ОргкомитетV юбилейной Национальной премии в области экологических технологий «ЭКОТЕХ-ЛИДЕР 2025»объявил победителей конкурса. На торжественной церемонии, которая состоялась 16-го июля в Москве, наградили 37 компаний. Всего на конкурс поступило более двухсот заявок, сообщили в пресс-центре премии.
Победителем Национальной премии «ЭКОТЕХ-ЛИДЕР 2025» в номинации «Мониторинг окружающей среды» сталФедеральный научный центр агроэкологии РАНза информационно-аналитическую систему «Опустынивание и его мониторинг». Этот важный проект получает награду не в первый раз – в 2024 году проект сталпризером престижного международного экологического конкурса «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.
Цели и задачи проекта – для чего ведется мониторинг опустынивания
Опустынивание в результате антропогенного и естественного воздействия на природные экосистемы является одной из самых сложных и важных проблем современности. В нашей стране проблема деградации земель и развития эрозии с каждым годом вызывает всё больше опасений. Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук – изучает процессы эрозии почв, вырабатывает, тестирует и внедряет технологии борьбы с опустыниванием. Одним из основных барьеров в изучении процессов опустынивания специалисты называют сложность сбора и систематизации данных. Например, точечные полевые обследования участков развития опустынивания выполняются регулярно на специальных полигонах, но в таких сведениях много субъективных факторов. Есть и множество других проблем. Для разработки эффективных средств борьбы с опустыниванием необходимы более совершенные способы сбора и сопоставления информации. Для совершенствования процессов наблюдения за опустыниванием в ФНЦ Агроэкологии РАН было принято решение о внедрении технологий геопространственного анализа вкупе с тематическим анализом космической съемки. Такой подход позволяет собирать, объединять и сопоставлять информацию по обширным территориям за многие десятки лет. При внедрении технологий спутникового мониторинга одной из задач является уменьшение трудозатрат на сбор, обработку и анализ данных, а также оптимизация процессов формирования информационной продукции и улучшение ее качества.
Эти задачи и призвана решать информационная система «Опустынивание и его мониторинг». Современный инструментарий помогает специалистам ФНЦ Агроэкологии не только проводить более качественные исследования, но больше внимания уделять оценке ситуации и планированию фитомелиорационных мероприятий. В октябре 2022 года «Терра Тех» и ФНЦ Агроэкологии РАН приступили к разработке системы «Опустынивание и его мониторинг». Реализация проекта заняла порядка 2 лет: вначале был разработан макет системы, проведены полевые работы по сбору эталонов, разработаны уникальные алгоритмы и тематические продукты, отработана технология по пилотным регионам и тестовым участкам. Сбор полевых данных выполнялся с использованием специально разработанного ФНЦ Агроэкологии мобильного приложения, благодаря которому достигается единообразное описание точек полевых обследований. Затем была реализована полнофункциональная система, проведены дополнительные масштабные полевые обследования, выполнен многолетний ретроспективный анализ процессов опустынивания в масштабах 14 регионов России, подверженных опустыниванию.
Система представляет собой геоинформационный сервис, снабженный инструментами сбора, анализа и визуализации данных космической съемки. Сложнейшая задача определения участков опустынивания решается поэтапно, на основе нескольких видов продуктов. Конечным результатом являются два синтетических информационных продукта: степень опустынивания и деградация земельных участков. В системе реализовано несколько цепочек автоматического создания информационных продуктов на основе космических снимков и полевых данных. Автоматическое распознавание выполняется с использованием нейронных сетей архитектуры U-Net, обученной распознавать на снимках области распространения дефляции и аккумуляции, области засоления, слабозаросшие пески и ряд других классов, необходимых для работы алгоритмов. В процессе формирования карт процессов опустынивания алгоритм сравнивает серии спутниковых снимков и проводит пространственное и временное сопоставление различных процессов, обнаруженных нейросетью. К результатам распознавания нейронными сетями добавляются аналитические данные, полученные на основе различных индексных изображений, а также материалы кадастра и полевые эталонные данные. Эти сведения комплексируются вместе для создания конечных синтетических продуктов. Далее результаты исследований по отдельным участкам обобщаются для получения сводной информации по регионам исследований и выводятся на единую карту руководителя, представляющую общие статистические данные по стране. Кроме того, в системе предусмотрен модуль формирования готовых аналитических отчетов, собирающий результаты исследования в наглядный документ с картографической и графической информацией. По итогам двухлетнего проекта создана и внедрена уникальная система мониторинга процессов опустынивания по всей территории России. В процессе реализации собрано более 550 полевых эталонов в различных природно-климатических зонах, разработаны инновационные автоматические инструменты определения участков опустынивания, картировано опустынивание на территории 14 регионов.
Разработанная система обеспечивает высочайшую степень автоматизации деятельности сотрудников ФНЦ Агроэкологии РАН, направленной на моделирование состояния, функционирования и динамики процессов опустыненных территорий и помогает в управление процессами опустынивания аридных территорий и земель, подверженных опустыниванию. Внедрение технологии позволит уменьшить трудозатраты на сбор и анализ данных, а также повысить качество аналитической продукции для принятия решений по борьбе с опустыниванием.