Руководство пользователя картографического сервиса
«Мониторинг весеннего половодья в бассейне Камы»

Основные структурные элементы сервиса

Для того чтобы запустить картографический сервис, необходимо зайти в интернет-браузер (Mozilla Firefox, Google Chrome, Opera, Safari, Internet Explorer и т.п.) и ввести в адресной строке адрес: http://hydromonitor.maps.psu.ru.

При этом в браузере открывается главное окно, в котором отображаются следующие элементы:

  1. Окно карты
  2. Кнопки управления
  3. Панель «Снежный покров»
  4. Инструмент анимированного отображения снегонакопления/снеготаяния
  5. Масштабная линейка
  6. Легенда

Рис. 1. Общий вид проекта с основными элементами интерфейса

Кнопки управления

С помощью кнопок управления реализуются основные функции управления картой (масштабирование, включение и выключение тематических слоев и базовой карты, идентификация объектов и просмотр атрибутивных данных, поиск объектов и пр.). Для каждой кнопки действуют всплывающие подсказки.

Кнопки Увеличить и Уменьшить обеспечивают масштабирование отображения (увеличение и уменьшение масштаба), кнопка Экстент по умолчанию - возвращение к полному экстенту. При нажатии на кнопку Управление слоями справа появляется всплывающее окно управления слоями. Слои можно включать или выключать с помощью флажков. Некоторые слои (вектора разливов рек и населенные пункты, пострадавшие от наводнений) отображаются только при увеличении масштаба карты. По умолчанию в списке слоев они отображаются светло-серым цветом.

Рис. 2. Отображение списка тематических слоев

Управление выбором картографической основы осуществляется с помощью кнопки Базовая подложка. Доступны три картографических основы – Open Street Map, Google Map, Esri World Topo Map, а также мозаика космических снимков ESRI World Imagery.

Рис. 3. Выбор базовой карты

Список тематических слоев

В списке тематических слоев представлены картографические слои, представляющие собой информационную основу сервиса. Ниже перечислены сами слои и источники данных для их создания. Просмотреть атрибутивную информацию по каждому слою можно с помощью кнопки Информация об объектах на карте. Отобразить легенду для включенных слоев можно, перейдя на вкладку Легенда в списке тематических слоев.

Группа слоев Наблюдательная сеть включает два слоя - метеостанции и гидрологические посты. Слой метеостанций создан по данным сервиса https://rp5.ru, и включает 101 метеостанцию, для каждой из которых приведены основные атрибуты (название, координаты, высота, 5-ти значный код ВМО). Слой гидропостов создан на основе данных, опубликованных на сервисе АИС ГМВО (https://gmvo.skniivh.ru). Он включает 161 гидропост, для каждого из которых приведены основные характеристики: название, координаты, высота, 5-ти значный код ВМО, дата открытия, площадь бассейна, принадлежность к УГМС, а также уровень воды, при котором происходит затопление поймы, максимальный зафиксированный уровень воды и дата его наблюдения (рис. 4).

Рис. 4. Отображение атрибутивных данных о гидропостах на картографическом сервисе

Слой затороопасных участков на реках создан на основе данных, опубликованных в монографии (под ред. Разумова, 2008). Для каждого затороопасного участка определены основные характеристики, а именно тип явления (заторы или зажоры), максимальная толщина льда (шуги), максимальный подъем воды при заторах, повторяемость явлений, даты их возникновения и протяженность затороопасных участков реки.

Слои населенных пунктов, пострадавших от наводнений (точечный и полигональный) включают населенные пункты, в которых наблюдались чрезвычайные ситуации (ЧС), вызванные наводнениями. Слой создан на основе данных, опубликованных в монографии (под ред. Разумова, 2008), а также открытых интернет-источников. Он связан с базой данных гидрологических ЧС в бассейне Камы. При идентификации объектов в слое отображается название населенного пункта и возможность просмотреть информацию о случаях ЧС, которые наблюдались в данном населенном пункте (рис. 5).

Рис. 5. Отображение информации о ЧС гидрологического характера

Слои затапливаемых населенных пунктов (точечный и полигональный) включает населенные пункты, которые находятся в зоне риска затопления, но в них не наблюдались крупномасштабные ЧС. Данные подготовлены по материалам монографии (под ред. Разумова, 2008), в настоящее время – только для территории Татарстана.

Слой «Вектора разливов рек по спутниковым данным» включает максимальные по площади зоны затопления в поймах крупных рек, выделенные по архивным спутниковым снимкам Landsat за период с 1984 г. по н.в. Слой отображается только при увеличении масштаба карты (рис. 6). Для каждой зоны затопления определены дата съемки и площадь, ближайший гидропост, для некоторых объектов – также уровень воды на гидропосту.

Рис. 6. Отображение слоя зон затопления в поймах рек

Слои «Бассейн р. Камы» и «Водосборы рек бассейна Камы» созданы на основе цифровой модели рельефа GMTED-2010. Слой водосборов рек бассейна Камы включает 161 водосбор различных порядков, замыкающими створами для которых являются гидрологические посты. Для каждого водосбора приведены основные гидрографические характеристики: площадь, средняя абсолютная высота, средний уклон (определены по ЦМР GMTED-2010) и залесенность (определена на основе слоя растительности, опубликованного на данном сервисе). Также для каждого водосбора приведены расчетные значения осреднегнного по площади снегозапаса и поступления талых вод по результатам последнего обновления данных на сервисе (рис. 7). Дата может быть определена по последнему значению в панели анимации (см. ниже).

