| 12. |
Приоритет Стратегии НТР России, согласно Указу Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г. № 145 |
Повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики |
| 19. |
Аннотация |
Научное исследование направлено на развитие теории и практики геоинформационных Больших данных в арктических исследованиях для решения логистических задач в Арктической зоне Российской Федерации.
Социальное и экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ) существенно зависит от транспортной доступности региона. В последнее десятилетие важнейшим национальным проектом в АЗРФ стал Северный морской путь (СМП). С ним неразрывно связана логистическая структура на континентальной части АЗРФ, формирующая преобладающую часть грузопотока по СМП. Транспортная инфраструктура представлена здесь всеми ее видами: водным (речным и морским), автомобильным, железнодорожным, авиационным, трубопроводным и др. В западном секторе АЗРФ существенно большее распространение получил на сегодня железнодорожный транспорт, в то время как в восточном – автомобильный. Необходимость создания новых транспортных комплексов связано преимущественно с разработкой полезных ископаемых, которые наряду с «северным завозом» составляют существенную часть грузопотока в АЗРФ.
Необходимо отметить, что АЗРФ является сложной и недостаточно изученной территорией, развитие транспортных систем в которой должно быть подкреплено научными исследованиями, базирующимися на комплексном системном анализе большого объема данных. Отметим, что в северных широтах существенно сильнее, чем в целом по планете, проявляются климатические изменения и влияние космической погоды на надежность транспортных систем. Здесь также хуже изучена сейсмичность и другие эндогенные опасности. Сегодня изучением Арктики занимается большое количество научных коллективов, которые, используя современные подходы и оборудование, собирают огромные объемы новых данных о регионе. При этом сбор, хранение, обработка, анализ и интерпретация данных ведутся на базе классических подходов научного анализа без привлечения технологии Больших данных (Big Data), созданных в XXI веке. Это значительно ограничивает получение принципиально новых знаний.
Исследования в создаваемой молодежной лаборатории геоинформатики Больших данных Арктики будут направлены на развитие теории и практики Больших данных в приложении к широкому спектру информации арктического региона. В то же время зарекомендовавшие себя методы обработки и анализа данных о природной среде (климатические, геомагнитные, сейсмологические, гравиметрические, литологические и др.) будут модифицированы на случай АЗРФ. Отметим, что сами данные будут обрабатываться с использованием технологии кластерных распределенных вычислений, что позволит эффективно внедрять технологию Больших данных. Полученные результаты будут использованы для поддержки решения логистических задач в Арктической зоне Российской Федерации путем наработанного сотрудничества с Минтранс России.
Планируемые к реализации задачи:
1. Анализ геолого-геофизических (в том числе данные ДЗЗ) и климатических параметров и характеристик, выделение из них оказывающих существенное влияние на безопасное и эффективное использование логистических путей в АЗРФ.
2. Разработка архитектуры системы накопления, хранения, обработки и анализа Больших данных (БоД) отобранных геолого-геофизических и климатических параметров и характеристик.
3. Сбор геолого-геофизических и климатических данных по отобранным параметрам и характеристикам.
4. Формирование и загрузка наборов данных (дата-сеты) в разработанную систему хранения, обработки и анализа БоД.
5. Создание интеллектуальной ГИС для анализа и представления пространственной информации из сформированных наборов геолого-геофизических и климатических данных.
6. Модификация, с учетом специфики АЗРФ, ранее разработанных и создание новых методов и алгоритмов системного анализа, направленных на интеллектуальную обработку и комплексный анализ геолого-геофизических и климатических данных АЗРФ.
7. Адаптация комплекса методов и алгоритмов для их использования в распределённых вычислениях.
8. Системный анализ влияния отобранных геолого-геофизических и климатических параметров и характеристик на транспортную инфраструктуру российской Арктики с использованием разработанной системы хранения, обработки и анализа БоД, базирующейся на распределённых вычислениях.
9. Разработка научно обоснованных критериев оценки опасностей и рисков использования имеющихся и проектируемых логистических путей в АЗРФ.
10. Интеграция в среду ГИС алгоритмов системного анализа для интеллектуальной обработки пространственных геолого-геофизических и климатических данных.
11. Оценка рисков и опасностей природных систем при использовании имеющихся и проектируемых логистических маршрутов в АЗРФ.
12. В рамках разработанной интеллектуальной ГИС построение интерактивной карты совокупности природных опасностей и рисков по отдельным параметрам и характеристикам, оказывающим влияние на логистическую инфраструктуру российской Арктики. |