50
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
50
Н
акануне
20-
летнего
юбилея
техноло
-
гического
комплекса
ГИС
Метео
мож
-
но
смело
утверждать
,
что
основным
средством
труда
метеорологов
России
является
ГИС
Метео
.
ГИС
—
это
географическая
информационная
система
,
показывающая
на
фоне
географической
карты
различные
слои
с
данными
,
а
ГИС
Метео
—
с
метеорологическими
данными
.
В
166
организациях
Росгидромета
(
из
которых
66 —
в
аэропортах
, 81 —
в
Гидрометео
-
центрах
субъектов
Федерации
),
в
85
организаци
-
ях
и
частях
Министерства
обороны
РФ
,
в
центрах
МЧС
,
в
подразделениях
РЖД
,
в
ОАО
«
Аэрофлот
—
российские
авиалинии
»
все
метеорологи
гото
-
вят
и
анализируют
карты
погоды
с
помощью
ГИС
Метео
.
Это
не
единственный
способ
приготовле
-
ния
прогностической
информации
—
в
больших
центрах
(
Москве
,
Новосибирске
,
Хабаровске
)
имеются
мощные
компьютеры
,
моделирующие
атмосферные
движения
с
помощью
математи
-
ческих
моделей
,
которые
в
качестве
своей
про
-
дукции
выдают
рассчитанные
поля
различных
метеорологических
величин
.
В
конце
концов
эти
поля
попадают
в
соответствующие
слои
ГИС
на
рабочем
компьютере
метеоролога
.
В
этом
случае
у
него
появляется
возможность
не
только
посмо
-
треть
на
экране
,
что
же
насчитано
этой
моделью
,
но
появляются
средства
пересчёта
этих
данных
в
другие
параметры
,
преобразования
их
в
иные
формы
представления
—
графики
,
диаграммы
и
т
.
д
., —
и
становится
возможным
сопоставление
этих
результатов
с
другими
данными
.
Таким
об
-
разом
,
ГИС
Метео
—
это
ещё
и
инструмент
для
анализа
метеорологических
данных
,
который
включает
все
методы
краткосрочного
прогнози
-
рования
на
основе
расчётов
по
цифровым
ис
-
ходным
данным
,
включённым
в
руководящие
до
-
кументы
Росгидромета
и
других
метеослужб
РФ
.
Серверная
часть
комплекса
ГИС
Метео
обе
-
спечивает
ввод
и
обработку
всех
видов
и
форм
существующих
данных
гидрометеорологической
информации
,
используемых
в
работе
оператив
-
ных
подразделений
Росгидромета
,
в
том
числе
данные
от
станций
приёма
снимков
ИСЗ
,
данные
метеорологических
радиолокаторов
.
В
связи
с
организацией
метеорологического
обслуживания
предстоящих
зимних
олимпийских
игр
Сочи
-2014,
НПЦ
«
Мэп
Мейкер
»
была
произ
-
ведена
доработка
комплекса
для
работ
с
дан
-
ными
высокого
разрешения
как
по
географи
-
ческим
координатам
,
так
и
по
времени
.
Теперь
для
района
Горного
кластера
в
Красной
Поляне
,
который
представляет
собой
впадину
диаметром
около
8
км
среди
горных
склонов
высотой
до
2,3
км
с
нижней
точ
-
кой
впадины
на
высоте
550
м
над
уровнем
моря
,
производится
об
-
работка
сеточных
дан
-
ных
с
шагом
2,2
км
и
один
час
по
времени
,
их
коррекция
по
данным
сети
автоматических
метеостанций
(
АМС
),
работающих
с
минут
-
ным
режимом
переда
-
чи
данных
измерений
,
и
осуществляется
вы
-
числение
характеристик
погоды
на
каждый
час
в
течение
дня
проведения
соревнований
(
рис
. 1).
На
рис
. 1
жёлтые
и
чёрные
треугольники
—
АМС
,
жёлтые
функцио
-
нируют
в
данном
сроке
м
е
т
е
о
п
р
о
г
н
о
з
метеопрогноз
Метеорологи
20 лет вместе с ГИС Метео
Юрий ШМЕЛЬКИН,
генеральный директор ООО «НПЦ «Мэп Мейкер», Москва
Рис
. 1.
