Inventory number IRN Number of state registration
0225РК01200 BR24992865-OT-25 0124РК01193
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Промежуточный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 4
International publications: 4 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 4
Number of books Appendicies Sources
1 12 185
Total number of pages Patents Illustrations
221 1 68
Amount of funding Code of the program Table
275000000 О.1374 9
Code of the program's task under which the job is done
01
Name of work
Разработка многофункциональной системы наземно-космического мониторинга и раннего предупреждения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Технология
Report authors
Салихов Назыф Мунипович , Жантаев Жумабек Шабденамович , Виляев Андрей Викторович , Пак Галина Давидовна , Жумабаев Бейбит Тенелович , Кабдулова Гульжиян Аюповна , Dabas Jagriti , Дедова Татьяна Владимировна , Балакай Лариса Анатольевна , Нуракынов Серик Маратович , Искаков Берик Амангельдыевич , ЕЛИСЕЕВА АЛЕНА Викторовна , Алимаганбетов Миргали Сапаргалиевич , Чепашев Даникер Васильевич , Уразалиев Асет Сейсенбекович , Гаврук Семен Витальевич , Жилкибаев Руслан Асланули , Максимкина Елизавета Алексеевна , Курманов Даурен Нурланович , Ермашов Роман Романович , Байрамов Емиль , Жусупова Гульсезим Кайнаровна , Сагатдинова Гульшат Наилевна , Сыдық Нұрмахамбет Қанатұлы , Зулпыхаров Канат Базарбаевич , Нұртас Марат , Baklanov Alexander ,
0
2
3
2
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Товарищество с ограниченной ответственностью "Институт ионосферы"
Abbreviated name of the service recipient ТОО "Институт ионосферы"
Abstract

Территории РК возможного возникновения ЧС природного и техногенного характера, сейсмоопасные и пожароопасные регионы, реки и водные объекты, подверженные паводкам и наводнениям, акватория Каспийского моря, подверженная риску загрязнения нефтепродуктами, территория г. Алматы, подверженная риску землетрясений и экологическому загрязнению атмосферы, вариации геофизических полей в системе литосфера-атмосфера-ионосфера.

Табиғи және техногендік сипаттағы ТЖ туындауы мүмкін ҚР аумақтары, сейсмикалық қауіпті және өрт қауіпті өңірлер, су тасқыны мен су тасқынына ұшырайтын өзендер мен су объектілері, мұнай өнімдерімен ластану қаупіне ұшыраған Каспий теңізінің акваториясы, жер сілкінісі және атмосфераның экологиялық ластану қаупіне ұшыраған Алматы қаласының аумағы, литосфера-атмосфера-ионосфера жүйесіндегі геофизикалық өрістердің вариациялары.

Разработка автоматизированных систем наземно-космического мониторинга и раннего прогнозирования чрезвычайных ситуаций и рисков природного и техногенного характера на основе передовых научно-технических решений

Озық ғылыми-техникалық шешімдер негізінде жерүсті-ғарыштық мониторингтің және төтенше жағдайлар мен табиғи және техногендік сипаттағы тәуекелдерді ерте болжаудың автоматтандырылған жүйелерін әзірлеу

Использован комплексный междисциплинарный подход: 1) Гибридная Lakehouse-архитектура данных (PostgreSQL/PostGIS, MinIO, Open Data Cube) для работы с геопространственными Big Data. 2) Мультипараметрический мониторинг системы литосфера-атмосфера-ионосфера (ЛАИС), включающий радон, VLF/ULF поля и доплеровское зондирование. 3) Высокоточная спутниковая геодезия (GPS/GAMIT/GLOBK, SBAS-InSAR). 4) Глубокое обучение (CNN, RNN/LSTM, Unet++) для прогнозирования и классификации чрезвычайных ситуаций.

Кешенді пәнаралық тәсіл қолданылды: 1) гибридті көл үйі-геокеңістіктік Big Data-мен жұмыс істеу үшін деректер архитектурасы (PostgreSQL/PostGIS, MinIO, Open Data Cube). 2) радонды, VLF/Ulf өрістерді және доплерлік зондтауды қамтитын литосфера-атмосфера-ионосфера (Lais) жүйесінің Мультипараметрлік мониторингі. 3) жоғары дәлдіктегі спутниктік геодезия (GPS/GAMIT/GLOBK, SBAS-InSAR). 4) Төтенше жағдайларды болжау және жіктеу үшін терең оқыту (CNN, RNN/Lstm, Unet++).

Создана и введена в эксплуатацию высокопроизводительная инфраструктура Центра ДЗЗ. Разработана и экспериментально обоснована мультипараметрическая методика ЛАИС для обнаружения предвестников землетрясений. Получены детальные карты трехмерных деформаций поверхности Алматы с миллиметровой точностью (GPS и SBAS-InSAR). Внедрены автоматизированные подсистемы прогнозирования природных пожаров, наводнений (на базе LSTM) и мониторинга парниковых газов (TROPOMI). Новизна проекта заключается в создании беспрецедентной для региона интеграции Lakehouse-архитектуры с методами глубокого обучения и многоканальным геофизическим мониторингом.

