Автоматизированная система управления метеорологических станций

-    для доступа к работе с АСУ должна применяться система паролей;

2)    по разработке законодательных и правовых мер:

- работа с системой должна быть организована в строгом соответствии     с руководящими документами по обеспечению сохранности информации                    и защите её от несанкционированного доступа;

- должны быть изданы приказы и разработаны инструкции чётко регламентирующие порядок работы с системой определяющие лиц допущенных к работе с системой, а также права и обязанности по защите информации от несанкционированного доступа и разрушения;

3) по разработке мер по защите информации от вирусов:

- при работе с системой должна быть использована антивирусная программа;

- один раз в месяц проводить полную проверку компьютера на наличие вирусов;

4)  по резервированию информации:

-  должны быть созданы копии на других внешних носителях информации , как самой системы , так и данных с которыми она работает;

- копии должны обновляться на момент очередного резервирования информации.

3.5 Интерфейсы

              3.5.1 Требования к элементам пользовательского интерфейса

              Графический интерфейс состоит из описанных ниже форм.

              3.5.2 Общие требования к пользовательским интерфейсам

              Разрабатываемый пользовательский интерфейс должен удовлетворять следующим требованиям:

              - для всех рабочих мест должен поддерживаться унифицированный интерфейс;

- пункты меню должны быть сгруппированы в соответствии с функциями, задачами и технологией обработки информации;

- пункты меню должны быть интуитивно - понятны пользователю;

- цветовая гамма должна быть выдержана в мягких и неярких тонах, не напрягающих глаз;

- в случае ошибки в действиях пользователя, на экране должен появляться соответствующий блок диалога, с описанием причины ошибки и рекомендациями по дальнейшим действиям. Появление блока диалога может сопровождаться звуковым сигналом (будет реализовано в дипломном проекте).

Требования к структуре пользовательского интерфейса и содержанию форм, будут определены в прототипе пользовательского интерфейса.

4 Математические и эвристические модели принятия решений для проектируемой системы.

Оправдываемость прогноза метеорологической величины - степень соответствия прогнозируемого интервала значений метеорологической величины фактически наблюдавшимся ее значениям.

При оценке качества прогнозов атмосферных явлений по пункту (территории) рассчитывают только их оправдываемость (РД 52.88.629-2002) .

Оправдываемость прогноза метеорологической величины (атмосферного явления) по территории (пункту) на полусутки определяют как отношение числа станций, на которых прогноз оправдался, к общему числу станций на территории (в пункте), в процентах:

                                                               (1)

где n - число станций, на которых прогноз погоды оправдался;

N - общее число станций на территории (в пункте).

Оценку качества прогноза метеорологических величин и явлений погоды производят в соответствии независимо от того, предусматривались или не предусматривались ОЯ в данном прогнозе, наблюдались или не наблюдались они фактически.

Оценка качества прогнозов метеорологических величин и атмосферных явлений по пункту и территории

4.1 Оценка прогноза температуры воздуха

Оценку прогноза температуры воздуха производят путем сравнения фактической температуры с прогнозируемой (днем - максимальной, ночью - минимальной).

Качество прогноза температуры по пункту и территории характеризуется оправдываемостью (а по пункту - и абсолютной ошибкой) отдельно для максимальной и минимальной температуры.

Определение оправдываемости прогноза температуры на каждой станции производят альтернативно с допуском. Оправдываемость Pt равна 100 %, если фактически наблюдаемая максимальная (минимальная) температура находится в пределах прогнозируемой градации или отличается от крайних ее значений не более чем на 2 °С. Если фактические значения наблюдаемой температуры отличаются от прогнозируемых значений более чем на 2 °С, то оправдываемость Pt равна 0 %.

Оправдываемость прогноза температуры по территории (пункту) за полусутки определяют по формуле (1).

Примеры расчета температуры воздуха

В прогнозе по пункту ожидалась минимальная температура ночью 5-7 °С, максимальная температура днем 14-16 С.