АМС
на
склонах
Горного
кластера
на
фоне
прогностического
поля
температур
COSMO.RU
51
№
4 (19),
июль
–
август
, 2013
51
24
июня
2013
г
. 11.00
СГВ
.
Красные
линии
—
рассчитанные
изотермы
по
сетке
2,2
км
модели
COSMO.RU
Гидромет
-
центра
России
.
В
качестве
геогра
-
фической
подложки
ис
-
пользуются
карты
мира
с
масштабом
от
200
м
на
1
см
или
спутниковые
снимки
с
разрешением
до
50
см
на
пиксель
.
На
этих
картах
отображают
-
ся
многочисленные
гео
-
графические
данные
,
позволяющие
найти
дом
по
адресу
,
проследить
воздушные
высоко
-
вольтные
линии
,
опреде
-
лить
трансформаторные
подстанции
и
ряд
объектов
пром
-
зон
,
определить
характер
раститель
-
ности
природного
ландшафта
и
т
.
п
.
Однако
при
таком
объёме
геогра
-
фической
информации
возникает
вопрос
времени
доступа
и
воспро
-
изведения
соответствующей
карты
(
рис
. 2).
В
настоящее
время
для
решения
задач
метеорологов
в
ГИС
Метео
ис
-
пользуются
68
пакетов
прикладных
программ
для
визуализации
,
кото
-
рыми
можно
подготовить
единовре
-
менно
до
255
слоёв
на
одной
карте
заданной
территории
.
Эти
пакеты
используют
информацию
сервера
из
оперативных
баз
данных
синоп
-
тического
типа
,
а
также
информа
-
цию
реляционных
БД
по
сети
ме
-
теостанций
,
не
считая
справочных
БД
.
Небольшие
областные
гидроме
-
теоцентры
,
как
правило
,
распола
-
гают
малым
(
базовым
)
набором
из
12
пакетов
прикладных
программ
ГИС
Метео
,
который
позволяет
вос
-
производить
карты
аэросиноптиче
-
ского
типа
вроде
кольцовок
с
ана
-
лизом
поля
приземного
добавления
и
с
фронтальным
анализом
,
произ
-
ведённым
в
Москве
,
Новосибирске
или
Хабаровске
.
Поэтому
круг
за
-
дач
,
решаемых
такими
центрами
,
весьма
ограничен
.
Это
общие
про
-
гнозы
по
обслуживаемой
террито
-
рии
на
ближайшие
трое
суток
,
без
особой
детализации
и
специали
-
зации
.
Как
правило
,
такие
област
-
ные
центры
находятся
недалеко
от
крупного
прогностического
центра
,
который
берёт
на
себя
задачи
спе
-
циализированного
метеорологиче
-
ского
обеспечения
.
Следует
учитывать
возможность
получения
готовых
карт
через
сеть
Интернет
,
где
имеются
карты
с
про
-
гнозами
от
модели
COSMO.RU,
ко
-
торая
считается
в
Гидрометцентре
России
(
ГМЦ
РФ
)
с
очень
высоким
разрешением
по
горизонтали
.
Од
-
нако
эти
карты
публикуются
в
гра
-
фической
форме
с
весьма
низким
разрешением
,
что
в
значительной
степени
дискредитирует
идею
под
-
робного
специализированного
про
-
гноза
.
В
цифровой
форме
полей
с
данными
высокого
разрешения
ГМЦ
РФ
производит
лишь
прогноз
для
Южного
федерального
округа
по
сетке
с
шагом
7
км
и
для
малой
тер
-
ритории
Сочи
-2014
с
шагом
2,2
км
по
горизонтали
.
Эти
ограничения
связаны
с
гигантскими
объёмами
подготавливаемых
к
распростране
-
нию
файлов
.
Ни
сеть
Росгидроме
-
та
,
ни
Интернет
пока
не
позволяют
организовать
в
полном
объёме
распространение
рассчитанных
данных
за
пределы
самих
центров
расчёта
.
В
зависимости
от
перечня
реша
-
емых
задач
по
гидрометеорологиче
-
скому
обеспечению
обслуживаемой
территории
за
два
предшествующих
десятилетия
ряд
ГМЦ
обзавёлся
зна
-
чительным
перечнем
прикладных
пакетов
программ
визуализации
в
составе
ГИС
Метео
.
