

4. Ефимова Н.В., Столбов А.Б., Урбанович Д.Е. Разработка программной системы моделирования динамики заболеваемости населения // Вест. ТГУ 2006. № 18. С. 161-166 (Приложение).

5. Батурин В.А. [и др.]. Сценарный анализ эколого-экономического развития азиатской части России // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. № 4. С. 13-18.

УДК 004.422.8:551.509

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ПОДГОТОВКИ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ОТЧЕТОВ AMIS.UTILS

А.В. Коробейников; В.Д. Тутарова, к.т.н.

(Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, tridy@yandex.ru, vlasta_dev@mail.ru)

В работе приводится описание программного комплекса AMIS.Utils, применяемого для подготовки метеорологических отчетов на авиационно-метеорологической станции аэродрома г. Магнитогорска. Кратко рассматриваются программная платформа и назначение комплекса, приводится пример подготовки отчета оператором.

Ключевые слова: программный комплекс, метеорология, отчет, СУБД Oracle, ODBC, ADO, АМИС-РФ.

Исследование состояния погоды и климата является одной из основных задач метеорологии. В последние годы интенсивно и широкомасштабно изменяется состав атмосферы под воздействием антропогенных факторов, а также в результате естественных процессов. Поэтому изучение атмосферных явлений, которыми определяются погода и климат, - чрезвычайно актуальная и сложная задача. Их исследование условно можно разделить на два этапа:

- сбор, предварительная обработка и передача метеоинформации в центры коммутации сообщений;

- обработка полученной информации и построение прогностических моделей динамики погодных явлений и климата в целом, а также предоставление данной информации в картографической форме.

Для сбора и обработки метеорологической информации метеорологи всего мира используют

различные программно-аппаратные комплексы (ПАК) [1], которые можно разделить на три группы: по сбору метеоинформации, по ее обработке, для приема и передачи метеосообщений.

Как правило, на современных метеостанциях используют сразу три типа ПАК.

Комплексы первой группы применяются для сбора метеоданных на метеостанциях техниками-метеорологами и/или наблюдателями. Сбор данных осуществляется как в ручном режиме, так и автоматически, например, с помощью погодных датчиков видимости, влажности, температуры, направления и скорости ветра и пр. К таким комплексам можно отнести КРАМС и АМИС-РФ.

Вторая группа ПАК применяется для построения и анализа различных метеорологических и гидрологических карт. Данные для обработки обычно поступают из центра коммутации сообщений (ЦКС). К данной группе относится ПАК ГисМетео.

Комплексы третьей группы служат для дальнейшей обработки и передачи данных. Данные, полученные из систем первого типа, регистрируются в системе (сохраняются в журнале наблюдений для составления прогноза погоды) и передаются в метеорологические центры для последую-шей обработки и хранения.

Такие комплексы или ЦКС позволяют принимать данные не только от измерительных систем, но и из метеорологических БД различных метеоцентров. Так, например, из метеоцентров поступают погодные сообщения и прогнозы, факс-карты и кодированные данные GRID и GRIB. К ЦСК относятся такие системы, как Митра-Муль-тилинк, Unimas и др.

АМИС-РФ - это аэродромная метеорологическая информационно-измерительная система, предназначенная для автоматических измерений основных метеорологических величин, обработки результатов автоматических измерений и ручного ввода метеовеличин, автоматического формирования сообщений (сводок погоды) и дальнейшей передачи данных в ЦКС и/или на средства отображения (дисплеи персональных компьютеров, метео- и информационные табло, блоки индикации), а также для регистрации измеренной и переданной метеоинформации.

Вся поступающая в АМИС-РФ информация (с периодичностью 15 секунд) хранится в файловой БД, которая может использоваться для решения статистических задач.

Следует отметить и некоторые недостатки данной системы. В настоящее время в АМИС-РФ очень слабо развита система подготовки текущих отчетов, имеется возможность лишь сохранять некоторые сводные таблицы в формате *.txt или распечатать их на LPT-принтере. Срок составления таких отчетов ограничен месяцем.

Поэтому в настоящее время авторами статьи ведется активная разработка комплекса программ AMIS.Utils, состоящего из приложений AMIS.SQL и AMIS.Viewer, который позволит не только использовать данные комплекса АМИС-РФ для создания метеорологических отчетов и краткосрочных прогнозов погодных явлений и метеорологических величин, но и даст возможность вести учет их изменения.

Приложение AMIS.SQL осуществляет перевод метеорологических данных формата АМИС-РФ, в частности АРМ «Климат», в формат БД Oracle 10g XE. Приложение AMIS.SQL (схема работы показана на рис. 1) внедрено в работу ПАК АМИС-РФ и

Insert into amsXX..

Oracle Client 10g Express Edition

AMIS.SQL

АМИС-РФ amsXX.log-

Рис. 1. Схема клиент-серверного взаимодействия AMIS.SQL - Oracle 10gXE

функционирует совместно с АРМ «Климат». Для обеспечения работы приложения используется клиентское ПО для доступа к серверу БД (в данном случае таковым является Oracle Client 10g Express Edition [2]). Для передачи данных серверу используется технология ADO [3].

Приложение AMIS. Viewer (см. структуру главного меню на рис. 2) позволяет создавать метеорологические и прогностические отчеты и состоит из нескольких модулей: Forecaster, Reporter, Graph painter.

