Оргкомитет V юбилейной Национальной премии в сфере экологических технологий «ЭКОТЕХ-ЛИДЕР 2025» огласил победителей конкурса. На торжественном мероприятии, прошедшем 16 июля в Москве, были награждены 37 компаний, а победителем в категории «Мониторинг окружающей среды» стал Федеральный научный центр агроэкологии РАН с информационно-аналитической системой «Опустынивание и его мониторинг».
На конкурс было подано свыше двухсот заявок, как сообщили в пресс-центре премии. Система «Опустынивание и его мониторинг» награждается не впервые: в 2024 году он занял призовое место на престижном международном экологическом конкурсе «Зеленая Евразия» в номинации «Мониторинг и прогнозирование климатических изменений».
«В этом году премия отмечает свой юбилей. Пятый год подряд мы награждаем отечественные компании, внедрившие наиболее эффективные проекты устойчивого развития, направленные на технологическую модернизацию производства и повышение экологической безопасности. Определять победителей с каждым годом становится все труднее, потому что все участники конкурса представляют передовые разработки, ориентированные на бережное использование природных ресурсов и уменьшение воздействия на окружающую среду. Все это является миссией конкурса. При определении лауреатов Экспертное жюри учитывало такие критерии, как инновационность, а также социальная и экономическая значимость проекта», – прокомментировал председатель Экспертного совета премии «ЭКОТЕХ-ЛИДЕР 2025», заслуженный эколог РФ, заместитель председателя Общественного совета Минприроды России Сергей Алексеев.
Почему так важен мониторинг опустынивания? Деградация земель в результате человеческой деятельности и естественных факторов представляет собой одну из самых серьезных и актуальных проблем нашего времени.
В России проблема деградации земель и эрозии вызывает все большее беспокойство с каждым годом.
Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук занимается изучением процессов эрозии почв, а также разработкой, тестированием и внедрением технологий противодействия опустыниванию.
Одним из главных препятствий в исследовании процессов опустынивания специалисты называют трудности сбора и систематизации данных. Например, регулярные полевые обследования участков, подверженных опустыниванию, проводятся на специальных полигонах, однако в этих данных присутствует множество субъективных факторов. Существуют и другие проблемы. Для создания эффективных методов борьбы с опустыниванием необходимы более современные подходы к сбору и сопоставлению информации.
Для улучшения процессов наблюдения за опустыниванием в ФНЦ Агроэкологии РАН было принято решение о внедрении технологий геопространственного анализа в сочетании с тематическим анализом космических снимков. Такой подход позволяет собирать, объединять и сопоставлять данные по обширным территориям на протяжении многих десятилетий. При использовании технологий спутникового мониторинга одной из задач является снижение трудозатрат на сбор, обработку и анализ информации, а также оптимизация процессов создания информационной продукции и повышение ее качества. Решение этих задач стало целью информационной системы «Опустынивание и его мониторинг».
Современные инструменты позволяют специалистам ФНЦ Агроэкологии не только проводить исследования высокого качества, но и уделять больше внимания оценке ситуации и планированию фитомелиорационных мероприятий.
В октябре 2022 года «Терра Тех» и ФНЦ Агроэкологии РАН начали работу над системой «Опустынивание и его мониторинг». Реализация проекта заняла около двух лет: сначала был создан прототип системы, проведены полевые работы по сбору эталонов, разработаны уникальные алгоритмы и тематические продукты, отработана технология в пилотных регионах и на тестовых участках. Сбор полевых данных осуществлялся с помощью специально разработанного мобильного приложения ФНЦ Агроэкологии, что обеспечивало стандартизированное описание точек обследования. После этого была реализована полноценная система, выполнены дополнительные масштабные полевые исследования, проведён многолетний ретроспективный анализ процессов опустынивания в 14 регионах России, подверженных опустыниванию.
Система представляет собой геоинформационный сервис, оснащённый инструментами для сбора, анализа и визуализации данных космической съемки. Решение задачи определения участков опустынивания осуществляется поэтапно и основано на нескольких типах продуктов. В результате создаются два основных синтетических информационных продукта: оценка степени опустынивания и деградации земельных участков.
В системе реализованы несколько автоматизированных цепочек для генерации информационных продуктов на основе спутниковых снимков и полевых данных. Автоматическое распознавание объектов выполняется с помощью нейронных сетей архитектуры U-Net, обученной выявлять на изображениях области дефляции и аккумуляции, зоны засоления, слабозаросшие пески и другие классы, необходимые для работы алгоритмов. При формировании карт процессов опустынивания алгоритм сравнивает серии спутниковых снимков, осуществляет пространственное и временное сопоставление обнаруженных нейросетью процессов. К результатам распознавания добавляются аналитические данные, полученные на основе различных индексных изображений, а также материалы кадастра и полевые эталонные данные.
Эти данные объединяются для формирования конечных синтетических продуктов. Затем результаты исследований по отдельным участкам обобщаются для получения сводной информации по регионам и отображаются на единой карте руководителя, которая содержит общие статистические данные по стране. Помимо этого, в системе реализован модуль создания готовых аналитических отчетов, который собирает результаты исследований в наглядный документ с картографической и графической информацией. В рамках двухлетнего проекта разработана и внедрена уникальная система мониторинга процессов опустынивания по всей России.
В ходе реализации было собрано более 550 полевых эталонов в различных природно-климатических зонах, созданы инновационные автоматические инструменты для определения участков опустынивания, а также выполнено картирование опустынивания в 14 регионах.
Разработанная система обеспечивает высокий уровень автоматизации работы сотрудников ФНЦ Агроэкологии РАН, направленной на моделирование состояния, функционирования и динамики процессов опустынивания территорий. Она способствует управлению процессами опустынивания на аридных землях и землях, подверженных опустыниванию. Внедрение данной технологии позволит сократить затраты труда на сбор и анализ данных, а также повысить качество аналитической продукции для принятия решений в борьбе с опустыниванием.
Источник: ФНЦ Агроэкологии РАН.