За чистотой Азовского моря будет следить искусственный интеллект
Донецкий государственный университет успешно испытал экспериментальный образец автоматизированной сети биомониторинга водной среды. Она создана в рамках реализации Стратегии устойчивого развития Приазовья до 2040 года, утвержденной правительством России.
Новая система представляет собой сеть автономных станций, которые в режиме реального времени собирают данные о состоянии воды и передают их в единый центр для комплексного анализа. Это передовое IT-решение, которое объединяет технологии интернета вещей (IoT), промышленную телеметрию, обработку больших массивов данных, аналитическое ПО и нейросетевые методы.
Высокие технологии для морских глубин
Азовское море является самым мелким морем России. Из-за небольшого объема воды любые загрязнения для него опаснее, чем для более крупных морских бассейнов. Тем более, что сейчас экосистема Азовского моря крайне нестабильная. За 19 лет его соленость выросла на 60%. Основная причина – в уменьшении материкового стока вод в море из рек бассейнов Дона и Кубани. А вот объем неочищенных сточных вод остается высоким – 1045 миллионов кубов. К 2030 году его снизят до 888, к 2040 году – до 731 миллионов кубических метров.
Недавно сотрудники Российской академии наук провели анализ проб воды. Как показали результаты, концентрация углеводородных соединений превысила норму в 5,4 раза. Эти показатели вдвое хуже результатов, полученных в ходе аналогичных исследований почти десятилетней давности. И тенденция роста устойчива.
Поэтому такая система мониторинга жизненно необходима Приазовью. Утвержденная правительством стратегия до 2040 года ставит амбициозные задачи по восстановлению экологии Азовского моря, развитию рыболовства и туризма, а также решению проблем осолонения воды и загрязнения. Цифровой мониторинг позволит видеть реальную картину происходящего и оперативно реагировать на угрозы. За созданием экспериментального образца последует увеличение количества станций и формирование полноценной сети. В перспективе подобные станции могут быть адаптированы для Черного, Каспийского и Балтийского морей, крупных рек и водохранилищ.
Роботы в работе, а планктон – в 3D
Ученые Института исследований и инжиниринга Приазовья и Азовского моря создали цифровой двойник Азовского моря. 3D-модель отслеживает и прогнозирует изменение численности и видового состава планктона. К слову, эти мельчайшие организмы активно перерабатывают углеводороды, постепенно восстанавливая естественный баланс. Используя моделирование акватории, исследователи будут с высокой точностью предсказывать «население» этих почти незаметных существ.
Севастопольские ученые предложили использовать машинное обучение для анализа поведения уже двустворчатых моллюсков, превратив их в «живые датчики» загрязнения. Тем временем нижегородские ученые разработали алгоритм для точности спутникового мониторинга качества воды. Во Владивостоке испытали автономные IoT-станции на солнечных батареях.
А Объединенная судостроительная корпорация продолжает развивать морскую робототехнику. Инженеры работают над концепцией, в рамках которой несколько роботов, массой от 50 до 300 килограммов, объединят в единую сеть. Робототехнический комплекс будет состоять из безэкипажного катера-носителя и автономных подводных аппаратов. Они смогут одновременно работать на различных глубинах и в разных построениях, решая комплексные задачи – от наблюдения за морской средой до масштабной сейсморазведки.
Единая система развития
Единая система управления развитием Азовского бассейна включает в себя 79 мероприятий по 18 различным направлениям – от восстановления экосистемы до раскрытия туристского потенциала. Для жителей прибрежных территорий – это более чистая вода, безопасный отдых и сохранение рыбных ресурсов. Для России – возможность построить единую цифровую картину состояния водных ресурсов, эффективно управлять стратегически важными акваториями и развивать экспортный потенциал высокотехнологичных решений для экологического мониторинга. Будущее экологии – за распределенными сетями датчиков, спутниковыми данными и искусственным интеллектом. И проект ДонГУ еще один важный шаг к созданию национальной системы «цифрового зрения» за «здоровьем» морей и рек.