ЖҚЗ орталығының өнімділігі жоғары инфрақұрылымы құрылып, пайдалануға берілді. Жер сілкінісінің хабаршыларын анықтау үшін Lais мультипараметрлік әдісі әзірленді және эксперименталды түрде негізделген. Алматының бетінің үш өлшемді деформацияларының миллиметрлік дәлдікпен (GPS және SBAS-InSAR) егжей-тегжейлі карталары алынды. Табиғи өрттерді, су тасқынын болжаудың (LSTM негізінде) және парниктік газдарды бақылаудың (TROPOMI) автоматтандырылған ішкі жүйелері енгізілді. Жобаның жаңалығы терең оқыту әдістерімен және көп арналы геофизикалық мониторингпен аймақ үшін бұрын-соңды болмаған Lakehouse интеграциясын құру болып табылады.

Разработан отказоустойчивый аппаратно-программный комплекс для хранения и обработки данных (RAID-массив, Lakehouse-архитектура). Созданы три полностью автоматизированные подсистемы мониторинга и прогнозирования (пожары, наводнения, парниковые газы). Достигнута высокая дискриминационная способность прогностических моделей (например, R2 и ROC-AUC). Экономические показатели повышаются за счет использования свободно распространяемого ПО (PostgreSQL, MinIO), снижающего общую стоимость владения.

Деректерді сақтауға және өңдеуге арналған ақауларға төзімді аппараттық-бағдарламалық кешен (RAID-массив, Lakehouse-сәулет) әзірленді. Үш толық автоматтандырылған бақылау және болжау ішкі жүйесі (өрт, су тасқыны, парниктік газдар) құрылды. Болжамдық модельдердің жоғары кемсітушілік қабілетіне қол жеткізілді (мысалы, R2 және ROC-AUC). Экономикалық көрсеткіштер меншіктің жалпы құнын төмендететін еркін таратылатын бағдарламалық жасақтаманы (PostgreSQL, MinIO) пайдалану арқылы артады.

В рамках продолжения предыдущего этапа международной программы МАКСМ выполняется техническая и информационная поддержка разработанного Геопортала системы оперативного мониторинга ЧС природного и техногенного характера. Выполняется сопровождение Telegram-бота оперативной рассылки данных через мессенджер о действующих лесных и степных пожарах для любого пользователя. Все задачи, включая разработку структуры базы данных ДЗЗ на основе современных СУБД, разработку методики ЛАИС, геодинамическое картирование, и создание трех подсистем мониторинга, выполнены. Разработки готовы к оперативной эксплуатации. На этапе 2025 г. дополнительного внедрения не предусматривалось.

МАКСМ халықаралық бағдарламасының алдыңғы кезеңін жалғастыру шеңберінде табиғи және техногендік сипаттағы ТЖ жедел мониторингі жүйесінің әзірленген Геопорталына техникалық және ақпараттық қолдау орындалады. Кез келген пайдаланушы үшін жұмыс істеп тұрған орман және дала өрттері туралы мессенджер арқылы деректерді жедел таратудың Telegram-ботына сүйемелдеу орындалады. Барлық міндеттер, соның ішінде қазіргі заманғы ДҚБЖ негізінде ЖҚЗ дерекқорының құрылымын әзірлеу, ЛАИС әдістемесін әзірлеу, геодинамикалық картаға түсіру және үш мониторинг ішкі жүйесін құру орындалды. Әзірлемелер жедел пайдалануға дайын. 2025 ж. кезеңінде қосымша енгізу қарастырылмаған.

Эффективность достигается за счет автоматизации процессов, что сокращает время от получения данных до выдачи прогноза, минимизируя материальный ущерб от ЧС. Высокая точность моделей глубокого обучения обеспечивает надежное раннее предупреждение, а геодинамическое зонирование (GPS/InSAR) повышает безопасность градостроительства.

Тиімділікке процестерді автоматтандыру арқылы қол жеткізіледі, бұл деректерді алудан болжам жасауға дейінгі уақытты қысқартады, ТЖ-дан материалдық шығынды азайтады. Терең оқыту модельдерінің жоғары дәлдігі сенімді ерте ескертуді қамтамасыз етеді, ал геодинамикалық аймақтарға бөлу (GPS/InSAR) қала құрылысының қауіпсіздігін жақсартады.

Оперативный наземно-космический мониторинг и раннее предупреждение чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (землетрясения, наводнения, пожары, загрязнение атмосферы) на территории Республики Казахстан, а также научно-прикладные задачи геодинамического зонирования и градостроительного планирования.

Қазақстан Республикасының аумағында табиғи және техногендік сипаттағы төтенше жағдайлардың (жер сілкінісі, су тасқыны, өрт, атмосфераның ластануы) жедел жер-ғарыш мониторингі және ерте алдын алу, сондай-ақ геодинамикалық аймақтарға бөлу мен қала құрылысын жоспарлаудың ғылыми-қолданбалы міндеттері.

UDC indices
528,85/87(15); 528,7; 504.064; 614.8; 550.3; 550.34; 517.958; 551.24
International classifier codes
89.57.35; 89.57.25; 28.23.37; 37.31.19;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
система раннего предупреждения; космический мониторинг чрезвычайных ситуации; дистанционное зондирование Земли; искусственный интеллект; геоинформационные системы; оценка сейсмической опасности;
Key words in Kazakh
ерте ескерту жүйесі; ғарыштық төтенше жағдайларды бақылау; Жерді қашықтықтан зондтау; жасанды интеллект; геоақпараттық жүйелер; сейсмикалық қауіпті бағалау;
Head of the organization Нуракынов Серик Маратович PhD /
Head of work Салихов Назыф Мунипович кандидат физико-математических наук / -
Native executive in charge