Программное обеспечение DataStudio 3D

ЭФФЕКТИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ АНАЛИЗА ДАННЫХ МОНИТОРИНГА ТЕЧЕНИЯ И ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ВОДЫ

Общие сведения
Натурный мониторинг морской среды позволил выявить возможные аномалии, которые невозможны при точечных и профилирующих методах измерений, поскольку они проводятся в фиксированные сроки и в допустимых условиях. Часто непрерывный мониторинг генерирует большой объем данных. Навигация по огромному количеству данных может быть сложной и трудоемкой для конечного пользователя. В некоторых случаях пользователю приходится принимать быстрое решение, и у него мало времени на просеивание огромных наборов данных. В этих ситуациях потребуется быстрый и мощный просмотрщик данных.

Решение

Aanderaa (Xylem Analytics) является поставщиком технологий, океанографических датчиков, инструментов и систем, которые способны измерять параметры окружающей среды, такие как волнение, скорости течение и параметры качества воды (растворенный кислород, соленость, температура, глубина и мутность) в течение длительных развертываний, и даже в течение нескольких лет.


Рис. 1 Линейный график в DataStudio 3D ясно показывает горизонтальную скорость каждого слоя. Эти слои легко выбрать, отметив поля параметров.		Рис. 2 3D график позволяет пользователю просматривать слои горизонтальных скоростей по глубине с помощью мышки, вращая график в DataStudio 3D.

Чтобы помочь в анализе данных, Aanderaa разработала собственное программное обеспечение DataStudio 3D, которое позволяет пользователям загружать полевые данные и отображать их на различных графиках. Этот режим анализа данных может быть выполнен в течение нескольких минут, чтобы помочь пользователю сравнивать параметры, просматривать тренды, аномалии и контролировать качество данных.

Ниже приведены практические примеры: коралловый риф (Морской парк острова Сестер) и прибрежная рыбная ферма. На многих морских рыбных фермах осуществляется мониторинг текущих условий для поддержки деятельности рыбных ферм, связанных с техническим обслуживанием, эффективными процедурами кормления и накоплением рыбных отходов под садками. Использование DataStudio 3D позволяет осуществлять быстрый обзор информации.

Горизонтальные скорости течения, определенные акустическим доплеровским профилографом течения (ADCP), можно изобразить в виде линейного (Рис. 1), двухмерного (Рис. 4) или трехмерного (Рис. 2) графика, который можно вращать в пространстве. В Морском парке острова Сестер качество воды регистрировалось с 5-минутным интервалом в период с марта по апрель 2019 года. На Рис. 3 можно наблюдать два периода перенасыщения уровней растворенного кислорода, происходящих в пределах коралловых рифов. Всплески уровня солености указывают на наличие взвешенных частиц или остатков животного происхождения, влияющих на отсчеты электропроводности. Также наблюдался устойчивый рост температуры от 28,8°С до 30,5°С. Совпадение отсчетов датчика растворенного кисллорода и датчика электропроводности подтверждает, что оба датчика находятся в рабочем состоянии, тем самым подтверждая, что температура повысилась на 1,4 градуса Цельсия за месячный период (смотреть информацию по данным исследованиям здесь).

DataStudio3D также может отображать текущие данные контроля качества данных Aanderaa ADCP, чтобы гарантировать качество текущих данных. Ссылаясь на Рис. 4, графики показывают высокие значения перекрестной разности и стандартного отклонения горизонтальной скорости течения, что предполагает возмущение в одном или нескольких акустических лучах. Этот анализ дополнительно подтверждается полевыми фотографиями, показывающими, что профилограф был установлен рядом с выступом рифа. Этот анализ побудил пользователя проявлять большую бдительность при выборе места для будущих развертываний.


Рис. 3 График параметров растворенного кислорода, солености и температуры, измеренных с помощью кислородного оптода 4835 и датчика электропроводности 4319, которые установлены на DCP Seaguard II, размещенном на дне. Насыщение воздуха (%) указывает на периоды высокого уровня насыщения кислородом. Температурные данные обоих датчиков указывают на повышение температуры на 1,2 градуса во время развертывания. Всплески данных о солености указывают на присутствие животных и частиц, влияющих на отсчеты электропроводности. Прямоугольный пузырь на графике отображает значения данных по мере того, как пользователь прокручивает строки графика параметров.		Рис. 4 DataStudio3D имеет различные параметры для отображения профилирования течения и измерений качества данных. Значения перекрестной разности и стандартного отклонения в этом случае указывают на возмущения в одном или нескольких акустических лучах.

Заключение

Анализ данных является важным этапом всех кампаний по мониторингу окружающей среды. Во многих ситуациях пользователям приходится загружать и фильтровать большие объемы данных для анализа. DataStudio 3D - это бесплатное программное обеспечение для анализа данных, доступное пользователям Aanderaa SeaGuard и SmartGuard (руководство пользователя по DataStudio3D можно просмотреть здесь). Он выполняет работу по преобразованию больших объемов данных в удобную информацию для пользователей в исследовательской или коммерческой отрасли для оценки качества данных, сравнения нескольких параметров данных и, таким образом, извлекая большую ценность из данных, собранных датчиками Aanderaa. В конечном итоге это повышает эффективность кампаний по полевому мониторингу, проводимых пользователями, что приводит к лучшему пониманию окружающей среды, о чем свидетельствуют два тематических исследования, связанные с мониторингом коралловых рифов и работой рыбных ферм.