Transcript ppt - Centrum Badań Kosmicznych

Seminarium naukowe
Wrocław 14.01.2013
„Wyznaczanie zmiennych w czasie charakterystyk przestrzennych szeregów
czasowych na przykładzie altimetrycznych zmian poziomu oceanu”
„Rola oscylacji półrocznej i rocznej w generowaniu niesymetrycznych zmian poziomu
oceanu podczas bardzo silnych epizodów ENSO”
Opracowanie: M. Świerczyńska, T. Niedzielski, W. Kosek
SPIS TREŚCI
 Wprowadzenie: krótkie przypomnienie ostatnich wyników
 Konferencja: MyOcean Science Days 2012 Geesthacht
 Prezentacja posteru
 Wnioski z konferencji
 Animacje: konsultacje z prof. W. Koskiem CBK Warszawa
 Problem automatycznej wizualizacji
 Animacja map amplitud oscylacji zmian poziomu oceanu
 Oscylacje w residuach zmian poziomu oceanu
 Aktualne prace
 Co w przyszłości…
Wprowadzenie
Konferencja
Animacje
Spis treści
Krótkie przypomnienie, czyli o czym było poprzednim razem?
SKOŚNOŚĆ I KURTOZA W 10 LETNICH OKNACH CZASOWYCH
Wprowadzenie
Konferencja
Animacje
Spis treści
Krótkie przypomnienie, czyli o czym było poprzednim razem?
MyOcean Science Days 2012 – konferencja 19-21.11.2012 Geesthacht, Niemcy
Charakterystyki map residuów wyznaczonych z szeregów
czasowych tygodniowych anomalii zmian poziomu oceanu
Konferencja
Animacje
Oscylacje w residuach
Prezentacja posteru
Wnioski z konferencji
WNIOSKI Z KONFERENCJI
 Konferencja skupiała członków programu
GMES (Globalny Monitoring dla Środowiska
i Bezpieczeństwa), którzy współpracują z
MyOcean (Modelowanie i Prognozowanie
Oceanu)
 Byliśmy jedynymi osobami nie związanymi z
MyOcean lub GMES
 Prognocean jest systemem konkurencyjnym
do tego stosowanego w MyOcean
 Nasze prognozy okazują się mieć mniejsze
błędy niż te tworzone w MyOcean (7-10
cm)
Konferencja
Animacje
Oscylacje w residuach
Prezentacja posteru
Wnioski z konferencji
WIZYTA W CENTRUM BADAŃ KOSMICZNYCH PAN
 Problem mozolnej i długotrwałej wizualizacji
map przedstawiających zmienne w czasie
amplitudy oscylacji anomalii poziomu
oceanu wyznaczone za pomocą filtra FTBPF
(Fourier Transform Band Pass Filter).
 Wynikowa macierz składała się z
podstawowych dwóch kolumn zawierających
współrzędne x oraz y oraz dodatkowych
kolumn, których liczba była zależna od
ustalonego spectrum. Dla spectrum 30
dniowego liczba map to prawie 200
 Dane to dane tygodniowe
Animacje
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Problem automatycznej wizualizacji
Animacja map amplitud oscylacji zmian poziomu oceanu
AUTOMATYCZNA WIZUALIZACJA W R – skrypt w R
Wczytanie potrzebnych bibliotek
Użycie funkcji interaktywnego
wyboru dla pliku z danymi oraz
pliku trzymającego informacje o
datach i wielkości amplitudy
Wczytanie danych, przypisanie zmiennych do kolumn, wyznaczenie
maksimum i średniej zbioru – może to pomóc w określeniu zasięgu
skali barwnej
Animacje
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Problem automatycznej wizualizacji
Animacja map amplitud oscylacji zmian poziomu oceanu
AUTOMATYCZNA WIZUALIZACJA W R – skrypt w R
Tworzymy pętlę for, która powtarza każdą
poniższą czynność dla kolejnej z kolumn
macierzy wejściowej, czyli dla każdego
nowego zbioru danych tworzącego mapę
Nasza mapa to na nowo tworzona macierz o
danych pobranych z kolumny o kolejnym
numerze; posiada ona 360 wierszy oraz 181
kolumn
Lądy nie są szczególnie wyróżnione w danych i
posiadają wartość 0,0; niestety pokrywa się
ona w niektórych miejscach z prawdziwą
wartością zerową zjawiska; dla lądów
tworzymy maskę o kolorze czarnym aby
ewentualne piksele o wartości 0,0 wypadające
na oceanie nie rzucały się w oczy
Wyciągamy z pliku datę oraz konwertujemy ją
na zapis MJD; wyciągamy również wielkość
amplitudy oscylacji
Animacje
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Problem automatycznej wizualizacji
Animacja map amplitud oscylacji zmian poziomu oceanu
AUTOMATYCZNA WIZUALIZACJA W R – skrypt w R
Ustalamy paletę kolorów oraz granicę skali (thr)
Na koniec ustalamy format zapisu pliku, jego
nazwę i inne parametry; wizualizujemy zgodnie
ze swoimi założeniami – nadajemy odpowiedni
tytuł korzystając z wcześniej wyciągniętych
informacji o amplitudzie, dacie i innych
Animacje
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Problem automatycznej wizualizacji
Animacja map amplitud oscylacji zmian poziomu oceanu
ANIMACJA MAP APLITUD OSCYLACJI ZMIAN POZIOMU OCEANU
Animacja dla
amplitudy 365
dniowej oscylacji, jako
data pojawia się
środkowy dzień
przyjętego spektrum
Wykonana za
pomocą programu
Jasc Animation Shop 3
Animacje
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Problem automatycznej wizualizacji
Animacja map amplitud oscylacji zmian poziomu oceanu
ANIMACJA MAP APLITUD OSCYLACJI ZMIAN POZIOMU OCEANU
Animacje
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Problem automatycznej wizualizacji
Animacja map amplitud oscylacji zmian poziomu oceanu
ANIMACJA MAP APLITUD OSCYLACJI ZMIAN POZIOMU OCEANU
Animacje
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Problem automatycznej wizualizacji
Animacja map amplitud oscylacji zmian poziomu oceanu
AMPLITUDY OSCYLACJI Z RESIUUÓW
Jak można było zauważyć na poprzednich slajdach, mapy
amplitud oscylacji zmian poziomu oceanu znacząco się od siebie różniły. Ich
wpływ można było zobaczyć w innych częściach kuli ziemskiej. Zrodziło się
więc pytanie:
Które oscylacje mają największy wpływ na silne epizody ENSO?
