The object of research, development or design (in Russian) : Разработка базы данных о свойствах насыщенных и ненасыщенных почв для горных районов Казахстана. Данные о свойствах насыщенных почв могут быть получены из различных литературных источников и с доступного веб-сайта правительства Казахстана. Свойства ненасыщенных почв будут оценены на основе имеющихся данных о насыщенных почвах. Для получения данных о свойствах ненасыщенных почв и подтверждения полученных данных будут проведены отбор проб почвы и соответствующие лабораторные испытания. Разработка модели машинного обучения для картирования почв горных районов Казахстана. Для оценки применимости метода будут изучены различные методы пространственной интерполяции. Разработка интегрированного беспроводного датчика влагопоглощения с широким диапазоном измерения всасывания, низкими требованиями к обслуживанию и малым временем отклика для системы регистрации и передачи данных, обеспечивающей мониторинг в режиме реального времени. Разработка аналитических данных с использованием алгоритмов и математических формул для определения ненасыщенной проницаемости, прочности на сдвиг при ненасыщенных почвах и кривой водоудержания почвы на основе данных мониторинга, полученных с помощью разработанного интегрированного датчика. Для учета влияния изменения климата в анализе данных также будут проанализированы исторические и прогнозируемые климатические данные по Казахстану. Разработка удобных приложений и веб-сайта для онлайн-управления откосами в режиме реального времени.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Қазақстанның таулы аймақтары үшін қаныққан және қанықпаған топырақ қасиеттерінің деректер қорын жасау. Топырақтың қаныққан қасиеттері туралы мәліметтерді әртүрлі әдебиет көздерінен және Қазақстан үкіметінің сайтынан алуға болады. Қанықпаған топырақ қасиеттері қаныққан топырақтар туралы қолда бар деректер негізінде бағаланады. Топырақтың қанықпаған қасиеттері туралы деректерді алу және алынған деректерді растау үшін топырақ сынамаларын алу және зертханалық сынақтар жүргізіледі. Қазақстанның таулы аймақтарында топырақ картасын жасау үшін машиналық оқыту моделін жасау. Әдістің қолдану мүмкіндігін бағалау үшін әртүрлі кеңістіктік интерполяция әдістері зерттелетін болады. Нақты уақыттағы бақылауға мүмкіндік беретін деректерді жазу және жіберу жүйесі үшін сіңіруді өлшеу ауқымы кең, техникалық қызмет көрсету талаптары төмен және жылдам жауап беру уақыты бар кіріктірілген сымсыз суды сіңіру сенсорын әзірлеу. Құрастырылған интегралды датчикпен алынған бақылау деректері негізінде қанықпаған өткізгіштік, қанықпаған топырақтардағы ығысу беріктігін және топырақтың су ұстау қисығын анықтау үшін алгоритмдер мен математикалық формулаларды пайдалана отырып, аналитикалық мәліметтерді әзірлеу. Климаттың өзгеруінің әсерін есепке алу үшін деректерді талдау кезінде Қазақстан үшін тарихи және болжамды климаттық деректер де талданатын болады. Пайдаланушыға ыңғайлы қосымшалар мен көлбеулерді нақты уақыт режимінде онлайн басқаруға арналған веб-сайт әзірленеді.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта — разработка и проектирование комплексной модели оползневой восприимчивости, включающей географическую и геотехническую информацию, а также микроклиматические условия Казахстана для оценки и управления склонами с целью минимизации последствий изменения климата в стране. Модель оползневой восприимчивости будет разработана с использованием искусственного интеллекта (машинного обучения с использованием технологии датчиков Интернета вещей) с использованием аналитических методов ГИС (геоинформационной системы) и статистических инструментов, а также данных об осадках, геологии, наличии дорожной сети, наличии водоемов, экспозиции склона, уклона и высоты местности для классификации зон опасности склонов в Казахстане.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - елдегі климаттың өзгеруінің әсерін азайту үшін беткейлерді бағалау және басқару үшін географиялық және геотехникалық ақпаратты, сондай-ақ Қазақстанның микроклиматтық жағдайларын қамтитын кешенді көшкінге сезімталдық моделін әзірлеу және жобалау. Көшкінге сезімталдық моделі жасанды интеллект (IoT сенсорлық технологиясы бар машиналық оқыту), ГАЖ (географиялық ақпараттық жүйе) аналитикалық әдістерін және статистикалық құралдарды, сондай-ақ жауын-шашын, геология, жол желісінің болуы, су айдындары, беткей аспектісі, беткей градиенті және жер бедерінің биіктігі туралы деректерді пайдаланып, Қазақстандағы беткейлердің қауіпті аймақтарын жіктеу үшін әзірленеді.

