Інформаційні технології аналізу та візуалізації метеоданих на базі веб-додатків

Abstract

Дипломна робота присвячена дослідженню інформаційних технологій аналізу та візуалізації метеоданих і розробці веб-додатку, що опрацьовуватиме ці дані і буде реалізований на базі фреймворку Meteorjs. У роботі проведено дослідження предметної області та актуальності розробки веб-додатку для роботи з метеоданими, проаналізовано існуючі рішення проблеми та підтверджено актуальність створення власного веб-додатку. Розглянуто роль інформаційних технологій у метеорологічних дослідженнях, описано основні етапи розвитку метеорології, методи отримання, обробки та візуалізації метеоданих з допомогою сучасних веб-інструментів, описано основні статистичні методи, які застосовують для прогнозування погоди, розглянуто веб-фреймворк Meteorjs, як сучасний інструмент для розробки веб-додатків, що працюють з метеоданими, висвітлено способи візуалізації метеоданих. Визначено вимоги до розроблюваного веб-додатку, обрано та обґрунтовано оптимальний метод реалізації поставленої задачі, вибрано середовища та інструменти для розробки веб-додатку. Проведено огляд різних веб-фреймворків та досліджено переваги Meteorjs, як основи для створення додатку, що здійснює візуалізацію метеорологічних даних. Створено модель даних веб-додатку для аналізу та візуалізації метеоданих, розроблено інтерфейс модулів, структурну схему додатку та структуру бази даних, здійснено розробку додатку. Крім цього описано процес розгортання веб-додатку для візуалізації метеоданих та проведено його тестування, яке показало готовність додатку до введення в експлуатацію. Обґрунтовано економічну ефективність розробки веб-додатку для аналізу та візуалізації метеоданих, розглянуто питання екології, охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях.

The thesis is devoted to the study of information technology for the analysis and visualization of weather data and the development of a web application that will process these data and will be implemented on the basis of the framework Meteorijs. In this paper, the study of the subject area and the relevance of developing a web application for working with meteorological data, analyzed the existing solutions to the problem and confirmed the relevance of creating its own web application. The role of information technologies in meteorological researches is described, the main stages of the development of meteorology, methods of receiving, processing and visualization of meteorological data with the help of modern web tools are described, the main statistical methods used for weather forecasting are described, the Meteorjs web framework is considered as a modern development tool. Web applications that work with meteorological data, highlights the ways of visualizing meteorological data. Requirements for the developed web-application are determined, the optimal method for realizing the task, the environment and tools for developing the web-application are selected and substantiated. A review of various web frameworks has been conducted and the benefits of Meteorjs have been explored as the basis for creating an application that visualizes meteorological data. A web application data model was developed for the analysis and visualization of weather data, a module interface, an application schema and database structure were developed, an application was developed. In addition, the process of deploying a web application for visualization of weather data and its testing has been described, which showed readiness of the application to the commissioning. The economic efficiency of developing a web application for the analysis and visualization of meteorological data is substantiated, issues of ecology, occupational safety and emergency in emergency situations are considered.