Разработка программного обеспечения для вычисления характеристик турбулентности приземного слоя атмосферы

Иванов, Егор Андреевич Отделение информационных технологий (ОИТ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

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

Интенсивное развитие цифровых технологий оказало большую роль в
разработке качественно новых ультразвуковых метеостанций, обладающих
существенно лучшими техническими возможностями для оценивания
параметров атмосферной турбулентности. Современные устройства этого
типа могут измерять мгновенные значения температуры воздуха и трех
ортогональных компонентов скорости ветра с наилучшими показателями, что
очень важно при оценивании параметров турбулентности. К этим показателям
относятся: инерционность измерений (∼ 10-3 с), пороговая чувствительность к
пульсациям метеорологических параметров (∼ 10-2 ˚С или м/с) и частота
повторения измерений (от 10 до 160 Гц). Первые два показателя определяют
разрешающую способность прибора к турбулентным флуктуациям
метеорологических параметров по амплитуде, а третий – значение верхней
границы их разрешения в частотных спектрах. Необходимо отметить, что в
современные ультразвуковые метеостанции встраиваются дополнительные
датчики для измерения относительной влажности воздуха, атмосферного
давления, контроля угловых отклонений вертикальной оси термоанемометра
и др., позволяющие осуществлять различный мелкомасштабный
вероятностно-статистический подход для анализа и установления взаимосвязи
метеорологических параметров.
Исследование характеристик турбулентности в приземном слое
представляет собой важную часть исследования всего пограничного слоя
атмосферы. В приземном слое атмосферная турбулентность
удовлетворительно описывается теорией Монина-Обухова. Однако, даже в
идеальных условиях ровной и однородной подстилающей поверхности
наблюдается значительный разброс данных о характеристиках атмосферной
турбулентности. Одной из причин этих расхождений является географическое
положение, рельеф местности, шероховатость подстилающей поверхности.

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.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету