Inventory number IRN Number of state registration
0324РК01100 AP23486167-KC-24 0124РК00837
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 31699580 AP23486167
Name of work
Разработка геоинформационной системы мониторинга и прогнозирования распространения лесных пожаров с интеллектуальной обработкой аэрокосмических данных
Type of work Source of funding Report authors
Applied Молдамурат Хуралай
0
2
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Евразийский Национальный университет имени Л.Н. Гумилева"
Abbreviated name of the service recipient НАО "ЕНУ им.Л.Н.Гумилева"
Abstract

Объект исследования это леса Республики Казахстан, которые занимают около 4,7% из общей площади, однако часто и сильно страдают от пожаров. Так за последние пять лет в стране случилось свыше 3 тысячи лесных пожаров, это около 600 случаем в год. При этом было уничтожено 610 тысяч гектаров леса и нанесён ущерб на 130 миллиардов тенге, где 30 млрд тенге прямой ущерб - это сгоревшая древесина и пожарная техника. При пожаре наносится непоправимый ущерб окружающей среде, включая животный и растительный мир. Поэтому актуальна задача создания геоинформационной системы дистанционного мониторинга и прогнозирования лесных пожаров.

Зерттеу нысаны-бұл жалпы аумақтың шамамен 4,7% -. алып жатқан Қазақстан Республикасының ормандары, бірақ өрттен жиі және қатты зардап шегеді. Соңғы бес жылда елде 3 мыңнан астам орман өрті орын алды, бұл жылына 600-ге жуық жағдай. Бұл ретте 610 мың гектар орман жойылып, 130 миллиард теңгеге залал келтірілді, онда 30 млрд теңге тікелей залал-өртенген ағаш пен өрт техникасы. Өрт қоршаған ортаға, соның ішінде жануарлар мен өсімдіктер әлеміне орны толмас зиян келтіреді. Сондықтан дала өрттерін қашықтықтан бақылау мен болжаудың геоақпараттық жүйесін құру міндеті өзекті.

Создание геоинформационной системы дистанционного мониторинга и прогнозирования лесных пожаров в режиме реального времени. Предлагаемая к созданию геоинформационная система мониторинга и прогнозирования является интегрированной системой из три взаимодополняющих компонента: космические снимки, телеметрические и тепловизионные данные с БПЛА и интеллектуальной моделирование потенциальных угроз развития лесного пожара.

Нақты уақыт режимінде орман өрттерін қашықтықтан мониторингілеу мен болжаудың геоақпараттық жүйесін құру. Құруға ұсынылған геоақпараттық мониторинг және болжау жүйесі интеграцияланған жүйе болып табылады үш қосымша компонент: ғарыштық суреттер, ұшқышсыз ұшу аппараттарынан телеметриялық және жылу бейнелеу деректері және интеллектуалды орман өртінің даму қаупін модельдеу.

Выполненные теоретические исследования и практические расчеты основаны на использовании теории навигационных систем, автоматического управления управления, теории обработки цифровых аэроснимков интеллектуальными системы. В работе использованы современные методы программирования и компьютерного моделирования. Достоверность полученных теоретических и практических результатов подтверждается результатами компьютерного эксперимента, результатами опытно-полевых испытаний и публикациями в научных изданиях

Орындалған теориялық зерттеулер мен практикалық есептеулер навигациялық жүйелер теориясын, басқаруды автоматты басқаруды, интеллектуалды жүйелердің цифрлық аэротүсірілімдерін өңдеу теориясын қолдануға негізделген. Жұмыста Заманауи бағдарламалау және компьютерлік модельдеу әдістері қолданылды. Алынған теориялық және практикалық нәтижелердің дұрыстығы компьютерлік эксперименттің нәтижелерімен, тәжірибелік-далалық сынақтардың нәтижелерімен және ғылыми басылымдардағы жарияланымдармен расталады

1. Основной новизной предлагаемой программы является создание гибридной программно-аппаратного геинформационной системы. Исходной информацией для создаваемой геоинформационной системы являются данные о лесных пожарах с космических спутников, а также данные сенсоров и тепловизионных снимков с БПЛА. В результате сочетание БПЛА, космических данных и машинного обучения создаст эффективное средство обнаружения и прогнозирования лесных пожаров. Особенности предлагаемого решением это обнаружения лесных пожаров в режиме реального времени. Прогнозирование пожарной обстановки позволит оценить угрозу людям, населённым пунктам и природе, принять меры по предотвращению жертв и ущерба, скоординировать работу всех противопожарных сил 2. Полученные результаты: - разработка программ и получение авторских свидетельств по теме исследования, а именно обработке данных с БПЛА, позволяющие повысить точность обнаружения пожаров и оценки пожарной обстановки; - публикаций статьей по теме исследования; - подача заявки на патент по теме исследование.

