„Не се гордей със звание, а се гордей със знание.“

През последното десетилетие в областта на хидрометеорологичното осигуряване на морските дейности се наблюдава тенденция на преход от използването на традиционните хартиени пособия по хидрометеорологичния режим на морските акватории към използването на електрони информационно справочни системи (ИСС). Така, в рамките на работата по създаването на Единна система за информация за състоянието на Световния океан са разработени редица електронни океанографски атласи и информационно справочни системи по морските акватории.

Тази тенденция е предизвикана от обективните преимущества на електроните ИСС пред традиционните хартиени пособия. Като такива преимущества се явяват:

– отсъствие на ограничения по обема и състава на климатичните показатели;

– отсъствие на загуби по издателска дейност;

– ниски разходи по подготовка на ИСС, предизвикани от възможността на използване на съвременни информационни технологии за обработка на данни и визуализация на резултатите от обработката;

– възможност за допълнения и обновяване на ИСС за сравнително кратък период.

Заедно с това, особено зад граница, на смяна на електроните аналози на традиционните хартиени пособия идват цифровите модели на фронтовите и екстремалните характеристики на природната среда или мрежова база на климатичните показатели. Доколкото за разлика от оперативната информация климатичната информация не изисква често обновяване, бази от този род са получили название статични. Особено е развито използването на статичните бази за хидрометеорологични данни във ВМС на САЩ, където в състава на автоматизираните системи вземането на решения от различно ниво влизат две стандартни библиотеки с данни за състоянието на природната среда. Отговорност за поддържането на цифровите модели и актуализацията на данните на съвременно ниво е възложена на Военно морския океанографски офис (NAVO). Всичко във ВМС на САЩ се наброяват няколко десетки статични бази от данни за състоянието на природната среда в глобален обхват.

В научно изследователския океанографски център (НИОЦ) на Русия вече не една година върви работата по проектирането на електронно информационно справочна система по хидрометеорологичния режим на морските акватории. За разлика от повечето електронни ИСС за общо ползване, създадената от центъра специализирана ИСС обхваща не само моретата на Русия, но отдалечените и важни за мореплаването акватории от Световния океан. Разработените електронни информационно справочни системи са в мрежа с автоматизираните системи за хидрометеорологично осигуряване на ВМФ и са достъпни за потребителите от ВМФ. Към настоящия момент са разработени следните електронни ИСС:

– Атлас за хидрометеорологичните условия на мореплаване в Балтийско море;

– Атлас за хидрометеорологичните условия на мореплаване в Северно море;

– Атлас за хидрометеорологичните условия за общо мореплаване в Норвежко, Гренландско, Баренцово и Бяло морета;

– Атлас на природните условия в Норвежко, Гренландско и Баренцово море, влияещи на безопасността на подводното плаване.

През 2015 година се подготвя пускането в експлоатация на информационно справочна система за Черно море.

Разработката на електронна информационно справочна система включва следните основни етапи:

– проектиране на ИСС съгласно целите и задачите на потребителя, за когото се създава ИСС;

– обобщение и систематизация на информацията по областите на знание, свързани с проектирането на ИСС;

– създаване на ползвателски бази и масиви от данни, осъществяване на контрол за качеството на данните;

– статистическа обработка и оптимална интерполация на резултатите от обработката;

– оценка за погрешност на резултатите от разчета на климатичните показатели;

– построяване на карти, графици, таблици с информации с климатичен характер;

– интеграция на резултатите от разчетите, обобщения и визуализация на климатичните показатели.

От вече съществуващите справочни пособия информационно справочните системи се отличават със системното представяне на справочните материали, подробно описание на изходните данни и методи за обработка на данните от наблюдение.

Наред с разширения състав на показателите на хидрометеорологичния режим в състава на разработваните ИСС влизат:

– ограничения от Морския и речния регистър на корабоплаване по ветрови, вълнови и ледови условия на плаване;

– задължения на щурманския състав на етапа предварителност на планиране на морските операции;

– справочни сведения за особеностите на корабните наблюдения за хидрометеорологичните условия;

– характеристика на използваните материали и методи за тяхната обработка;

– справочни сведения за източниците на оперативна хидрометеорологична информация.