В
Архангельске
,
Санкт
-
Петер
-
бурге
,
Нижнем
Новгороде
,
Са
-
маре
,
Ростове
-
на
-
Дону
,
Екате
-
ринбурге
,
Омске
,
Салехарде
,
Ханты
-
Мансийске
и
во
всех
крупных
городах
восточнее
имеются
про
-
двинутые
комплексы
ГИС
Метео
,
которые
обеспечивают
автономное
гидрометеообеспечение
обслужи
-
ваемых
территорий
и
населённых
пунктов
.
Центры
собирают
данные
наблюдений
со
своих
территорий
,
обмениваются
ими
с
соседями
,
от
крупных
центров
получают
про
-
гностические
расчёты
в
узлах
ре
-
гулярных
сеток
,
от
станций
приёма
снимков
ИСЗ
получают
вид
из
кос
-
моса
и
на
этом
комплекте
данных
средствами
ГИС
Метео
производят
практически
все
необходимые
рас
-
чёты
и
выходную
продукцию
.
Следу
-
ет
напомнить
о
существовании
сети
Интернет
.
Трудно
найти
дежурного
метеоролога
,
который
бы
не
срав
-
нивал
получаемые
у
себя
расчёты
с
прогнозами
из
сети
Интернет
,
в
частности
с
прогнозами
сайта
ГИС
Метео
(WWW.GISMETEO.RU).
По
-
пулярность
сайта
ГИС
Метео
изме
-
ряется
миллионами
посетителей
в
сутки
.
Среди
них
—
сотни
профес
-
сионалов
,
ежедневно
контролирую
-
щих
информацию
для
своих
про
-
фессиональных
надобностей
.
Нетрудно
понять
,
что
самый
пол
-
ный
пакет
прикладных
расчётов
имеется
у
разработчика
—
в
НПЦ
«
Мэп
Мейкер
».
Кроме
того
,
в
НПЦ
«
Мэп
Мейкер
»
ведётся
с
апреля
1997
г
.
реляционная
БД
наблю
-
дений
по
всем
метеостанциям
и
постам
,
что
позволяет
анализиро
-
вать
средние
характеристики
по
месяцам
,
декадам
,
неделям
и
их
тренды
в
интервале
последних
15
лет
.
НПЦ
«
Мэп
Мейкер
»
располага
-
ет
лицензией
и
соответствующей
аппаратурой
для
приёма
спутнико
-
вых
данных
EUMetSat,
которые
по
-
Рис
. 2.
ЛЭП
на
Можайке
52
СЕТИ РОССИИ
крывают
практически
весь
земной
шар
,
кроме
полярных
областей
.
Для
подготовки
прогнозов
на
погодном
сайте
ГИС
Метео
используются
се
-
точные
данные
НМС
США
с
разре
-
шением
0,5
градуса
и
данные
Ев
-
ропейского
центра
среднесрочных
прогнозов
(
ЕЦСПП
)
с
разрешением
0,125
градуса
по
горизонтали
и
с
шагом
3
часа
по
времени
до
10
суток
вперёд
.
На
основе
данных
наблюдений
ведётся
база
данных
мониторинга
показателя
пожарной
опасности
,
с
помощью
прогности
-
ческих
данных
формируются
пока
-
затели
на
последующие
двое
суток
.
В
принципе
эта
реляционная
БД
доступна
за
весь
период
накопле
-
ния
данных
.
В
интересах
электро
-
сетевых
компаний
помимо
слоёв
для
расчёта
общих
прогнозов
по
территориям
используются
следую
-
щие
компоненты
ГИС
Метео
:
метео
-
прогноз
ГРИБ
,
шквалы
ГРИБ
,
грозы
ГРИБ
,
прогноз
осадков
ГРИБ
,
про
-
гностический
зонд
,
автоматические
станции
,
обледенение
ГРИБ
,
по
-
гранслой
ГРИБ
,
ураган
,
трёхмерные
траектории
ГРИБ
,
прогноз
шквалов
Юсупова
,
пожаро
-
опасность
.
В
зависимости
от
разрешения
искомых
прогностических
полей
со
-
вокупность
представленных
компо
-
нентов
позволяет
прогнозировать
в
тех
же
сетках
следующие
характери
-
стики
:
•
общий
прогноз
метеорологиче
-
ских
условий
в
узлах
сетки
;
•
прогноз
отложений
на
проводах
;
•
возможность
грозы
и
града
;
•
замерзающие
осадки
;
•
порывы
ветра
;
•
отложения
гололёда
свыше
20
мм
;
•
ливневые
осадки
;
•
продолжительная
жара
;
•
продолжительные
морозы
;
•
прогноз
перемещения
очагов
пожаров
в
районе
ЛЭП
;
•
продолжительность
спокойного
периода
на
территории
.