Методы исследования (на русском) : Разработка зонирования на основе геологических и почвенных особенностей Казахстана. Разработка базы данных почв горных районов Казахстана. Отбор проб почв в горных районах Казахстана. Анализ значений обрушения склонов, вызванного осадками. Машинное обучение для геостатистического анализа. Анализ просачивания и устойчивости склонов. Разработка устройств на базе Интернета вещей для систем регистрации и передачи данных. Разработка удобных для пользователя приложений.

Методы исследования (на казахском) : Қазақстанның геологиялық және топырақ сипаттамаларына негізделген аймақтандыру жүйелерін әзірлеу. Қазақстанның таулы аймақтары үшін топырақ дерекқорын әзірлеу. Қазақстанның таулы аймақтарындағы топырақ үлгілерін алу. Жауын-шашыннан туындаған беткейлердің бұзылу мәндерін талдау. Геостатистикалық талдау үшін машиналық оқыту. Сіңіп кетуді және беткейлердің тұрақтылығын талдау. Деректерді жазу және беру жүйелеріне арналған IoT негізіндегі құрылғыларды әзірлеу. Пайдаланушыға ыңғайлы қосымшаларды әзірлеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : В рамках проекта будут разработаны инновационные приложения и комплексный веб-сайт для базы данных насыщенных и ненасыщенных почв Казахстана с использованием современного алгоритма, написанного на Python, для создания динамической базы данных почв. Geostatistics предоставляет методы обработки данных для цифрового картирования почв. Целью проекта является получение значений обрушения склона, вызванного осадками (RTSF), в Казахстане с использованием передовых моделей климатических прогнозов, включая CMIP6, HadGEM, GFDL, MRI-CGCM и CESM, а также различных сценариев RCP. Программное обеспечение TRIGRS предлагает инновационный подход к моделированию одномерной инфильтрации осадков в почву, а также динамики подземного потока и направления стока. Интеллектуальные модели склонов представляют собой революционный прорыв в картировании оползневой восприимчивости благодаря интеграции динамических климатических параметров и передовых методов программирования. Инновационный регистратор данных призван произвести революцию в системах мониторинга почв, внедрив ряд передовых функций, разработанных для максимальной эффективности и адаптивности. В этом проекте представлен инновационный набор интеллектуальных и удобных для пользователя приложений, которые преобразуют область геотехнической инженерии, автоматизируя создание кривых водоудержания и оценку ненасыщенной проницаемости и прочности на сдвиг для различных типов грунтов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жоба динамикалық топырақ дерекқорын жасау үшін Python тілінде жазылған заманауи алгоритмді қолдана отырып, Қазақстандағы қаныққан және қанықпаған топырақтардың дерекқоры үшін инновациялық қосымшалар мен кешенді веб-сайтты әзірлейді. Геостатистика топырақтың сандық картасын жасау үшін деректерді өңдеу әдістерін ұсынады. Жоба CMIP6, HadGEM, GFDL, MRI-CGCM және CESM сияқты озық климаттық болжам модельдерін, сондай-ақ әртүрлі RCP сценарийлерін қолдана отырып, Қазақстандағы жауын-шашыннан туындаған беткейлердің бұзылуы (RTSF) мәндерін алуға бағытталған. TRIGRS бағдарламалық жасақтамасы топыраққа бір өлшемді жауын-шашынның енуін, сондай-ақ жер асты ағынының динамикасын және ағын бағытын модельдеуге инновациялық тәсіл ұсынады. Интеллектуалды беткей модельдері динамикалық климат параметрлері мен озық бағдарламалау әдістерін біріктіру арқылы көшкінге бейімділікті картаға түсірудегі революциялық серпіліс болып табылады. Инновациялық деректерді тіркеуші максималды тиімділік пен бейімделуге арналған бірқатар озық мүмкіндіктерді енгізу арқылы топырақты бақылау жүйелерінде төңкеріс жасауға арналған. Бұл жоба суды ұстап тұру қисықтарын жасауды және әртүрлі топырақ түрлері үшін қанықпаған өткізгіштік пен ығысу беріктігін бағалауды автоматтандыру арқылы геотехникалық инженерия саласын өзгертетін интеллектуалды және пайдаланушыға ыңғайлы қосымшалардың инновациялық жиынтығын ұсынады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В рамках данного проекта будет разработана новая карта склоновой восприимчивости для выявления зон повышенного риска, расположенных вблизи оползней, вызванных ливнями. Новая карта является динамичной, поскольку может генерировать различные уровни риска в зависимости от количества осадков, характеристик давления поровой воды и влажности в почвенном слое. Карта может быть использована для определения соответствующих превентивных мер до возникновения оползня, что позволит избежать жертв, а также ущерба имуществу, зданиям и инфраструктуре.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Бұл жобада жауын-шашыннан туындаған көшкіндерге жақын орналасқан жоғары қауіпті аймақты анықтау үшін жаңа беткейлердің бейімділік картасы әзірленеді. Жаңа карта динамикалық болып табылады, себебі ол жауын-шашынның мөлшеріне және топырақ қабатындағы кеуек-су қысымының сипаттамаларына және ылғалдылық құрамына байланысты әртүрлі қауіп деңгейлерін жасай алады. Карта көшкін болғанға дейін тиісті алдын алу шараларын анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін, бұл шығындар мен ақша мен ғимараттардың, сондай-ақ инфрақұрылымның жоғалуын болдырмайды.

