Климатический анализ данных США через веб-приложение

1. Климатический анализ данных США

Группа
Выполнил
БИ-22-1
Белоусов Матвей

2. Описание проекта

• Приложение позволяет загружать и анализировать ежедневные
погодные данные по метеостанциям США. Оно предоставляет
интерфейс для фильтрации по датам и станциям, визуализации
динамики температуры и осадков, расчёта средних значений и
экспорта отчёта в PDF. Учитывая пропуски в данных, приложение
отображает доступные метрики и предупреждает о NA.

3. Цель

Создать удобный инструмент, который позволяет
студентам и исследователям быстро визуализировать
исторические климатические данные, обрабатывать
пропуски значений и получать готовые отчёты без
использования специализированного ПО

4.

Целевая аудитория
Потребность
Приложение сделано для студентов
- быстрая загрузка и обработка
географических, экологических и
файлов с погодными данными.
метеорологических
- простая фильтрация по
специальностей. Им нужно быстро
периоду и станции.
посмотреть графики температуры и
- понятная визуализация
осадков по США за разные годы, без
(графики, таблицы) даже при
умения программировать или
наличии пропусков в данных.
работать в сложных программах.
- возможность экспорта
Также может быть полезно
результатов для включения в
школьным учителям и просто людям,
курсовые, лабораторные и
интересующимся климатом
научные работы.
Функциональные требования
Загрузка данных из файла формата
CSV (ожидаемые колонки: DATE, ID,
TMAX, TMIN, PRCP) ;
Автоматическое распознавание и
преобразование даты, расчёт
средней температуры (при наличии
TMAX и TMIN), перевод значений в
°C и мм;
Фильтрация данных по:
временному диапазону (выбор «от»
и «до»);
идентификатору метеостанции
(выпадающий список).

5. Технические требования

Необходимые библиотеки
Дизайн
Совместимость
Производительность
shiny - веб-приложения на R
Тема "flatly" для
Chrome, Firefox, Edge
до 50 000 строк без
ggplot2 - визуализация данных
современного вида, цвета:
Dplyr - обработка данных
синий (температура),
DT - интерактивные таблицы
зелёный (осадки)
Tidyr - приведение данных в «tidy»вид (переменная — столбец, объект
— строка)
задержек

6. Структура приложения

Приложение состоит из единственной основной страницы с классической
компоновкой
Левая боковая панель — содержит элементы
Основная область:
управления:
• блок статуса загрузки и информации о данных;
• поле загрузки файла;
• основной график динамики;
• диапазон дат;
• дополнительный график средних значений;
• выбор станции;
• чекбоксы выбора метрик (температура, осадки);
• кнопка «Применить фильтры»;
• кнопка «Экспорт в PDF».

7. Примеры использования

Пользователь загружает подготовленный CSV-файл
(например, данные за 2012–2021 годы по 20
станциям).
Выбирает весь доступный диапазон дат и опцию
«Все станции».
Активирует метрики «Температура» и «Осадки».
Нажимает «Применить фильтры» — получает график
динамики (осадки в виде столбцов, температура —
линия, если есть данные) и средние значения по
станциям.
Просматривает таблицу, при необходимости
экспортирует отчёт в PDF.

8. Ограничения и условия

Рекомендуемый объём загружаемых
Высокий процент пропусков (NA) в колонках TMAX и
данных — не более 10 МБ (≈50 000
TMIN — типичная особенность датасета GHCN-Daily.
строк)
Приложение корректно обрабатывает такие случаи,
отображает предупреждение
Приложение оптимизировано для
Возможные направления развития:
десктопных браузеров; адаптивность
Добавление интерактивных графиков (plotly), карты
под мобильные устройства не
расположения станций (leaflet), фильтра по
реализована
штату/координатам

9. Результаты, полученные в ходе выполнения лабораторной работы

Разработанное веб-приложение полностью
выполняет поставленные задачи: позволяет
загружать, фильтровать, визуализировать и
экспортировать климатические данные США.
Несмотря на значительное количество пропусков в
исходных данных по температуре, приложение
остаётся функциональным и полезным за счёт фокуса
на осадках и корректной обработки NA-значений.
Полученный результат может быть использован как
демонстрационный инструмент для анализа погодных
тенденций, а также как основа для дальнейшего
развития.

10. Спасибо за внимание