При
наличии
данных
АМС
вну
-
три
сетки
появляется
возможность
существенного
уточнения
всех
про
-
гнозов
,
связанных
с
температурой
,
влажностью
и
осадками
в
радиусе
5
км
от
АМС
.
При
этом
в
летний
пери
-
од
возникает
возможность
коррек
-
тировки
данных
метеорологическо
-
го
радиолокатора
(
МРЛ
)
по
данным
АМС
,
а
также
получение
сверх
-
краткосрочного
прогноза
осадков
и
перемещения
грозовых
очагов
в
районе
действия
МРЛ
.
Имеющиеся
МРЛ
Росгидромета
охватывают
уже
сейчас
значительные
территории
ЦФО
,
СЗФО
,
ЮФО
(
рис
. 3),
но
их
ин
-
формация
носит
абстрактный
каче
-
ственный
характер
.
На
рис
. 3
чёрными
рамками
по
-
казаны
области
представления
дан
-
ных
от
каждого
МРЛ
на
10.30
СГВ
07
июня
2013
г
.
На
стыке
Смолен
-
ской
,
Тверской
и
Московской
обла
-
стей
видны
очаги
гроз
и
града
.
Луч
МРЛ
,
направленный
гори
-
зонтально
,
на
удалении
200
км
от
-
ражается
от
объектов
,
находящихся
выше
11
км
.
Но
горизонтальный
луч
для
МРЛ
недопустим
,
так
как
это
излучение
опасно
для
живых
организмов
.
Наши
МРЛ
присылают
данные
об
интенсивности
образо
-
вания
осадков
(
ИОО
)
в
облаках
,
но
не
у
поверхности
,
где
мы
живём
.
А
что
там
происходит
ниже
области
образования
осадков
,
можно
лишь
строить
предположения
.
Поэтому
для
каждой
воздушной
массы
с
представленными
характеристика
-
ми
ИОО
необходимо
получить
зна
-
чение
выпавшего
количества
осад
-
ков
(
ВКО
)
на
данный
10-
минутный
интервал
времени
.
Отечественные
МРЛ
сообщают
данные
ИОО
для
территории
4
х
4
км
.
Поэтому
дан
-
ные
одной
АМС
по
ВКО
для
этого
же
интервала
времени
можно
при
-
менить
ко
всей
воздушной
массе
с
теми
же
характеристиками
.
Таким
образом
можно
скорректировать
шкалу
данных
МРЛ
и
получить
чис
-
ленное
значение
поля
осадков
в
области
действия
данного
МРЛ
.
Для
другого
МРЛ
необходимо
проделать
аналогичный
пере
-
счёт
ИОО
в
ВКО
при
наличии
данных
АМС
.
Но
доступные
для
сопостав
-
ления
данные
АМС
в
настоя
-
щее
время
имеются
пока
толь
-
ко
в
зоне
работы
Сочинского
МРЛ
.
Наличие
данных
учащён
-
ных
измерений
АМС
позволило
создать
технологию
метеоро
-
логического
обслуживания
со
-
ревнований
в
Горном
кластере
Красной
Поляны
для
проведе
-
ния
Зимних
Олимпийских
Игр
Сочи
-2014.
Эта
технология
построена
на
расчётах
мо
-
дели
Гидрометцентра
России
COSMO.RU
и
сопоставлении
графиков
,
рассчитанных
по
модели
и
измеренных
на
АМС
,
значений
давления
,
темпера
-
туры
,
влажности
и
осадков
.
В
предположении
о
правиль
-
ности
измеряемых
АМС
зна
-
чений
дежурный
метеоролог
,
в
соответствии
с
трендом
откло
-
Рис
. 3.
Данные
метеорологического
радиолокатора
ЦФО
53
№
4 (19),
июль
–
август
, 2013
нений
рассчитанных
от
измерен
-
ных
значений
,
получает
скоррек
-
тированные
значения
давления
,
температуры
,
влажности
и
осадков
на
предстоящие
часы
проведения
соревнований
(
рис
. 4).
