(44-5) 13 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Геоинформационная система для анализа динамики экстремальных геомагнитных возмущений по данным наблюдений наземных станций
А.В. Воробьев 1,2, В.А. Пилипенко 2,3, Т.А. Еникеев 1, Г.Р. Воробьева 1

Уфимский государственный авиационный технический университет, 450008, Россия, г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 12,

Геофизический центр РАН, 119296, Россия, г. Москва, ул. Молодежная, д. 3,

Институт физики Земли, 123995, Россия, г. Москва, ул. Б. Грузинская, д. 10, стр. 1

 PDF, 1837 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-CO-707

Страницы: 782-790.

Аннотация:
Основываясь на данных наблюдения магнитных обсерваторий и вариационных станций, публикуемых на портале SuperMAG, предлагается и верифицируется подход к построению специализированной веб-ГИС на базе микросервисной архитектуры, обеспечивающей аналитический контроль возмущенной составляющей вариаций геомагнитного поля.
     Реализованный в рамках данной системы метод пространственной интерполяции геомагнитных данных в совокупности с предложенной схемой их ранжировки и интерпретации, а также способом визуализации в виде изолиний позволяет отслеживать структуру, наблюдать динамику, выявлять вероятные регионы, длительность и временные интервалы возникновения экстремальных геомагнитных возмущений.

Ключевые слова:
геоинформационная система, геомагнитные данные, геопространственный анализ, геостатистика, геомагнитные возмущения.

Благодарности
Работа поддержана грантами РНФ 17-77-20034 и РФФИ № 20-07-00011-а, а также Министерством науки и высшего образования РФ в рамках выполнения работ по Государственному заданию ФГБОУ ВО УГАТУ # FEUE-2020-0007 по теме «Теоретические основы моделирования и семантического анализа процессов преобразования вихревых электромагнитных полей в инфокоммуникационных системах».

Цитирование:
Воробьев, А.В. Геоинформационная система для анализа динамики экстремальных геомагнитных возмущений по данным наблюдений наземных станций / А.В. Воробьев, В.А. Пилипенко, Т.А. Еникеев, Г.Р. Воробьева // Компьютерная оптика. – 2020. – Т. 44, № 5. – С. 782-790. – DOI: 10.18287/2412-6179-CO-707.

Citation:
Vorobev AV, Pilipenko VA, Enikeev TA, Vorobeva GR. Geoinformation system for analyzing the dynamics of extreme geomagnetic disturbances from observations of ground stations. Computer Optics 2020; 44(5): 782-790. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-707.

Литература:

