Структура и возможности СУБД "Гроза"

А.Н. Дмитриев, И.Б. Давыдкин, С.Ю. Кречетова
Горно-Алтайский государственный университет

Система управления базой данных (СУБД) "Гроза" создавалась как приложение для комплексной оценки природного явления гроза (рис.1).

Основная цель этого приложения: выявление взаимосвязи техногенного и природного воздействия на грозоактивность Горного Алтая. В соответствии с целью перед разработчиками данного приложения ставилась следующая задача: организация набора данных из разных таблиц БД и построение на основе полученных данных графиков.

В общей сложности при изучении грозоактивности Горного Алтая была учтена и обработана информация по 13629 грозам за 1955-1999 годы (в пространстве 24 признаков). Для изучения динамики и интенсивности грозоактивности на территории Республики Алтай были использованы архивные данные Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды республики Алтай. Для общего анализа отбирались сведения о грозоактивности по всем когда-либо существовавшим метеостанциям на данной территории. При изучении журналов наблюдений отбирались сведения по грозам: дата, время начала и конца, характер грозы. Так же делалась выборка по некоторым другим метеоявлениям: зарницам, смерчам.

Техногенное давление на геолого-геофизическую среду Горного Алтая складывается из двух основных энергоемких процессов: ракетные пуски и ядерные взрывы. В отношении этих процессов уже нет сомнения в силе их воздействия на оболочки Земли (особенно на газоплазменные оболочки). Поэтому в базу данных были включены даты: запусков ракетоносителей "Протон" над территорией Горного Алтая и ядерных взрывов на Семипалатинском исследовательском полигоне [СИП] и на Китайском исследовательском полигоне в районе озера Лобнор.

Состояние геолого-геофизической среды учитывалось характером геомагнитного режима. При этом учитывались общепланетарные геомагнитные индексы, которые отражают колебания напряженности магнитного поля Земли: С9, Кр, Ар. В связи с тем, что землетрясения, как правило, сопровождаются значительным выделением глубинных газов, то важно выяснить влияет ли локальное изменение газового состава природной атмосферы на грозовой режим. Для этой цели в базу данных был введен файл по сейсмической активности Алтае-Саянской складчатой области за исследуемый период времени.

В срезе солнечно-земных взаимосвязей, по мере работы оказалось необходимым также расширить и гелиофизические данные. Помимо пятнообразовательной активности на Солнце нами была учтена активность солнечных меридианов, которая отмечались номером земных суток (от 1 до 27) каждого солнечного оборота вокруг своей оси. Также учтена нумерация оборотов Солнца.

В целом работа по разработке базы данных и ее наполнению ориентирована не только на получение данного конкретного результата, но и на пригодность решений в мировой схеме исследований. Следует подчеркнуть, что такая ориентация вытекает из новизны самой проблемы, поэтому подразделение дополнительной информации на: техногенную, геофизическую и гелиофизическую представляется в качестве поискового приема при изучении грозоактивных событий.

Итак, базу данных СУБД "Гроза" составляют таблицы данных: по грозам, землетрясениям, запускам космических аппаратов, геомагнитным индексам и повреждениям линий электропередач Республики Алтай. Таблицы базы данных хранятся в отдельном модуле DM. Таблицы первоначально находились в файлах с расширением txt, за исключением таблицы данных по геомагнитным индексам, "табличный" файл которой имел расширение db. Для работы с таблицами БД в среде программирования Delphi был необходим их перевод в формат PARADOX, что успешно было сделано с помощью утилиты DataBaseDesktop и возможностей компонента TOpenDialog. В утилите DataBaseDesktop определили структуру таблиц, то есть в конечном итоге создали пустой "табличный" файл с расширением db. Свойства компонента TOpenDialog и обработка события выбора в меню приложения (компонент TMainMenu и его событие OnClick) позволили скопировать содержимое текстовых файлов в файлы формата PARADOX.

Рабочее окно информационной системы "Гроза" разработано с учётом поставленной задачи перед приложением. В соответствии с этим алгоритм работы СУБД "Гроза" состоит из следующих этапов:

1. на странице "Отбор данных" выбираются нужные таблицы, ведущая одна, ведомых несколько (рис.2);
2. для каждой выбранной таблицы на соответствующей вкладке определяются поля для набора данных и вносятся, по необходимости, начальные условия;
3. нажимается кнопка "Запуск", в результате чего начинается процесс формирования SQL-запроса, что приводит к созданию необходимого набора данных и появлению сообщения об окончании отбора данных;
4. сформированный набор данных становиться доступным для просмотра на странице "Служебная информация" (рис.3);
5. на странице блокнота "Запрос на график" становятся видимыми поля значений для графика, соответствующие сформированному набору данных (рис.4);
6. производиться выбор необходимых значений для построения графика;
7. нажимается кнопка "Обновить", в результате чего формируется запрос для значений осей графика;
8. на странице "График" отображается график (рис.5); при необходимости данные запроса и графиков можно сохранить в отдельные файлы.

Существенным фактом в работе конечного пользователя с приложением СУБД "Гроза" является анализ графиков. Не зная принципа отбора данных на график, вряд ли удастся правильно его прочитать. Это связано с тем, что при отборе данных из таблиц выбираются значения, которые совпадают по полю "Дата" во всех таблицах. Таким образом, при анализе графика необходимо учитывать, что в день события произошли также явления, указанные в "ведомых" таблицах.

Итак, приложение СУБД "Гроза" представляет собой информационную систему по обработке и анализу данных. Принцип работы приложения с данными основан на SQL -запросах.

В перспективе на будущее, предстоит работа по усовершенствованию процесса расширения БД, который подразумевает решение задачи по организации добавления новых таблиц пользователем, также работа по усовершенствованию рабочего окна и обеспечению статистической обработки данных.