На
рис
. 4
красным
цветом
пока
-
зан
ход
рассчитанной
и
измеренной
температуры
воздуха
,
разница
до
-
ходит
до
2
градусов
к
сроку
12.00;
чёрным
цветом
показан
ход
давле
-
ния
,
синим
—
относительная
влаж
-
ность
.
Сплошные
линии
—
фактиче
-
ские
,
прерывистые
—
рассчитанные
данные
.
График
ВНГО
показывает
,
что
с
12.00
до
17.30
нижняя
грани
-
ца
облаков
окажется
ниже
станции
(
её
высота
726
м
нум
).
По
этим
скорректированным
прогностическим
значениям
он
имеет
возможность
провести
вы
-
числения
условий
конденсации
и
т
.
д
.
и
спрогнозировать
погодные
условия
для
определения
возмож
-
ности
проведения
соревнований
или
их
отмены
.
То
же
относится
и
к
прогнози
-
рованию
гололёдно
-
изморозевых
явлений
по
модельным
данным
вы
-
сокого
разрешения
и
их
корректи
-
ровке
данными
АМС
.
Естественно
,
в
равнинной
части
территории
РФ
изменчивость
атмосферных
харак
-
теристик
более
гладкая
,
что
позво
-
ляет
надеяться
на
успешность
по
-
добной
корректировки
с
меньшим
участием
дежурного
метеоролога
.
В
Горном
кластере
Красной
Поля
-
ны
предполагается
дежурство
одно
-
временно
восьми
метеорологов
на
различных
спортивных
объек
-
тах
—
это
для
территории
8
х
8
км
!
Мы
предполагаем
необходимость
одного
дежурного
метеоролога
для
всей
равнинной
части
ЕТР
для
мо
-
ниторинга
опасных
явлений
погоды
(
ОЯП
)
в
центре
прогнозирования
НПЦ
«
Мэп
Мейкер
».
Наш
центр
прогнозирования
явлений
погоды
построен
на
технологии
серверов
ГИС
Метео
,
расположенных
в
не
-
скольких
Дата
-
Центрах
(
два
из
них
—
в
Москве
)
и
в
облачных
кластерах
сети
Интернет
.
На
этих
серверах
расположены
СУБД
,
содержащие
всю
актуальную
и
архивную
ин
-
формацию
,
там
же
производятся
все
расчёты
автоматического
ха
-
рактера
по
расписанию
,
там
же
расположены
и
ВЕБ
-
серверы
сайта
WWW.GISMETEO.RU.
Рис
. 4.
Сопоставление
графиков
фактических
и
рассчитанных
значений
параметров
по
АМС
СБТ
Дача
В
настоящее
время
наш
дежурный
метеоролог
отслеживает
лишь
круп
-
номасштабные
погодные
явления
в
интересах
ауди
-
тории
посетителей
нашего
погодного
сайта
,
на
кото
-
ром
ежедневно
публику
-
ются
его
статьи
в
разделе
«
Новости
».
В
дополнение
к
своим
обязанностям
он
мо
-
жет
выделять
крупные
тер
-
ритории
,
на
которых
в
бли
-
жайшие
сутки
возможны
ОЯП
.
Вот
эта
информация
становится
стартовой
для
метеоролога
,
ответственно
-
го
за
специализированное
обеспечение
потенциаль
-
ного
заказчика
.
На
рис
. 5
в
узлах
сетки
показаны
порывы
ветра
,
рассчитанного
мето
-
дом
Ю
.
Юсупова
(
яркими
кружками
выделены
опасные
значения
),
а
флажками
показаны
фактические
значения
порывов
ветра
на
метео
-
станциях
,
достигнутые
в
этот
день
.
В
практике
прогнозирования
шква
-
лов
в
Росгидромете
это
наиболее
точный
метод
,
освоенный
только
в
НПЦ
«
Мэп
Мейкер
».
ООО
«
НПЦ
«
Мэп
Мейкер
»
Генеральный
директор
Шмелькин
Юрий
Львович
+7 (495) 989-15-95
[email protected]
WWW.GISMETEO.RU
Рис
. 5.
Прогноз
порывов
ветра
в
ЮФО
Оригинал статьи: Метеорологи 20 лет вместе с ГИС Метео
Накануне 20-летнего юбилея технологического комплекса ГИС Метео можно смело утверждать, что основным средством труда метеорологов России является ГИС Метео.
