Создание теоретических основ, методик и алгоритмов для развития пунктов и сетей мониторинга геофизических процессов

Научное исследование посвящено проблемам развития и поддержки сети комплексных геофизических и геодезических наблюдений в РФ и ближнем зарубежье и разработки методов комплексной обработки и анализа данных геофизического мониторинга различных природных процессов. Актуальность работы состоит в необходимости всестороннего мониторинга природных процессов на земле и в околоземном процессе во времени, близком к реальному, и их совместного изучения, а также в непрерывном росте объемов информации об этих процессах ввиду комплексирования геофизических и геодезических наблюдательных сетей в комплексные обсерватории, и непрерывным повышением стандартов качества данных мировых систем геофизического мониторинга. Развитие пунктов комплексного мониторинга природных процессов мониторинга необходимо для обеспечения освоения природных ресурсов различных территорий, а также для развития навигации, координатно-временного обеспечения и еще целого ряда научных и практических задач. Данная деятельность важна при освоении природных ресурсов в условиях крайнего Севера. Развёртывание новых пунктов геомагнитного мониторинга неразрывно связано с вопросами технического оснащения магнитных обсерваторий и станций, а также выбора строительных материалов для зданий и сооружений. Подбор подходящих стройматериалов требует учёта их магнитных свойств (намагниченности и магнитной восприимчивости) для оценки создаваемого ими эффекта в земном магнитном поле, от чего напрямую зависит качество регистрируемых данных магнитного поля Земли. Планируемые к реализации задачи. Развитие и поддержка российского сегмента геомагнитных обсерватории, станции и пунктов векового хода. Разработка алгоритма построения кусочно-синусоидальных с полиномиальными аддитивными трендами аппроксимационных локальных моделей для анализа нестационарных частотных характеристик пульсаций геомагнитного поля диапазона Рс1. Обоснование методического подхода к анализу ГНСС-измерений постоянно действующих станций в условиях воздействия геомагнитных возмущений. Разработка методов унифицированного анализа данных природных процессов для мониторинга состояния околоземного пространства на основе единой базы разнообразной гелиогеофизических измерений, в том числе выделение экстремальных событий космической погоды в реальном времени. Разработка алгоритма фильтрации высокочастотных шумов для секундных и минутных геомагнитных наблюдений с использованием сплайновых моделей на основе ортогональных полиномов. Разработка практических рекомендаций по применению новых строительных материалов для геомагнитных обсерваторий на основе оценки их магнитных свойств. Изучение влияния конструктивных особенностей ГНСС-антенн на точность ГНСС-определений для сетей постоянно действующих станций. Исследование методов и алгоритмов аппроксимационных моделей цифровой обработки геомагнитных наблюдении. Разработка алгоритма сглаживания-фильтрации в задачах снижения погрешностей локальных аппроксимаций с применением взвешенных усреднений при вычислении оценок амплитудных, частотных и трендовых параметров геомагнитных наблюдений. Исследование влияния геомагнитных эффектов космической погоды на точность ГНСС-определений для сетей постоянно действующих станций.