В качеството на източници на информация при подготовка на ИСС се използва всякаква достъпна хидрометеорологична информация както национална, така и от задгранични изследвания. Контрола за качеството на изходните данни и разчет на показателите за хидрометеорологичния режим се извършва с използването на Методическите препоръки, разработени от НИОЦ съгласно с международните и националните препоръки по климатичната обработка на данните.

Към особеностите на обработката на данните следва да се отбележи методът за районирана и избор на квадратите за осредняване на данните (рис. 1). В НИОЦ е въведен в практиката за разчет показателите за хидрометеорологичния режим, главно, за ветровото вълнение по райони с неправилна форма в крайбрежните зони, което позволява да се отразят особеностите на вълновия режим на морските акватории. Районирането се извършва, изхождайки от следните принципи:

– еднородност на вълновия режим (дълбочина, морфометрия, ориентация на бреговата черта, отдалеченост от брега);

– достатъчност за статистически обобщения.

Рис. 1. Райониране и избор на квадрати за осредняване на данните за показателите на хидрометеорологичния режим.

На етапа на оптималната интерполация на резултатите за обработка на данните в процеса на построяване на полето на показателите на хидрометеорологичния режим обикновено се използват стандартни функции на широко разпространените гео информационните системи (ГИС). В качеството на основен метод при построяването на картосхеми за разчети на значенията на климатичните редове е избран методът на триангулация и линейната интерполация, осигуряващи най-добро представяне на пространствената изменчивост на полетата.

В процеса на построяване на полето на климатичните показатели със средствата на ГИС се формират масиви от показатели за хидрометеорологичния режим. По същество, тези масиви могат да бъдат положени в основата на цифровите модели на климатичните полета. От тази гледна точка работата по създаването на ИСС може да се разглежда като „мост” към създаването на статичните бази от хидрометеорологични данни за осигуряване на автоматизираните системи за управление на силите на флота. Очевидно е, че при преход към създаването на цифров модел на средата следва да се отчитат физическите закономерности за формирането на хидрометеорологичните полета и тяхната взаимосвързаност. Особена сложност възниква при създаването на цифрови модели на хидрофизичните условия, доколкото стандартните технологии на съществуващите ГИС за това не подхождат. При създаване на цифровите модели на хидрофизичните полета е целесъобразно да се използва опита на ВМС на САЩ.

При проектиране на ИСС в центъра е бил използван в разработката удобен интерфейс за ползвателя, позволяващ лесно да се ориентира в разделите на електронния атлас, да се осъществява преход между тях, да се намира нужната информация, в това число и справочните сведения. Техническото решение за интерфейса дава възможност за разширяване на съдържателната част на ИСС, нарастването на допълнителните раздели или видоизменение на съществуващата структура в работен порядък.

Описание на елементите на хидрометеорологичния режим се съпровожда от препращане към използваните източници, привежда се подробна характеристика на изходните данни с указания за разпределение на количеството наблюдения по години, месеци и райони на обобщаване.

Формата на изобразяване на информацията нагледно се представят сведения за пространствената и времева (сезонна) изменчивост на хидрометеорологичните условия, влияещи на безопасността на мореплаването, в картографирането, в графичен или в табличен вид (2).

Рис. 2. Форми на изобразяване на сведенията за пространствена и времева изменчивост на хидрометеорологичните условия.

Разработените в научно изследователския океанографски център електронни информационно справочни системи по хидрометеорологичния режим на морските акватории са нов вид справочни пособия, отличаващи се от вече създадените по-рано традиционни (хартиени) и електронни пособия със системен подход към представяната информация, с много по-пълен списък на хидрометеорологични параметри, с използване на стандартни и оригинални методи на статистическата обработка и анализ на данните. За работа с тях не се изисква особено мощен компютър, високо скоростен канал за свръзка или установяването на специални програмни средства.

В настоящия момент електронните информационни справочни системи следва да се разглеждат в качеството на официално издаваните лоции и справочни пособия. Те могат да бъдат използвани от щурманския състав при подготовката за плаване и морски транспортни операции, а също така от специалистите в областта на планиране на развитие и проектиране на инфраструктурата и обектите на морския транспорт.

С развитието на автоматизираните системи за управление на военно морските дейности на смяна на електронните аналози от традиционните климатични пособия трябва да се премине към мрежови масиви от климатични показатели. Технологиите на тяхното създаване частично са разработени при създаване на електронните ИСС.