Aby odpowiedzieć na to pytanie ponownie wygenerowaliśmy
mapy amplitud oscylacji zmian poziomu oceanu, jako dane traktując
obliczone wcześniej residua z tygodniowych anomalii zmian poziomu oceanu
jakie dostarcza AVISO.
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Co w przyszłości…
Oscylacje mające największy wpływ na epizody ENSO
Animacje
OSCYLACJE MAJĄCE NAJWIĘKSZY WPŁYW NA EPIZODY ENSO
Okazuje się, że na silne epizody ENSO wpływ mają dwie oscylacje:
Roczna i półroczna
Każda z nich odpowiada za inną część sygnału. Oscylacja roczna generuje sygnał w
centralnej części Pacyfiku, podczas gdy oscylacja półroczna w tym samym czasie
generuje sygnał u zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej.
Razem tworzą kompletny obraz sygnału silnego epizodu ENSO
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Co w przyszłości…
Oscylacje mające największy wpływ na epizody ENSO
Animacje
ANIMACJE MAP AMPLITUD OSCYLACJI Z RESIDUÓW
Na mapach oscylacji
182 dniowej widoczny
jest jedynie sygnał
wyjątkowo silnego
epizodu ENSO –
zdarzenia El Niño
1997/1998
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Co w przyszłości…
Oscylacje mające największy wpływ na epizody ENSO
Animacje
ANIMACJE MAP AMPLITUD OSCYLACJI Z RESIDUÓW
Na mapach oscylacji
365 dniowej widoczny
jest wyraźny sygnał w
centralnej części
Pacyfiku
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Co w przyszłości…
Oscylacje mające największy wpływ na epizody ENSO
Animacje
AKTUALNE PRACE
 Koordynowanie prac nad artykułem dotyczącym wyników
mojej i dr Niedzielskiego dotychczasowej pracy oraz prof.
Koska
 Pisanie rozdziałów artykułu dotyczących danych i metod
przez nas stosowanych
 Tworzenie schematów rycin, które mają być zamieszczone w
artykule
 Praca nad Geoserverem
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Co w przyszłości…
Czyli czym się aktualnie zajmuję…
Geoserver
AKTUALNE PRACE – schematy rycin
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Co w przyszłości…
Czyli czym się aktualnie zajmuję…
Geoserver
GEOSERVER
 Dla obiektów rastrowych Geoserver przewiduje następujące
formaty danych: GeoTIFF, ArcGrid, Gtopo30, ImageMosaic i
WorldImage
 Program R posiada pakiet „raster” umożliwiający zapisanie
wybranej macierzy jako format GeoTIFF poprzez funkcję
writeRaster i zadeklarowanie odpowiedniego formatu
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Co w przyszłości…
Czyli czym się aktualnie zajmuję…
Geoserver
GEOSERVER
Wielokrotne interaktywne wybieranie
plików do konwertowania
Stworzenie pętli for, która będzie powtarzała czynności dla
każdego z wybranych plików
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Co w przyszłości…
Czyli czym się aktualnie zajmuję…
Geoserver
Obrócenie macierzy po
kolumnach, nadanie
odpowiedniej projekcji
(Merkator dla świata) oraz
stworzenie wyjściowej nazwy
pliku
GEOSERVER
Mapa p-value testu D’Agostino
Anscobme ww oknie
oknie przeglądarki
przeglądarki
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Co w przyszłości…
Czyli czym się aktualnie zajmuję…
Geoserver
Oryginalna mapa p-value testu Anscombe
D’Agostino
PRZYSZŁOŚĆ BLIŻSZA I DALSZA…
 Kontynuowanie pracy nad artykułem
 Być może napisanie kolejnego artykułu dotyczącego fal Legeckis’a
pojawiających się na mapach zmian poziomu oceanu a nie
temperatury
 Tworzenie Geoservera dla map, które generuje Prognocean i nie tylko
 Przyjrzenie się temu co dzieje się na Morzu Bałtyckim i próba
wyjaśnienia tak dużych, częstych i krótkich wahań zmian poziomu
morza
 Od lutego pisanie pracy magisterskiej, czyli opisanie
dotychczasowych wyników badań
Oscylacje w residuach
Aktualne prace
Co w przyszłości…
Czyli co mnie czeka w najbliższej i nieco dalszej przyszłości
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