Фактически ночью наблюдалась минимальная температура 4 °С, днем - максимальная температура 11 С. Оправдываемость прогноза минимальной температуры - 100 %, так как ее фактическое значение отличается от крайнего значения прогнозируемого интервала (5 °С) на 1С. Оправдываемость максимальной температуры - 0 %, так как ее фактическое значение отличается от крайнего значения прогнозируемого интервала (14 °С) на 4 С при допуске 2 °С.

В прогнозе по территории (на которой расположено 13 станций) на ночь дана минимальная температура -10...-15 °С.

Фактически на 12 станциях минимальная температура отмечена от -8 до -16 °С (прогноз оправдался), а на 1 станции она равнялась -6 С (прогноз не оправдался). Общая оправдываемость прогноза по территории составила

В случае использования в прогнозе по территории одной дополнительной градации температуры воздуха или более расчет оправдываемости производят по формуле

                                                     (2)

где и - число станций с оправдавшимся прогнозом соответственно в основной и дополнительной градациях температуры воздуха.

Пример - В прогнозе на ночь по территории дана минимальная температура -9...-14 С, в центральных районах области она ожидалась -19...-24 С.

Число станций на обслуживаемой территории - 10, из них в центральной части области - 3.

Фактически на 6 станциях, не относящихся к центральным районам, наблюдалась температура от -8 до -15 °С (прогноз оправдался), на 1 станции она была равна -17 С (прогноз не оправдался). В центральных районах области на 1 станции температура была -20 С (прогноз оправдался), на 2 станциях она понижалась до -27 и -29 °С (прогноз не оправдался). Общая оправдываемость прогноза составила

Если температура воздуха по территории (части территории) прогнозировалась в градации, крайнее значение которой соответствовало установленному критерию ОЯ (прогнозировалась в градации ОЯ) или прогнозировались заморозки в воздухе и (или) на поверхности почвы в период активной вегетации (при этом было составлено и передано штормовое предупреждение), то прогноз считают оправдавшимся при условии: фактическая температура достигла критерия ОЯ (с допуском 2 °С) или были отмечены заморозки в воздухе и (или) на почве хотя бы на одной станции.

Если температура воздуха по территории (части территории) прогнозировалась в градации, крайнее значение которой соответствовало установленному критерию ОЯ (прогнозировалась в градации ОЯ) или прогнозировались заморозки в воздухе и (или) на поверхности почвы (при этом было составлено и передано штормовое предупреждение), но фактическая температура воздуха не достигла критерия ОЯ ни на одной станции с допуском 2°С (или заморозки не были отмечены ни на одной станции), то оценку оправдываемости прогноза температуры производят по станциям.

Если температура воздуха по территории (части территории) прогнозировалась в градации, крайнее значение которой не достигало критерия ОЯ (заморозки в воздухе и (или) на поверхности почвы в период активной вегетации не прогнозировались), но фактическая температура воздуха достигла критерия ОЯ с допуском 2 °С или превысила критерий ОЯ хотя бы на одной станции территории (части территории), или были отмечены заморозки в воздухе и (или) на почве хотя бы на одной станции, то оценку оправдываемости прогноза температуры производят по станциям.

Расчет оправдываемости прогноза температуры воздуха в случаях, производят по формуле

                                                           (3)

где

                                                          (4)

=100 %, если прогноз ОЯ на части территории оправдался;

= 0 %, если прогноз ОЯ на части территории не оправдался.

В прогнозе на ночь по территории (20 станций) указана температура 3-8 °С, по северу территории (5 станций) ожидались заморозки до -2 °С. Дано штормовое предупреждение о заморозках до -2 °С, ожидаемых по северу территории.

Фактически на 12 станциях температура была от 4 до 8 °С (прогноз оправдался), на 3 станциях - 0 °С (прогноз не оправдался). На севере территории на 3 станциях температура была -1...-3 С, на 2 станциях она составила 0-1 °С, т. е. = 100 %.

