Про можливість мінімізації кількості гідрометеорологічних станцій

Abstract

Задача мінімізації кількості стаціонарних гідрометеорологічних станцій (ГМС) без суттєвої втрати якості прогнозу погоди може бути актуальною як з позиції вартісних показників, так і для вирішення специфічної задачі прогнозу в зоні, де не бажано або навіть неможливо встановити стаціонарну ГМС, наприклад, на злетно-посадковій смузі аеропорту. У статті пропонується вирішити цю задачу шляхом тимчасового установлення мобільної ГМС у заданій, недоступній для установки стаціонарної ГМС, точці території і визначення (на основі статистичного аналізу) більш-менш достовірного зв’язку між показниками гідрометеорологічної тимчасової ГМС і стаціонарними ГМС, розташованими навколо неї. Для успішного вирішення цієї складної задачі необхідно узгодити два суперечливі критерії: показник точності прогнозу погоди в заданій точці з показником мінімальної складності і, як наслідок, коректної ідентифікації структури і параметрів прогнозної моделі. Отже, розглядаються три задачі: перша – побудови простої, але адекватної до реального процесу структури моделі; друга – незміщене і ефективне оцінювання її параметрів за неточним зашумленим виміром змінних стану процесу; третя – фільтрація без похибки слідування корисної складової сигналів, яка має місце внаслідок необхідної для фільтрації шумів інерційності фільтра та прогноз відфільтрованих змінних. Таким чином, у статті наведено постановку і вирішення цих трьох задач: шляхом побудови структури прогнозуючої моделі, яка враховує фізичну сутність природних процесів і має мінімальну кількість невідомих параметрів; шляхом побудови методу незміщеного і ефективного оцінювання параметрів цієї моделі за зашумленими вимірами змінних стану об’єкта; шляхом побудови прогнозуючого фільтра як системи з астатизмом заданого порядку та адаптацією фільтруючих властивостей до нестаціонарності (гетероскадестичності) шумової складової сигналів.