Разработка подходов сравнение информации о пепловых шлейфах вулканов, получаемой на основе численного моделирования и обработки спутниковых данных

В информационной системе (ИС) «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил (VolSatView)» доступна визуализация результатов численного моделирования распространения пепловых шлейфов на основе модели PUFF, выполняемого в автоматизированной ИС «Сигнал». Проделанная работа была направлена на разработку критерия достоверности результатов такого моделирования на основе их сравнения с данными спутниковых наблюдений.

Был разработан алгоритм, позволяющий в автоматическом режиме провести такую оценку. Он заключается в следующем. После проведения моделирования распространения пеплового шлейфа берутся результаты всех его состояний (моментов времени), представляющие собой массивы частиц пепла, для каждой частицы определены координаты и высота над уровнем моря. Также для каждого состояния моделирования подбираются ближайшие спутниковые данные из разных систем (NOAA, AQUA, TERRA, Suomi NPP, HIMAWARI-8) с помощью возможностей Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг». Для этой задачи был разработан алгоритм поиска и получения спутниковых данных. Затем в спутниковых данных выделяются пиксели, содержащие результаты моделирования, то есть в некотором виде определяется контур пеплового облака по данным модели. Для каждого пикселя рассчитывается высота по модельным и спутниковым данным. Далее рассчитываются различные численные характеристики для всех пикселей в этом состоянии и общие характеристики для всего моделирования. Среди них можно выделить среднюю и максимальную высоты пепла над уровнем моря и некоторые вероятностные характеристики. Затем проводится сравнение численных метрик, полученных по модельным данным с метриками, рассчитанными по спутниковым данным, представляющих собой эталонные значения, рассчитываются отклонения от эталонных значений.

Разработанный алгоритм позволит в дальнейшем в автоматическом режиме уточнить начальные параметры модели и таким образом адаптировать её под решаемые задачи, чтобы на выходе иметь результаты прогноза распространения пеплового шлейфа по модельным данным, максимально приближенные к реальности.