Level of implementation (in Russian) : Данный проект находится на уровне технологической готовности (TRL) № 1. После завершения задач проекта уровень технологической готовности должен соответствовать № 4.

Level of implementation (in Kazakh) : Бұл жоба №1 технологиялық дайындық деңгейінде (TRL) орналасқан. Жоба тапсырмалары аяқталғаннан кейін технологиялық дайындық деңгейі №4-ке сәйкес келуі керек.

Efficiency (in Russian) : В прошлом в Казахстане происходило множество оползней (Шарипов и др., 2023). Необходимы надлежащие меры адаптации для прогнозирования места и времени возникновения оползня, чтобы предотвратить подобные инциденты, которые могут привести к катастрофическим последствиям. Существующие меры адаптации имеют ряд ограничений: не разработана карта оползневой восприимчивости, учитывающая свойства ненасыщенной почвы; карта оползневой восприимчивости ограничена и включает в себя лишь машинное обучение, учитывающее взаимодействие между свойствами ненасыщенной почвы и климатическими условиями; не разработана карта оползневой восприимчивости, включающая технологию датчиков Интернета вещей для мониторинга всасывания и содержания воды в режиме реального времени.

Efficiency (in Kazakh) : Қазақстанда бұрын көптеген көшкіндер болған (Шарипов және т.б., 2023). Апаттық апаттарға әкелуі мүмкін осындай оқиғаның алдын алу үшін көшкіннің орны мен уақытын болжау үшін тиісті бейімделу шаралары қажет. Қазіргі бейімделу шарасының бірнеше шектеулері бар: қанықпаған топырақ қасиеттерін қамтитын көшкінге сезімталдық картасы әзірленбеген; қанықпаған топырақ қасиеттері мен климаттық жағдайлар арасындағы өзара әрекеттесуге байланысты машиналық оқытуды қамтитын көшкінге сезімталдық картасы шектеулі; сору мен судың мөлшерін нақты уақыт режимінде бақылау үшін IoT сенсорлық технологиясын қамтитын көшкінге сезімталдық картасы әзірленбеген.

Field of application (in Russian) : Разработанная система будет полезна инженерам-геотехникам по борьбе с оползнями, которым необходимо стабилизировать или выпрямить локальные или региональные откосы, которые имеют высокие риски под воздействием изменения климата в мире и в Казахстане в частности. Механика ненасыщенных грунтов становится частью практики геотехнической инженерии, особенно в приложениях к чувствительным к влаге грунтам, таким как набухающие и просадочные грунты, а также в геоэкологических приложениях. Интеллектуальные модели откосов разрабатываются на основе моделей просачивания и устойчивости откосов на карте восприимчивости к оползням. Требуемая информация о данных о почве включает свойства почвы (индексные свойства, насыщенная проницаемость и предел прочности на сдвиг при насыщении), местоположение и геометрию откоса, гидрологию грунтовых вод, профиль откоса и экологические и климатические условия, окружающие откос. Будет проведен статистический анализ для определения значений обрушения откоса, вызванного осадками (RTSF), с использованием разработанных моделей просачивания и уклона для каждой опасной зоны откоса.

Field of application (in Kazakh) : Әзірленген жүйе бүкіл әлемде, атап айтқанда Қазақстанда климаттың өзгеруіне байланысты жоғары тәуекелге ұшыраған жергілікті немесе аймақтық беткейлерді тұрақтандыруға немесе түзетуге мұқтаж геотехникалық инженерлерге көшкінмен күресу үшін пайдалы болады. Қанықпаған топырақ механикасы геотехникалық инженерия тәжірибесінің бір бөлігіне айналуда, әсіресе ылғалға сезімтал топырақтарда, мысалы, ісіну және шөгу топырақтарында, сондай-ақ геоэкологиялық қолданбаларда. Зияткерлік еңіс модельдері көшкінге бейімділік картасындағы ағындылық және еңіс тұрақтылық үлгілері негізінде әзірленген. Қажетті топырақ деректеріне топырақтың қасиеттері (көрсеткіш қасиеттері, қаныққан өткізгіштігі және қаныққан ығысу беріктігі), еңістің орналасуы мен геометриясы, жер асты суларының гидрологиясы, еңіс профилі және еңісті қоршаған орта мен климаттық жағдайлар кіреді. Әрбір еңіс қауіпті аймақ үшін әзірленген ағынды және көлбеу үлгілерін пайдалана отырып, жауын-шашынның әсерінен еңіс бұзылуларының (RTSF) мәндерін анықтау үшін статистикалық талдау жүргізіледі.