Цифровые реки будущего

27 июня в Кузбасском технопарке состоялось заседание координационного совета по цифровому развитию и использованию информационных технологий в нашем регионе. Всеобщее внимание привлёк проект создания цифровой модели речной экосистемы Обь-Иртышского бассейна.

Кемеровчане-старожилы помнят, как в советское время можно было добраться до Томска на пароходе. В наши дни судоходного сообщения между двумя областными центрами нет – Томь обмелела. Качество воды в реке также оставляет желать лучшего. Многие горожане просто не рискуют купаться в главной водной артерии нашего региона. Оперативно отследить, кто, где и когда сбрасывает в Томь и её притоки вредные вещества (этим грешат, в основном, промышленные предприятия) довольно сложно. Ещё труднее бороться с последствиями подобных загрязнений.

Контролировать обстановку в режиме реального времени поможет инновационный проект, предложенный кузбасскими учёными и разработанный совместно со специалистами из Центра компетенций Национальной технологической инициативы Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, у которых есть некоторый опыт в данном направлении. Учёные планируют создать первую в мире «цифровую реку», то есть виртуальную модель огромного Обь-Иртышского бассейна, составной частью которого является Томь со своими притоками.

– Томь – самая загрязнённая река всего Обь-Иртышского бассейна, а река Ускат – самый грязный приток Томи, – поясняет соавтор проекта, заведующий лабораторией промышленной ботаники Института экологии человека Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН в г. Кемерово Юрий Манаков. – Поэтому первый цифровой экополигон мы сделаем на реке Ускат в Прокопьевском районе. Мы должны установить на выбранных участках самое современное оборудование, в том числе «умные» датчики. Эти приборы позволяют определять параметры, такие как мутность воды, её кислотность, степень загрязнения тяжёлыми металлами, и в онлайн-режиме передавать по беспроводной связи эти данные в электронный информационный сервис. Сейчас любой объект можно снабдить подобными датчиками, и вся полученная информация будет образовывать «цифровую тень». Но наш проект предусматривает создание комплексного «цифрового двойника», то есть эти данные будут обрабатываться, и в результате мы получим виртуальное отображение реальных объектов, которое будет полностью повторять свойства физических или биологических оригиналов. Таким образом, мы сможем наблюдать всё разнообразие обитателей водоёмов и текущие изменения в биоструктуре. И в этом особенность, что биологических «цифровых двойников» ещё никто не создавал. Наш проект позволит внедрить эффективную систему управления речными бассейнами и водными ресурсами и поможет определить пути решения экологических проблем на водных объектах. Надеюсь, что уже осенью мы сможем представить первые результаты по цифровизации полигона на Ускате.

Подобные полигоны в скором времени планируют создать ещё в четырёх субъектах Урала и Сибири. В более отдалённой перспективе к проекту «речной цифровизации» присоединятся 14 регионов Обь-Иртышского бассейна. Кузбасс станет регионом-координатором этой межрегиональной инициативы.

– В будущем, когда мы всё оцифруем, мы будем видеть каждый ручеёк: какой чистоты там вода, кто и что туда сбрасывает, какие ещё происходят нарушения и изменения, – отметил губернатор Кемеровской области Сергей Цивилев. – Учёные заметили, что в последние 30 – 40 лет реки Сибири мельчают, и эту проблему также надо решать. Необходимо рационально расходовать водные ресурсы, чтобы развивать промышленность, машиностроение, сельское хозяйство.

Чтобы проект создания цифровой модели речной экосистемы не остался на бумаге, к нему требуется подобрать необходимое оборудование. В этом готова помочь немецкая компания, с которой сейчас идут переговоры. В финансовом плане учёные надеются на федеральный бюджет, в ближайшее время начнётся работа по включению программы «Цифровой Обь-Иртышский бассейн» в национальный проект «Экология».