Данные из космоса для жизни на Земле: в АГУ появится Каспийский центр космического мониторинга

В рамках стратегического проекта «Повышение уровня экологической безопасности и сохранение природных систем региона» программы «Приоритет 2030» в Астраханском госуниверситете реализуется, в частности, подпроект «Экологический мониторинг методами ГИС и ДДЗ».

По мнению его участников, укрепление экологического каркаса Каспия и Астраханской области невозможно без комплексного геопространственного анализа и картографической продукции.

«Географические карты всегда ценились как важнейший информационный ресурс. Стремительное развитие общества привело к увеличению информации вокруг нас, и для её хранения и изучения уже недостаточно бумажных карт. Для обработки столь объёмного массива данных рамки классической картографии расширяются возможностями компьютерных систем, геоинформационных технологий и, конечно, компьютерного мониторинга и применения данных дистанционного зондирования Земли», — поясняют учёные.

В соответствии с этим в Астраханском госуниверситете готовится к открытию Каспийский центр космического мониторинга, который обеспечит:

• подготовку специалистов, обладающих современными знаниями ДЗЗ и геоинформационных систем;
• проведение научно-исследовательских работ в области анализа геопространственной информации в рамках Астраханской области и Каспийского макрорегиона в логике национального проекта «Экология»;
• визуализацию геоинформационных материалов и создание картографических материалов для принятия эффективных административно-управленческих решений по стратегическим направлениям развития экономики региона.

В настоящее время АГУ взаимодействует с Научным центром оперативного мониторинга Земли (оператором российских космических средств ДЗЗ): сотрудники вуза принимают данные с российских аппаратов дистанционного зондирования Земли «Ресурс-П», «Канопус-В», проводят предварительную и тематическую обработку данных с российских космических аппаратов. Общий фонд обработанных данных — более 1Тб информации только на дельту реки Волги.

Кроме того, Астраханский госуниверситет плотно сотрудничает с ООО «Центр Инновационных Технологий» — отечественным разработчиком программного комплекса для обработки пространственных данных Image Media Center, и с командой NextGIS, лидерами в области работы с геоданными на отечественном рынке.

Учёные АГУ уже имеют в своём активе ряд результатов в области геопространственного анализа и применения данных ДЗЗ:

• на основе радиолокационных данных и данных оптического диапазона была получена информация по анализу сельскохозяйственных территорий юга Астраханской области. Впоследствии эти данные использовались в рамках проекта по созданию мастер-плана Астраханской агломерации (Астрахань — Москва, 2021);
• проанализирован большой объём данных по оценке пожароопасности в дельте Волги — создан банк геопространственных данных по пожарам с 2016 по 2022 год;
• на основе математического моделирования и данных дистанционного зондирования Земли разработан новый алгоритм анализа ландшафтно-экологического каркаса территорий;
• ведутся работы по реализации гранта РФФИ в рамках научного проекта № 20-37-70055 «Интеграция знаний в цифровых инфраструктурах пространственных данных для принятия управленческих решений в области устойчивого развития» и президентского гранта «Разработка репозитория глубоких нейросетевых моделей для анализа и прогнозирования развития пространственных процессов» (МК-199.2021.1.6);
• сотрудники АГУ совместно с коллегами из Мордовского госуниверситета заняли третье место в конкурсе World AI & Data Challenge 2020, который был направлен на решение глобальных социально-экономических задач с помощью технологий больших данных;
• в логике интеграции ИИ и нейросетевых технологий в обработке геопространственной информации были разработаны алгоритмы прогнозирования уровней воды в период весеннего половодья, проанализированы площади зарослей лотоса в низовьях дельты Волги.

«Считаю, в настоящее время идёт изменение культуры работы с географическими знаниями и пространственными данными. Именно эта культура управления данными о пространстве является основой перехода к устойчивому развитию регионов, принятию эффективных управленческих решений. Такой переход можно осуществить при помощи внедрения данных дистанционного зондирования Земли и современных разработок в области геоинформатики», — полагает декан геолого-географического факультета АГУ Александр Бармин.

Открытие центра космического мониторинга в АГУ позволит:

• наладить конструктивный диалог между представителями органов исполнительной власти и образовательным сообществом регионального уровня для решения прикладных задач в области природопользования, мониторинга чрезвычайных ситуаций и ряда других;
• выработать единые подходы в решении актуальных проблем устойчивого развития Прикаспийского региона;
• скоординировать в общий поток научную деятельность как российских, так и, в перспективе, зарубежных исследователей, чьи научные интересы связаны с развитием геоинформационных систем и применения данных дистанционного зондирования Земли;
• осуществить интеграцию академической, университетской науки, бизнеса и власти в соответствии с национальными приоритетами России для решения комплексных задач повышения устойчивости Каспийского региона.

«Центр обеспечит возможность приёма, комплексной обработки данных со спутников, а также проведение всесторонних исследований территории в целях предоставления наиболее полной, своевременной и объективной информации о природно-ресурсном потенциале, экономическом, экологическом состоянии и динамике развития как Астраханской области, так и, в перспективе, всего Каспийского региона», — рассказывает старший преподаватель кафедры экологии, природопользования, землеустройства и безопасности жизнедеятельности АГУ Виктор Занозин.

У центра может быть широкий спектр приоритетных направлений: от анализа сельскохозяйственного кластера регионов на основе ДЗЗ, мониторинга чрезвычайных ситуаций — анализа зон затопления и подтопления, мониторинга пожаров и других опасных природно-антропогенных факторов, решения задач в области геоморфологии, природопользования, — до разработок новых способов анализа больших пространственных данных и их распространения посредством геопорталов, разработок алгоритмов глубокого машинного обучения (Deep Learning), которые позволят осуществлять высокоточный анализ, мониторинг и прогнозирование различных экологических и социально-экономических процессов на основе космических снимков, цифровых карт и данных географических информационных систем с использованием нейронных сетей.

«Работа центра позволит создать условия для развития профессиональных компетенций исследователей в рамках новой Национальной технологической инициативы и новых рынков (AeroNet, EcoNet, MariNet и др.)», — убеждён Виктор Занозин.

Метки новости

Геолого-географический факультетпреподавателиПриоритет 2030ученыеэкология