(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

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

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

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