1. Ұсынылған бағдарламаның негізгі жаңалығы-гибридті бағдарламалық-аппараттық геоақпараттық жүйені құру. Құрылған геоақпараттық жүйе үшін бастапқы ақпарат ғарыштық спутниктерден орман өрттері туралы деректер, сондай-ақ сенсорлар мен ұшқышсыз ұшу аппараттарынан алынған жылу суреттері болып табылады. Нәтижесінде ұшқышсыз ұшу аппараттарын, ғарыштық деректерді және машиналық оқытуды біріктіру орман өрттерін анықтау мен болжаудың тиімді құралын жасайды. Шешіммен ұсынылған ерекшеліктер нақты уақыт режимінде орман өрттерін анықтау болып табылады. Өрт жағдайын болжау адамдарға, елді мекендерге және табиғатқа төнетін қауіпті бағалауға, құрбандар мен залалдың алдын алу бойынша шаралар қабылдауға, барлық өртке қарсы күштердің жұмысын үйлестіруге мүмкіндік береді 2. Алынған нәтижелер: - зерттеу тақырыбы бойынша бағдарламаларды әзірлеу және авторлық куәліктерді алу, атап айтқанда өртті анықтау және өрт жағдайын бағалау дәлдігін арттыруға мүмкіндік беретін ұшқышсыз ұшу аппараттарынан деректерді өңдеу; - зерттеу тақырыбы бойынша мақала жариялау; - зерттеу тақырыбы бойынша патентке өтінім беру.

1. Публикаций статьей журнал рекомендованных КОКСНВО: 3 публикации 2. Разработаны программы и получены авторских свидетельства -3 свидетельства 3. Подано 2 заявки на патент по теме исследования 4. Подготовлена и принята к печати 1 (одна) статья в журнале индексируемой в Scopus (процентиль 60).

1. Жарияланымдар мақаламен ұсынылған КОКСНВО журналы: 3 Жарияланымдар 2. Бағдарламалар әзірленіп, авторлық куәлік -3 куәлік алынды 3. Зерттеу тақырыбы бойынша патентке 2 өтінім берілді 4. Scopus (процентиль 60) индекстелген журналда 1 (бір) мақала дайындалды және басып шығаруға қабылданды.

Планируется коммерциализация результатов исследования после завершение проекта.

Жоба аяқталғаннан кейін зерттеу нәтижелерін коммерцияландыру жоспарлануда.

Эффективность проекта "Разработка геоинформационной системы мониторинга и прогнозирования распространения лесных пожаров" обоснована следующими аспектами: 1. Своевременное обнаружение: Аэрокосмические данные быстро выявляют возгорания, способствуя раннему реагированию и снижению ущерба. 2. Интеллектуальный анализ: Алгоритмы и машинное обучение обеспечивают точные прогнозы распространения пожаров. 3. Комплексный мониторинг: ГИС интегрирует разнообразные данные, улучшая понимание ситуации и принятие решений. 4. Эффективное распределение ресурсов: Прогнозирование позволяет оптимально планировать тушение пожаров. 5. Безопасность: Улучшенный мониторинг минимизирует риски для работников лесного хозяйства и спасателей. Таким образом, проект демонстрирует высокую эффективность в мониторинге лесных пожаров с помощью современных технологий.

"Орман өрттерінің таралуын мониторингілеу мен болжаудың геоақпараттық жүйесін әзірлеу" жобасының тиімділігі мынадай аспектілермен негізделген: 1. Уақтылы анықтау: Аэроғарыштық деректер өртті тез анықтап, ерте әрекет етуге және зақымдануды азайтуға көмектеседі. 2. Интеллектуалды талдау: алгоритмдер мен машиналық оқыту өрттің таралуын дәл болжауға мүмкіндік береді. 3. Кешенді мониторинг: ГАЖ жағдайды түсіну мен шешім қабылдауды жақсарту үшін әртүрлі деректерді біріктіреді. 4. Ресурстарды тиімді бөлу: болжау өртті сөндіруді оңтайлы жоспарлауға мүмкіндік береді. 5. Қауіпсіздік: жақсартылған мониторинг орман шаруашылығы қызметкерлері мен құтқарушылар үшін тәуекелдерді азайтады. Осылайша, жоба заманауи технологиялар арқылы орман өрттерін бақылаудың жоғары тиімділікті көрсету.