  1. Селиванов, В.Н. Исследование влияния геомагнитных возмущений на гармонический состав токов в нейтралях автотрансформаторов / В.Н. Селиванов [и др.] // Труды Кольского научного центра РАН. Энергетика. – 2012. – Вып. 4. – С. 60-68.
  2. Belakhovsky, V. Disturbances of the geomagnetic field as a cause of induced currents of electric power lines / V. Belakhovsky [et al.] // Journal of Space Weather and Space Climate. – 2019. – Vol. 9. – A18. – DOI: 10.1051/swsc/2019015.
  3. Гвишиани, А.Д. Оценка влияния геомагнитных возмущений на траекторию наклонно-направленного бурения глубоких скважин в Арктическом регионе / А.Д. Гвишиани, Р.Ю. Лукьянова // Фундаментальный базис инновационных технологий нефтяной и газовой промышленности. Материалы Всероссийской науч. конференции, посвящённой 30-летию ИПНГ РАН. – 2017. – С. 46.
  4. Engebretson, M.J. Nighttime magnetic perturbation events observed in Arctic Canada: 1. Survey and statistical analysis / M.J. Engebretson [et al.] // Journal of Geophysical Research: Space Physics. – 2019. – Vol. 124, Issue 9. – P. 7442-7458. – DOI: 10.1029/2019JA026797.
  5. Kozyreva, O. Geomagnetic and telluric field variability as a driver of geomagnetically induced currents / O. Kozyreva, V. Pilipenko, E. Sokolova, Ya. Sakharov, D. Epishkin. – In: Problems of Geocosmos–2018. Springer proceedings in earth and environmental sciences / ed. by T.B. Yanovskaya, A. Kosterov, N.Yu. Bobrov, A.V. Divin, A.K. Saraev, N.V. Zolotova. – Cham, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2020. – P. 297-308. – DOI: 10.1007/978-3-030-21788-4_26.
  6. Kozyreva, O. Fine structure of substorm and geomagnetically induced currents / O. Kozyreva, V. Pilipenko, R. Krasnoperov, L. Baddeley, Ya. Sakharov, M. Dobrovolsky // Annals of Geophysics. – 2020. – Vol. 63, Issue 2. – GM219. – DOI: 10.4401/ag-8198.
  7. Kozyreva, O.V. Ground geomagnetic field and GIC response to March 17, 2015, storm / O.V. Kozyreva, V.A. Pilipenko, V.B. Belakhovsky, Ya.A. Sakharov // Earth, Planetary and Space. – 2018. – Vol. 70. – 157. – DOI: 10.1186/s40623-018-0933-2.
  8. Воробьев, А.В. Геоинформационная система для амплитудно-частотного анализа данных наблюдения геомагнитных вариаций и космической погоды / А.В. Воробьев, Г.Р. Воробьева // Компьютерная оптика. – 2017. – Т. 41, Вып. 6. – С. 963-972. – DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-6-963-972.
  9. Kolios, S. GIS and environmental monitoring. Applications in the marine, atmospheric and geomagnetic fields / S. Kolios, A.V. Vorobev, G.R. Vorobeva, C. Stylios. – Cham, Switzerland: Springer International Publishing AG, 2017. – 174 p. – ISBN: 978-3-319-53084-0.
  10. Gjerloev, J.W. The SuperMAG data processing technique / J.W. Gjerloev // Journal of Geophysical Research. – 2012. – Vol. 117. – A09213. – DOI: 10.1029/2012JA017683.
  11. Newell, P.T. Evaluation of SuperMAG auroral electrojet indices as indicators of substorms and auroral power / P.T. Newell, J.W. Gjerloev // Journal of Geophysical Research. – 2011. – Vol. 116. – A12211. – DOI: 10.1029/2011JA016779.
  12. Vorobev, A.V. Approach to assessment of the relative informational efficiency of intermagnet magnetic observatories / A.V. Vorobev, G.R. Vorobeva // Geomagnetism and Aeronomy. – 2018. – Vol. 58. – P. 625-628. – DOI: 10.1134/S0016793218050158.
  13. Третьяк, Л.Н. Обработка результатов наблюдений: Учебное пособие / Л.Н. Третьяк. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. – 171 с.
  14. Воробьев, А.В. Статистические взаимосвязи вариаций геомагнитного поля, аврорального электроджета и геоиндуцированных токов / А.В. Воробьев, В.А. Пилипенко, Я.А. Сахаров, В.Н. Селиванов // Солнечно-земная физика. – 2019. – Т. 5, № 1. – С. 48-58. – DOI: 10.12737/szf-51201905.
  15. Vorobev, A. Vorobeva G. Properties and type of latitudinal dependence of statistical distribution of geomagnetic field variations / A. Vorobev, G. Vorobeva. – In: Trigger effects in geosystems. Springer proceedings in earth and environmental sciences / ed. by G. Kocharyan, A. Lyakhov. – Cham: Springer, 2019. – P. 197-206. – DOI: 10.1007/978-3-030-31970-0_22.
  16. Большев, Л.Н. Таблицы математической статистики / Л.Н. Большев, Н.В. Смирнов. – М.: Наука, 1983. – 535 с.
  17. Воробьёв, А.В. Индуктивный метод восстановления временных рядов геомагнитных данных / А.В. Воро­бьёв, Г.Р. Воробьёва // Труды СПИИРАН. – 2018. – Вып. 2(57). – С. 104-133. – DOI: 10.15622/sp.57.5.
  18. Isaaks, E.H. An Introduction to applied geostatistics / E.H. Isaaks, R. Mohan. – Oxford: Oxford University Press, 1989. – 592 p.
  19. Vorobev, A.V. Correlation analysis of geomagnetic data synchronously recorded by the INTERMAGNET magnetic laboratories / A.V. Vorobev, G.R. Vorobeva // Geomagnetism and Aeronomy. – 2018. – Vol. 58. – P. 178-184. – DOI: 10.1134/S0016793218020196.
  20. Kataoka, R. Extreme geomagnetically induced currents / R. Kataoka, C. Ngwira // Progress in Earth and Planetary Science. – 2016. – Vol. 3. – 23. – DOI: 10.1186/s40645-016-0101-x.
  21. Maple, C. Geometric design and space planning using the marching squares and marching cube algorithms / C. Maple // Proceedings of the 2003 International Conference on Geometric Modeling and Graphics. – 2003. – P. 90-95. – DOI: 10.1109/GMAG.2003.1219671.
  22. Vorobev, A.V. Statistical properties of the geomagnetic field variations and geomagnetically induced currents / A.V. Vorobev, V.A. Pilipenko, Ya.A. Sakharov, V.N. Seli­vanov. – In: Problems of Geocosmos-2018. Springer proceedings in earth and environmental sciences / ed. by T.B. Yanovskaya, A. Kosterov, N.Yu. Bobrov, A.V. Divin, A.K. Saraev, N.V. Zolotova. – Cham, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2020. – P. 39-50. – DOI: 10.1007/978-3-030-21788-4_5.
  23. Успенский, М.И. Основные понятия и пути влияния геомагнитных штормов на электроэнергетическую систему / М.И. Успенский // Известия Коми научного центра УрО РАН. – 2017. – № 1(129). – С. 72-81.
  24. Lakhina, G. Research on historical records of geomagnetic storms / G. Lakhina, S. Alex, B. Tsurutani, W. Gonzalez // Proceedings of the International Astronomical Union. – 2004. – P. 3-15. – DOI: 10.1017/S1743921305000074).

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20