Ученые-географы создадут модель для прогноза опасных природных явлений

Исследователи ГГФ ТГУ совместно с коллегами из Токийского столичного университета (TMU) работают над созданием нового цифрового инструмента для прогнозирования природных опасностей, обусловленных климатическими факторами. Программный продукт позволит предсказывать такие явления, как оползни, разрушение берегов, подтопление населенных пунктов. Полученные результаты можно будет использовать для осуществления плановых предупредительных работ и проведения оперативных мероприятий в случае возникновения ЧС.

– У нас и у японцев есть похожие проблемы, обусловленные природными явлениями, – это оползни и разрушение берегов рек, – говорит доцент ГГФ ТГУ Вадим Хромых. – У японцев причиной служат землетрясения и проливные дожди в горах, из-за чего под угрозой оказываются целые населенные пункты, гибнут люди. У нас подмыв берегов и оползни приводят к обрушению десятков домов. К примеру, в Колпашево за последние годы береговая линия, которую подмывает Обь, отодвинулась вглубь на десятки метров.

В качестве основы модели для предсказания природных катаклизмов ученые-географы планируют использовать ГИС-технологии, которые активно развивает ГГФ ТГУ, и японскую технологию – «дерево решений», разработанную для предсказания оползневых явлений. При этом на основе цифровой модели рельефа проводят анализ – вычисляют для каждой ячейки модели параметры, влияющие на движение грунта: среднюю крутизну, форму склона и прочее. Также добавляются характеристики почвенного покрова. Затем включается алгоритм, который носит название «дерево решений»: система, используя введенные параметры, рассчитывает вероятность развития оползня в конкретной ячейке модели.

– Можно сказать, что это своеобразная нейронная сеть, – говорит Вадим Хромых. – Ее возможности не просто высоки, они постоянно увеличиваются по мере накопления информации. Мы планируем использовать этот продукт вместе с нашим Геопорталом, который был разработан в интересах администрации Томской области и используется региональными службами экстренного реагирования для предупреждения ЧС в опасные периоды, например, во время весеннего половодья. Применение двух цифровых продуктов позволит расширить их возможности и получить синергетический эффект.

Как отметил Вадим Хромых, ученые рассчитывают на получение финансовой поддержки со стороны Японии. Недавно группа российских и японских исследователей подала совместные заявки на два гранта, в том числе в рамках крупного проекта e-ASIA, задачей которого является формирование и поддержка международных совместных исследовательских проектов в восточноазиатском регионе. Третьим участником заявки стала Индонезия, для которой оползни также являются большой проблемой, несущей за собой человеческие жертвы и большие экономические потери.

Автор японской версии «дерева решений» – ученый Токийского столичного университета Даичи Накаяма – недавно побывал в ТГУ в составе представительной делегации, прибывшей на юбилей университета. При этом японский ученый провёл в ТГУ около месяца: принял участие в совместных исследованиях на полигоне учебных географических практик в Хакасии (деревня Малая Сыя), провел двухдневный мастер-класс для студентов, магистрантов и преподавателей кафедры географии, в рамках которого продемонстрировал возможности новых технологий. Добавим, что новый цифровой инструмент японцы планируют использовать для предсказания оползней в Японских Альпах, ученые ТГУ – для прогнозирования опасных ситуаций в населенных пунктах, расположенных вдоль Томи и Оби.