1. Мониторинг окружающей среды: Сбор данных о состоянии экосистем, качества воздуха и воды, уровня загрязнения и климатических изменений. 2. Поисково-спасательные операции: Использование БПЛА для быстрого и эффективного поиска и спасения людей в труднодоступных или опасных местах. 3. Сельское хозяйство: Применение тепловизионных и телеметрических данных для мониторинга состояния посевов, оценки влажности почвы, определения роста растений и оптимизации сельскохозяйственных процессов. 4. Охрана природы: Использование технологий для слежения за дикой природой, контроля за браконьерством и охраны заповедников. 5. Геодезия и картография: Сбор данных для создания карт и трехмерных моделей местности, что упрощает процессы планирования и управления. 6. Строительство и инспекция инфраструктуры: Проверка состояния зданий, мостов и других объектов с использованием тепловизионных данных для выявления проблем и планирования ремонтов. 7. Промышленность и логистика: Оптимизация транспортировки и управление запасами с использованием беспилотных технологий для автоматизации процессов. 8. Военные операции: Разведка, наблюдение и доставка грузов с использованием БПЛА для повышения эффективности операций. Эти области применения показывают, как БПЛА и связанные с ними технологии могут существенно улучшить процессы анализа, управления и мониторинга в различных сферах.

1. Қоршаған ортаны бақылау: экожүйелердің жай-күйі, ауа мен судың сапасы, ластану деңгейі және климаттың өзгеруі туралы мәліметтер жинау. 2. Іздеу-құтқару операциялары: жету қиын немесе қауіпті жерлерде адамдарды тез және тиімді іздеу және құтқару үшін ұшқышсыз ұшу аппараттарын пайдалану. 3. Ауыл шаруашылығы: дақылдардың жай-күйін бақылау, топырақ ылғалдылығын бағалау, өсімдіктердің өсуін анықтау және ауылшаруашылық процестерін оңтайландыру үшін жылу және телеметриялық деректерді қолдану. 4. Табиғатты қорғау: жабайы табиғатты бақылау, браконьерлікті бақылау және қорықтарды қорғау үшін технологияны пайдалану. 5. Геодезия және картография: жоспарлау және басқару процестерін жеңілдететін карталар мен үш өлшемді рельефтік модельдерді құру үшін мәліметтер жинау. 6. Құрылыс және инфрақұрылымды тексеру: проблемаларды анықтау және жөндеуді жоспарлау үшін термиялық бейнелеу деректерін қолдана отырып, ғимараттардың, көпірлердің және басқа объектілердің жағдайын тексеру. 7. Өнеркәсіп және логистика: процестерді автоматтандыру үшін пилотсыз технологияларды қолдана отырып, тасымалдауды оңтайландыру және тауарлы-материалдық құндылықтарды басқару. 8. Әскери операциялар: операциялардың тиімділігін арттыру үшін UAV көмегімен жүктерді барлау, бақылау және жеткізу. Бұл қолданбалар ұшқышсыз ұшу аппараттары мен онымен байланысты технологиялардың әртүрлі салалардағы талдау, басқару және бақылау процестерін қалай айтарлықтай жақсарта алатынын көрсетеді.

UDC indices
504.61, 502.17, 528.8, 520.6
International classifier codes
87.33.31; 89.57.17; 87.51.00; 89.15.71; 20.00.00;
Key words in Russian
информационные системы; цифровая обработка снимков; искусственный интеллект; сверточные нейронные сети; машинное обучение; БПЛА;
Key words in Kazakh
Ақпараттық жүйелер; сандық суреттерді өңдеу; жасанды интеллект; конволюциялық нейрондық желілер; Машиналық оқыту; ҰБҰА;
Head of the organization Сыдыков Ерлан Батташевич доктор исторических наук / Профессор
Head of work Молдамурат Хуралай Кандидат технических наук / асс.профессор