Главное меню

Файл Связь Отчеты Графики Прогнозы Справка

ч: о х л m

1 О)

т

2

с ^

:

о IZ

aj aj (D

л л 5

о

:

о

о. ч: ч

ш о о

н х х

Ш>1 I

m I

о т

ч о

° t

L- О

i ч îSro го го

к

О)

л

о S о IZ

Рис. 2. Структура главного меню программы AMIS. Viewer

Модуль Forecaster дает возможность создавать прогностические отчеты на основе разработанной статистической модели. Все выполненные с его помощью прогнозы регистрируются в программном журнале, что может быть полезным в случае появления неоправдавшегося прогноза.

Модуль Reporter позволяет создавать метеорологические отчеты на основе собранных утилитой AMIS.SQL метеоданных. Модуль формирует отчеты посредством импорта данных/команд в COM-сервер MS Word версий 9-12. Результатом работы данного модуля являются различные метеорологические отчеты, представленные в формате *.doc/docx (в зависимости от версии MS Word). Отчет представляет собой набор значений метеорологических характеристик, таких как минимальная и максимальная температура за определенный срок наблюдений, направление и средняя скорость ветра и др.

С помощью модуля Graph painter можно создавать графики и диаграммы повторяемости различных явлений и метеорологических характеристик. Graph painter, используя OLE-сервер MS Excel версий 9-12, формирует отчет-график из метеоданных, хранящихся в Oracle. Результатом работы модуля являются различные графики-отчеты, представленные в формате *.xls/xlsx (в зависимости от версии MS Excel). Пример графика-отчета повторяемости ветра по направлениям за год, сформированного с помощью AMIS.Viewer, представлен на рисунке 3.

При формировании графиков-отчетов такого типа строятся не только общие диаграммы (го-

* а. ~ — ^^ ^ —г-»тм

И Dp"«» 1« кЧ<и »ЧЧИТ С|р«ис Дйгршш Qo» £прмы Втемп« .c-vre . . в ж

j jui JJ а- »1 _ • > • д ■ ^

06п»сп> дна '_Ь_

Повторяеиость{%) направления ветра (poia ветров) за год

Рис. 3. График-отчет «Роза ветров»

довые), но и частные (за теплый и холодный периоды, по месяцам).

Так, меню «Связь» предлагает пользователю пункт «Подключение» для установки соединения с сервером БД. Меню «Отчеты» позволяет выбрать необходимый для построения метеорологический отчет за месяц, год или многолетний период. Меню «Графики» дает возможность создавать такие графики-отчеты, как «Роза ветров», «Ветер по направлениям», а также диаграммы повторяемости различных метеохарактеристик и явлений погоды. Меню «Прогнозы» предназначено для построения прогнозов погодных явлений различными синоптическими методами, а также для построения прогностических отчетов, позволяющих отследить изменения отдельных метеорологических характеристик в районе аэродрома.

Для составления прогнозов погодных явлений и метеовеличин используются различные методы прогнозирования. Например, для расчета грозы

используются методы Н.В. Лебедевой, Г.Д. Реше-това, И.А. Славина, Б.Е. Пескова [4].

Кроме того, в программном комплексе предусмотрено составление отчетов-прогнозов, описывающих изменение климата по некоторым параметрам (температура, давление, влажность и т.д.). Математическая модель, применяемая при расчете и формировании таких отчетов, основана на корреляционно-регрессионном анализе временных рядов [5].

Программный комплекс AMIS.Utils, используемый совместно с ПАК АМИС-РФ, применяется для создания отчетов при подготовке климатической характеристики аэродрома, а отдельные функции модуля Forecaster могут использоваться независимо от наличия измерительной системы.

Разработанный комплекс AMIS.Utils внедрен в эксплуатацию в Северном метеоагентстве г. Магнитогорска, что позволило значительно сократить используемые трудовые и временные ресурсы для получения достоверной и своевременной информации о природно-климатических характеристиках.

Литература

1. Капустин А.В., Сторожук Н.Л. Технические средства гидрометеорологической службы. СПб: Издат. агентство «Энергомашиностроение», 2005. 283 с.

2. URL: http://www.orade.com/technology/products/databa-se/xe/index.html (дата обращения: 17.03.2010).

3. URL: http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/8xa525wy. aspx (дата обращения: 17.03.2010).

4. Богаткин О.Г. Авиационная метеорология для летчиков. СПб: Изд-во РГГМУ, 2008.

5. Аргучинцева А.В. Методы статистической обработки и анализа гидрометеорологических наблюдений: учеб. пособие. Иркутск: ИГУ, 2007. 105 с.

УДК 622:658.011.56

МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ВЫБОРА СПОСОБА ПРОКЛАДКИ ПОДЗЕМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ

С.Н. Гончаренко, д.т.н.; В.Д. Сачивка

(Московский государственный горный университет, з1аиа-засЫика@таИги)

В статье освещаются вопросы выбора оптимального способа прокладки подземных инженерных коммуникаций на основании списка вводных данных из технического задания. Рассматриваются альтернативы открытой и бестраншейной проходки. Описаны основные этапы выбора способа прокладки, основанные на применении дерева допустимых решений для отсекания неактуальных способов и использовании метода нечеткого программирования с учетом сформированного множества оценочных критериев.

Ключевые слова: способ прокладки, инженерные коммуникации, дерево решений, бестраншейная прокладка, открытая прокладка, метод нечеткого программирования.

В условиях плотной застройки в городах прокладка инженерных коммуникаций открытым способом в таких чувствительных зонах, как магист-

ральные автомобильные и железные дороги или места исторического значения, является неэффективной, а иногда и невозможной. Кроме того, на-