Рис. 7. Отображение основных гидрографических характеристик водосборов

Слой «Растительность» создан на основе объединения трех источников данных о растительном покрове – Карты лесов России (Bartalev et al., 2004), карты GlobCover-2009 и результатов проекта Global Forest Change (Hansen et al., 2013), которые были использованы для обновления данных (внесения информации о вырубках). Просмотреть легенду карты растительности можно, кликнув по вкладке Легенда на панели тематических слоев (рис. 8).

Рис. 8. Слой типов растительного покрова и его легенда

Инструмент Информация об объектах на карте позволяет получить атрибутивную информацию по всем перечисленным слоям. Для этого необходимо активировать его, кликнув левой кнопкой мыши по соответствующему значку на панели инструментов, и затем кликнуть по выбранному объекту. Некоторые особенности существуют при получении информации об объектах из слоя бассейнов, т.к. бассейны являются вложенными друг в друга, т.е. бассейны высших порядков включают в себя бассейны низших порядков. Чтобы получить информацию об определенном бассейне, необходимо также активировать инструмент и затем кликнуть но площади бассейна левой кнопкой мыши. В этом случае на панели идентификации (на которой выводятся атрибутивные сведения) появляются также стрелки, которые позволяют выбрать бассейны более высокого или низкого порядка, и получить информацию по ним (рис. 9).

Рис. 9. Получение информации о частных водосборах с возможностью переключения между водосборами разных порядков

Инструмент поиска объектов реализует поиск по атрибутивным таблицам всех картографических слоев. Для его активации необходимо кликнуть на соответствующую кнопку в панели инструментов, затем ввести слово или выражение в строку поиска и кликнуть по кнопке Начать поиск. Существует возможность приблизить отображение к каждому из найденных объектов. Пример результатов поиска приведен на рис. 10.

Рис. 10. Пример результатов поиска

Панель Снежный покров и анимация снегонакопления/снеготаяния

Панель Снежный покров расположена в нижнем левом углу карты, на ней представлены расчетные характеристики снежного покрова (запас воды в снеге, мм) и снеготаяния (поступление талых вод на водосбор за сутки, мм). Расчеты производятся на основе различных исходных данных об осадках, а именно данных немецкой модели ICON, российской модели ПЛАВ и по фактическим данным метеостанций. Методика расчета описана в статьях (Шихов, Быков, 2018; Пьянков, Шихов, Михайлюкова, 2019).

Для отображения этих данных на карте необходимо выбрать из раскрывающегося списка соответствующий источник данных, а затем параметр (снегозапас или водоотдачу). В этом случае на карте будут показаны данные за последнюю загруженную дату (рис. 11). Эти же данные осредняются по речным бассейнам и отображаются как средний снегозапас и средняя водоотдача по водосбору при получении информации о водосборах (см. выше).

В правом нижнем углу карты при включении слоя появляется легенда соответственно для снегозапаса или водоотдачи (в зависимости от выбора параметра для отображения).

Рис. 11. Выбор данных о характеристиках снежного покрова для отображения

Для отображения данных за предшествующие даты существует панель анимации снегонакопления/снеготаяния. На ней указаны даты, по которым загружены данные об этих характеристиках. Кликнув по соответствующему значку с датой, можно отобразить снегозапас или водоотдачу в заданный день (рис. 12). Для запуска или остановки анимации нужно кликнуть левой кнопкой мыши по кнопке Запустить/остановить анимацию, которая находится в левой части панели. То же относится и к анимированному отображению водоотдачи.

Рис. 12. Отображение снегозапаса за заданную дату (10.01.2019) с помощью панели анимации

Литература

1. Пьянков С.В., Шихов А.Н., Михайлюкова П.Г. Моделирование снегонакопления и снеготаяния в бассейне р. Камы с применением данных глобальных моделей прогноза погоды // Лед и снег, 2019 (в печати)

2. Разумов В.В., Качанов С.А., Разумова Н.В., Чириков А.Г., Шагин С.И., Беккиев М.Ю., Глушко А.Я., Пчелкин М.И., Фролко С.В. Масштабы и опасность наводнений в регионах России. М., 2018. 364 с.

3. Шихов А.Н., Быков А.В. Расчет снегозапасов на крупном водосборе с использованием данных глобальных моделей прогноза погоды // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2018. № 1 (367). С. 64‒79.

4. Bartalev S.A, Ershov D.V., Isaev A.S., Potapov P.V., Turubanova S.A., Yaroshenko A.Yu. Russia’s Forests — Dominating Forest Types and Their Canopy Density. Moscow: Greenpeace Russia and RAS Centre for Forest Ecology and Productivity. 2004. (Map, scale 1:14 000 000).

5. Arino O., Bicheron P., Achard F., Latham J., Witt R., Weber J.-L. GlobCover: the most detailed portrait of Earth. In: European Space Agency Bulletin. 136. pp. 24–31.

6. Hansen M.C., Potapov P.V., Moore R., Hancher M., Turubanova S.A., Tyukavina A., Thau D., Stehman S.V., Goetz S.J., Loveland T.R., Kommareddy A., Egorov A., Chini L., Justice C.O. Townshend J.R.G. High-Resolution Global Maps of 21st-Century Forest Cover Change // SCIENCE. 2013. Vol. 342. P. 850–853. doi: 10.1126/science.1244693.