Методы и результаты кластеризации данных по грозовым разрядам

  • М.Ю. Беликова Горно-Алтайский государственный университет (Горно-Алтайск, Россия)
  • С.Ю. Кречетова Горно-Алтайский государственный университет (Горно-Алтайск, Россия)
  • А.А. Перелыгин Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
Ключевые слова: кластерный анализ, метод ближайшего соседа, DBSCAN, данные WWLLN

Аннотация

Изучение закономерностей пространственного распределения гроз является актуальной и практически значимой задачей как для решения фундаментальных проблем атмосферного электричества, так и для решения задач грозозащиты технических сооружений и грозовой пожарной опасности лесных массивов. Одним из источников данных о пространственном распределении гроз является Всемирная сеть локализации молний WWLLN (World Wide Lightning Location Network). Обобщен опыт применения кластерного анализа (метод ближайшего соседа, алгоритм DBSCAN) к данным WWLLN. Выделены особенности данных, которые необходимо учитывать при выборе алгоритма кластеризации: наличие кластеров разной плотности, влияние на результат кластеризации времени регистрации разрядов. При этом результаты кластеризации должны быть сопоставимы с параметрами грозовой активности (например, средняя продолжительность грозы). Показано, что алгоритм DBSCAN позволяет учитывать указанные особенности данных WWLLN, поэтому его использование для кластеризации данных о молниевых разрядах является наиболее целесообразным. Результаты кластеризации данных могут быть применены для уточнения и разработки новых методов диагноза и прогноза пространственного расположения и динамики развития гроз.

DOI 10.14258/izvasu(2016)1-17

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

М.Ю. Беликова, Горно-Алтайский государственный университет (Горно-Алтайск, Россия)
старший преподаватель кафедры математики и информатики Горно-Алтайского государственного университета
С.Ю. Кречетова, Горно-Алтайский государственный университет (Горно-Алтайск, Россия)
кандидат физико-математических наук, заведующая кафедрой математики и информатики
А.А. Перелыгин, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
магистрант факультета математики и информационных технологий

Литература

Альперт Я.Л. Распространение электро-магнитных волн и ионосфера. — М., 1972.

Rodger C.J., Werner S., Brundell J.B., Lay E.H. et al. Detection efficiency of the VLF World-Wide Lightning Location Network (WWLLN): initial case study // Ann. Geophys. — 2006. — V. 24.

Дмитриев А.Н., Кречетова С.Ю., Кочеева Н.А. Грозы и лесные пожары от гроз на территории Республики Алтай. — Горно-Алтайск, 2011.

Козлов В.И., Шабаганова С.Н. Применение кластерного анализа для выделения грозовых очагов // Динамика сложных систем — 2010. — Т. 4, № 2.

Шабаганова С.Н., Каримов Р.Р., Козлов В.И., Муллаяров В.А. Характеристики грозовых ячеек по наблюдениям в Якутии // Метеорология и гидрология — 2012. — № 12.

Hutchins, Michael L., Robert H. Holzworth, Brundell J.B. Diurnal variation of the global electric circuit from clustered thunderstorms // Journal of Geophysical Research: Space Physics. — 2014.

Горбатенко В.П., Кречетова С.Ю., Беликова М.Ю., Разумова О.В. Идентификация мезомасштабной конвекции и гроз по данным MODIS и аэрологического зондирования // Вестник ТГУ. — 2012. — № 365

Как цитировать
Беликова, М., Кречетова, С., & Перелыгин, А. (1). Методы и результаты кластеризации данных по грозовым разрядам. Известия Алтайского государственного университета, (1(89). https://doi.org/10.14258/izvasu(2016)1-17