Цифровой Амур: виртуальная копия поможет успешнее прогнозировать экологические угрозы
Коллектив Тихоокeанского государственного университета разработал высокоточный цифровой двойник реки Амур и ее притоков. Виртуальная копия одной из крупнейших рек планеты способна изменить подход к безопасности целого региона.
Река в компьютере
Сегодня климат становится все менее предсказуемым, а экологические вызовы — все масштабнее. И наука ищет новые инструменты для управления природными стихиями. За последние сто лет на Амуре произошло 110 наводнений, 17 – катастрофических. В 2013 году Дальний Восток пережил крупнейшее наводнение за 115 лет наблюдений – пострадали 170 тысяч человек, было затоплено порядка 13 тысяч домов. Ущерб от стихии составил 92 миллиарда рублей. Получить прогноз таких природных бедствий – значит обеспечить безопасность населению и не допустить большие материальные потери.
Такой ценный для науки проект создали в стенах Тихоокеанского государственного университета (ТОГУ). Модель объединяет данные, собранные с помощью беспилотников, гидролокаторов и лазерных сканеров, которые «прощупали» каждую излучину реального русла и береговой линии могучего и капризного Амура. В итоге родился детализированный цифровой двойник, постоянно обновляемый и готовый к анализу. Новая модель показывает не просто статистику уровней воды, а визуализирует и просчитывает сценарии разлива в зависимости от множества факторов: осадков, таяния льдов, состояния грунта. Цифровой двойник помогает не только вовремя начать защитные мероприятия, но и усиливает контроль за водоохранными зонами, отслеживая незаконную деятельность, оценивая риски экологической деградации.
В русле тренда
Цифровые двойники водных ресурсов становятся стандартом для управления, интегрируя искусственный интеллект, ГИС-технологии и большие данные для прогнозирования рисков. Такие системы кардинально улучшают раннее предупреждение и принятие решений.
Сибирские ученые создают цифровой двойник озера Байкал, который будет следить за экологическим состоянием Байкальской природной территории в режиме реального времени и производить сценарные расчеты возможных изменений. На стадии подготовки к запуску – цифровой двойник Каспийского моря. Его задача – в оперативном режиме отслеживать изменения уровня моря, прогнозировать последствия геологических изменений и строительства новых объектов.
Для развития грузоперевозок эксперты предложили создать виртуальную копию Иртыша. Она повысит безопасность судоходства минимум на 20%, увеличит скорость передвижения судов на 10-15%. Таким образом, хабаровские ученые разработали продукт, актуальный не только для Дальнего Востока, но и соответствующий научным стандартам.
Широкие горизонты
Хабаровский проект может лечь в основу государственной системы мониторинга и предупреждения экстремальных гидрологических явлений. Для гидрологов и экологов это — мощная исследовательская платформа. У технологии серьезный экспортный потенциал, особенно для стран с развитой гидрологической инфраструктурой или сложными паводковыми режимами. А туристическое приложение с функцией «дополненной реальности» для виртуальных сплавов по Амуру, включая подводные виды, показывает, как серьезная наука может создавать понятные и увлекательные продукты для каждого.
Применение подобных систем будет только расти. Интеграция цифровых двойников в управление природными рисками (паводки, эрозия, загрязнения) станет общим стандартом.
