Разработка программного обеспечения для вычисления характеристик турбулентности приземного слоя атмосферы

В данной работе разработано программное обеспечение , позволяющее работать с метеостанцией АМК-03. Функционал ПО позволяет динамически загружать данные в нужный момент времени и вычислять параметры турбулентности в приземном слое атмосферы, также визуализировать полученные данные и получить описательно-корреляционную статистику по входным данным.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………………………………13
ГЛАВА 1 МЕТЕОРОЛОГИЯ И ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ, ТЕРМИНОЛОГИЯ
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ. ………………………………………………………………………………………14
1.1 Определения в метеорологии…………………………………………………………………………………………..14
1.2 Автоматизированный ультразвуковой метеорологический комплекс АМК-03 ……………………15
1.3 Терминология метеорологических наблюдений ……………………………………………………………….17
ГЛАВА 2 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТУРБУЛЕНТНОСТИ В АТМОСФЕРЕ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИК В
ПРИЗЕМНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ, СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДАННЫХ. …………..25
2.1 Турбулентность ………………………………………………………………………………………………………………..25
2.2 Статистические методы исследования данных. …………………………………………………………………27
ГЛАВА 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ, СТРУКТУРА МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ. …….30
3.1 Обобщенный алгоритм работы программы ………………………………………………………………………30
3.2 Структура метеорологических параметров. ………………………………………………………………………31
3.3 Блок схема разработанного приложения ………………………………………………………………………….34
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ОЦЕНКЕ И ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ТУРБУЛЕНТНОСТИ В
ПРИЗЕМНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ……………………………………………………………………………………………….35
4.1 Формирование метеорологических параметров, усреднение и визуализация мгновенных
значений ……………………………………………………………………………………………………………………………….35
4.2 Вычисление параметров описательной статистики, первичного корреляционно-
регрессионного анализа и характеристик турбулентности приземного слоя атмосферы по
выбранной совокупности данных …………………………………………………………………………………………..37
4.3 Обзор проведения исследования изменения характеристик турбулентности приземного слоя
атмосферы в различных временных масштабах. …………………………………………………………………….46
ГЛАВА 5 Социальная ответственность ………………………………………………………………………………………..51
5.1 Аннотация ……………………………………………………………………………………………………………………….51
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности…………………………………..51
5.1.1 Описание правовых норм для работ, связанные с работой на ПЭВМ. …………………………..51
5.2 Производственная безопасность на стадии разработки программного обеспечения. …………55
5.2.1 Вредные производственные факторы …………………………………………………………………………56
5.3.1 Опасные производственные факторы …………………………………………………………………………61
5.4 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………………………….63
5.4.1 Влияние объекта исследования на окружающую среду ………………………………………………63
5.4.2 Мероприятия по защите окружающей среды ……………………………………………………………..64
5.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях…………………………………………………………………………..65
5.6 Заключение по разделу ……………………………………………………………………………………………………66
ГЛАВА 6. Финансовый менеджмент …………………………………………………………………………………………..67
6.1 Организация и планирование работ …………………………………………………………………………………67
6.2 Определение трудоемкости работ ……………………………………………………………………………………68
6.3 Расчет сметы затрат на выполнение проекта …………………………………………………………………….72
6.3.1 Расчет затрат на материалы ……………………………………………………………………………………….72
6.3.2 Расчет заработной платы ……………………………………………………………………………………………72
6.3.3 Расчет затрат на социальный налог …………………………………………………………………………….73
6.3.4 Расчет затрат на электроэнергию………………………………………………………………………………..73
6.3.5 Расчет амортизационных расходов. ……………………………………………………………………………73
6.3.6 Расчет расходов, учитываемых непосредственно на основе платежных (расчетных)
документов (кроме суточных). ……………………………………………………………………………………………74
6.3.7 Расчет прочих расходов ……………………………………………………………………………………………..74
6.3.8 Расчет общей себестоимости разработки ……………………………………………………………………74
6.3.9 Расчет прибыли………………………………………………………………………………………………………….75
6.3.10 Расчет НДС……………………………………………………………………………………………………………….75
6.3.11 Цена разработки НИР ……………………………………………………………………………………………….75
6.4 Оценка экономической эффективности проекта………………………………………………………………..76
6.5 Заключение по разделу. …………………………………………………………………………………………………..77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………………………………78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………………………………………79
ПРИЛОЖЕНИЕ А ………………………………………………………………………………………………………………………..81
ПРИЛОЖЕНИЕ B ………………………………………………………………………………………………………………………..91

В магистерской диссертации был разработан исследовательский
инструмент для расчета параметров атмосферной турбулентности. В работе
представляется математическая и программная разработка для
экспериментальных исследований маломасштабной турбулентной структуры
приземного слоя атмосферы. Программное обеспечение позволяет уточнить и
детализировать атмосферные процессы, степень изменчивости, выявить
признаки изменения погоды и предпосылки возникновения опасностей по
данным, полученным с помощью ультразвукового термометра в метеостанции
АМК-03. Также были проведены исследования изменения характеристик
турбулентности приземного слоя атмосферы в различных временных масштабах.