В прогнозе на день по территории (10 станций) указана температура 29-34 °С, по юго-востоку (2 станции) - до 39 °С (критерий ОЯ). Дано штормовое предупреждение о сильной жаре по юго-востоку территории.

Фактически на всех станциях температура была от 30 до 36 °С, т. е. критерия ОЯ на юго-востоке территории температура не достигла, = 0 %.

В прогнозе на ночь по территории (10 станций) указана температура -28...-33 С, по северо-востоку территории (3 станции) - до -40 °С (критерий ОЯ).

Фактически по всей территории наблюдалась температура от -39 до -42 °С, т. е. прогноз оправдался лишь в дополнительной градации (на 3 станциях).

4.2 Оценка прогноза осадков

Качество прогноза осадков по территории Рос.тер характеризуется оправдываемостью прогноза факта наличия (отсутствия) и их количества и рассчитывается как среднее из этих характеристик:

                                                           (5)

где Рфакт - оправдываемость прогноза факта наличия (отсутствия) осадков;

Ркол - оправдываемость прогноза количества осадков.

В случае детализации прогноза осадков по территории с применением дополнительных градаций количества осадков расчет оправдываемости производят отдельно для каждой части территории, а затем осредняют:

                                               (6)

где (Рос.тер)осн - оправдываемость прогноза осадков по основной градации;

(Рос.тер)доп - оправдываемость прогноза осадков по дополнительной градации.

При оценке оправдываемости прогноза осадков по пункту Рос.п учитывают также их продолжительность:

                                                    (7)

где Рпрод - оправдываемость прогноза продолжительности осадков.

При использовании в прогнозе терминов "местами", "в отдельных районах" прогноз факта наличия осадков считают оправдавшимся (Рос.тер = 100 %), если осадки наблюдались хотя бы на одной станции, и не оправдавшимся (Рос.тер = 0 %), если осадки не наблюдались ни на одной станции.

В случае применения в прогнозе осадков термина "преимущественно без осадков" факт наличия (отсутствия) осадков не оценивают и расчет оправдываемости прогноза осадков производят по формулам

Рос.тер = Ркол.тер;                                                               (8)

Рос.п = Ркол.п + Рпрод.                                                            (9)

Оправдываемость прогноза факта наличия (отсутствия) осадков определяют с помощью таблицы 9 (для жидких и смешанных осадков) и таблицы 10 (для твердых осадков) по формуле (1) или при применении деления территории - по формуле

                                                 (10)

где nосн и nдоп - количество станций с оправдавшимся прогнозом факта наличия (отсутствия) осадков соответственно на основной территории и на выделенной ее части.

4.3 Оценка прогноза ветра

При оценке оправдываемости прогноза ветра направление ветра не оценивают; прогноз скорости ветра оценивают начиная со скорости 12 м/с.

Оценку прогноза скорости ветра производят путем сравнения прогностической с фактически наблюдаемой максимальной (включая порывы) скоростью ветра (в соответствии с 5.4.3 - максимальной скоростью ветра).

Для оценки качества прогноза скорости ветра по территории и пункту рассчитывают его оправдываемость Рv.

Если максимальная скорость ветра в градациях ОЯ в прогнозе не предусматривалась и не наблюдалась, прогноз считают оправдавшимся (Pv = 100 %) при условии, что отклонение фактического значения максимальной скорости ветра от крайних значений прогнозируемой градации скорости не превышает 2 м/с.

Оправдываемость прогноза скорости ветра по территории и по пункту (где имеются 2 станции и более) рассчитывают по формуле (1). При использовании в прогнозе дополнительных градаций (или прогнозе ветра по частям обслуживаемой территории) оценку прогноза производят по формуле

                                                    (11)

где и - число станций с оправдавшимся прогнозом соответственно в основной и дополнительной градациях скорости ветра.