ГИС РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЯ МАГНИТНЫХ СЕТЕЙ

Ещё 400 лет тому назад, людям было известно, что наша планета обладает двумя парами магнитных полюсов это два географических и два магнитных. Тогда эти знания были полезны мореплавателям, для того чтобы добраться из пункта A в пункт B. Однако с появлением современных систем навигации таких как GPS/GLONASS исследования в области земного магнетизма заметно сократились. Специалистов различных областей больше начали привлекать магнитные вариации.

Магнитные вариации, это изменения магнитного поля Земли, различают: вековые, годовые, суточные вариации. Причиной интереса ученых в исследовании магнитных вариаций является то, что научно доказано, что аномалии, наблюдаемые в магнитных вариациях, напрямую коррелируют с возникновением на Земле различного рода эпидемий, катаклизмов и техногенных аварий. Наиболее ярким примером этому служит авария, случившаяся из-за землетрясения в Японии в 2011 г. на атомной электростанции Фукусима. В период с 2000 по 2011 г. магнитные стации Японского Метеорологического Агентства зафиксировали четыре аномалии в магнитных вариациях, все они были обнаружены приблизительно в пределах 100 км. от месторасположения этих станций.

Наиболее точным способом измерения магнитных вариаций является показания, полученные с магнитных обсерваторий. Магнитные обсерватории – это научные учреждения, где производится регистрация изменений магнитного поля нашей планеты (рисунок 1). Точность их измерений как правило составляет 0.001 нТл. Отличительной особенность магнитных обсерваторий, является то, что они в отличии от станций замеряют не только абсолютные значения магнитного поля, но и его вариации. В качестве примера на рисунке 2 приведены данные полученные с магнитной обсерватории Abisko.

Рисунок 1. Магнитные обсерватории Eskdalemuir (Великобритания) и Ebro (Испания)

Рисунок 2. Запись вариаций магнитного поля обсерватории Abisko

В настоящее время по всему миру расположено более 300 магнитных станций и обсерваторий, по большей части они сконцентрированы на территории Европы.  Каждая станция/обсерватория принадлежит определенной магнитной сети, которой владеет определенная организация. Бывают случаи, когда станция/обсерватория входит в несколько магнитных сетей, или же сеть принадлежит нескольким организациям.

Как правило у каждой магнитной сети имеется свой интернет-ресурс где хранится информация о станциях/обсерваториях, а также геомагнитные данные передаваемые ими в режиме реального времени. Наиболее известными поставщиками геомагнитных данных являются: INTERMAGNET, IMAGE, CARISMA, а также Российско-украинский сегмент геомагнитных данных. Однако на самом деле на данный момент насчитывается около 25 магнитных сетей, расположенных по всему миру.

Из-за большого количества магнитных станций/обсерваторий, а также сетей, к которым они принадлежат возникает проблема получения оперативного доступа к данным которые они передают. Значительно ускорить данный процесс возможно путем создания единого информационного ресурса, который позволит отображать местоположение станций/обсерваторий на карте, а также хранить информацию о них. В связи с этим было принято решение создать веб-ГИС (геоинформационная система), которая позволит выполнять фильтрацию станций/обсерваторий исходя из их принадлежности к той или иной магнитной сети, выполнять поиск станций/обсерваторий и перенаправлять пользователя на источник, который хранит геомагнитные данные определенной станции/обсерватории.

Созданная веб-ГИС реализована с помощью фреймворка Django и ArcGIS API for JavaScript 4.11. Оба выбора обоснованы тем, что и Django, и ArcGIS API for JavaScript имеют достаточно большое комьюнити, а также подробную документацию с примерами листинга. Это позволило сократить длительность разработки приложения. Не существенным недостатком выбранных средств реализации является лишь наличие актуальной русскоязычной документации.

Процесс работы веб-ГИС можно описать следующим образом. В начале выполняется запрос к базе данных, потом данные конвертируются в JSON и передаются на клиентскую часть, после с помощью ArcGIS API for JavaScript на основе переданных данных строится слой с точками. При фильтрации слоя на котором обозначены станции/обсерватории по магнитным сетям, прежний слой удаляется, на сервере выполняется новая выборка, на стороне клиента на основе новой выборки заново создается слой с точками. Интерфейс приложения приведен на рисунке 3.

Рисунок 3. Интерфейс ГИС результатов наблюдения магнитных сетей

В заключение хочется отметить, что в последнее время наблюдается рост различного рода исследований в области геомагнетизма, возобновляются старые советские программы, целью которых является изучение магнитного поля Земли. Поэтому в будущем нас ожидает ещё больше открытий и научных трудов в данной предметной области, которые пойдут на пользу современному обществу.

Список литературы:

1. Воробьев А.В., Воробьева Г.Р. Применение геоинформационных систем для мониторинга и аналитического контроля параметров космической погоды, геомагнитного поля и его вариаций [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.infokosmo.ru/file/article/15431.pdf (дата обращения: 10.06.2019)
2. Амиантов А.С., Зайцев А.Н., Одинцов В.И., Петров В.Г Вариации магнитного поля Земли [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.izmiran.ru/stp/polar/PAPERS/cdrom.pdf (дата обращения: 10.06.2019)
3. В.С. Исмагилов, Ю.А. Копытенко, Г.М. Попов АНОМАЛЬНЫЕ ВОЗМУЩЕНИЯ В ВЕКОВЫХ ВАРИАЦИЯХ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ ПЕРЕД КАТАСТРОФИЧЕСКИМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ В ЯПОНИИ 11.03.2011 – Режим доступа: http://pgia.ru/seminar/archive/2013/2_fields/ismagilov_v_s.pdf (дата обращения: 10.06.2019)