Назад

«Цифровой Обь-Иртышский бассейн». Создание основанной на больших данных комплексной системы управления водными ресурсами с применением технологии цифровых двойников

Идея или концепция
Цифровой профиль команды

Описание проекта

Целью проекта «Цифровой Обь-Иртышский бассейн» является оздоровление водных объектов Обь-Иртышского бассейна за счет создания основанной на больших данных комплексной системы управления водными ресурсами. Проект предусматривает три ключевых блока работ:

создание современной централизованной государственной инфраструктуры автоматического сбора данных о состоянии водных объектов, которая будет обеспечивать информацией все уполномоченные органы власти (установка наземных станций автоматического контроля в ключевых точках по руслам рек; получение данных дистанционного зондирования Земли и данных полевых исследований, в том числе при помощи беспилотных летательных аппаратов; создание в регионах цифровых фабрик сбора и обработки всех указанных типов данных, с передачей информации на федеральную платформу);
разработка на основе современных методов математического моделирования и технологии цифровых двойников цифровых аналитических сервисов для органов власти, работающих по принципу сигнальной системы и направляющих данные в ведомственные информационные системы;
создание единого платформенного решения, предназначенного для информационной поддержки принятия решений всех уполномоченных в сфере водных ресурсов органов власти (11 федеральных органов власти и уполномоченные органы государственной власти субъектов РФ), с интерфейсами для предприятий – водопользователей, организаций коммунального комплекса и общественности.
Проект позволит создать современные управленческие инструменты для большого числа органов власти, повысит прозрачность системы управления экологическими рисками. Это отличная возможность появления новых центров компетенций в регионах и создания новых высокотехнологичных бизнес-направлений и рабочих мест. Наиболее ценные социально значимые результаты проекта – это предотвращение угроз для населения за счет оперативности и точности реагирования и снижение уровня загрязнения водных объектов за счет создания системы автоматической фиксации нарушений.
Проект предусматривает не только объединение в рамках единого технологического комплекса всех самых современных цифровых технологий, применяемых в мире для цифрового экомониторинга (интернет вещей (включая автоматические цифровые станции гидрологического и гидрохимического контроля, данные ДЗЗ, данные, полученные при помощи БПЛА, и технологии обработки указанных мультимодальных данных), искусственный интеллект и математическое моделирование,
но, что наиболее важно - переход на принципиально новый уровень - управление водными ресурсами на основе больших данных за счет создания первого в мире цифрового двойника речного бассейна как техноприродного объекта.
Это позволит:
1) в режиме реального времени осуществлять дистанционный оперативный контроль за состоянием водных объектов;
2) принимать системные стратегические решения, связанные с использованием и сохранением водных объектов на основе моделирования и прогнозирования состояния речного бассейна в перспективе.
При этом, открывается возможность точно и своевременно определять, где и по какой причине возникла внештатная ситуация, минимизировать ее последствия и таким образом обеспечить прозрачность и управляемость всех процессов, связанных с природными и техногенными рисками на водных объектах.
Важно отметить, что проект предполагает создание в рамках единой платформы технологических решений для всех участников процесса управления водными ресурсами - для уполномоченных органов государственной власти, предприятий - природопользователей, организаций коммунального комплекса (водоканалов), а также открытого интерфейса для общественности.
В перспективе, после успешной отработки технологических решений проекта для сферы контроля трансграничных загрязнений на примере реки Иртыш (объект трансграничного водопользования России, Казахстана и Китая), предполагается создание международного интерфейса платформы, для обеспечения открытости данных о состоянии трансграничных водных объектов для мировой общественности, и масштабирования предусмотренных проектов решений на другие водные объекты в мировой практике.
Проект был разработан по инициативе Губернатора Кузбасса С.Е. Цивилева в 2019 году, и за период 2019-2021 гг. получил серьезную экспертную поддержку профильного отраслевого научного сообщества, а также со стороны органов государственной власти на федеральном и межрегиональном уровне.
Проект получил поддержку на экспертных заседаниях федерального уровня, включая Администрацию Президента, Аналитический центр при Правительстве РФ, Научно-технический совет Росприроднадзора, а также на совместных совещаниях с Минцифры России, МЧС России и Росприроднадзором, на Экспертном совете при Минприроды России (указанный Экспертный совет был создан в 2020 году приказом Минприроды России для рассмотрения проекта "Цифровой Обь-Иртышский бассейн").
Готовность принять участие в реализации проекта официально подтвердили 12 регионов Сибири и Урала. Необходимо отметить, что проект особенно актуален для регионов, принимающих участие в федеральном проекте «Чистый воздух» (на территории Обь-Иртышского бассейна расположены 7 из 12 пилотных городов этого проекта: Красноярск, Норильск, Нижний Тагил, Челябинск, Магнитогорск, Новокузнецк, Омск), поскольку позволит создать комплексную современную систему мониторинга и увязать технологические решения по воздуху и по водным ресурсам.
Учитывая высокий уровень проработки технологической документации по проекту, по итогам экспертного совещания в Администрации Президента было рекомендовано рассматривать проект «Цифровой Обь-Иртышский бассейн» как пилотный в рамках создаваемой по поручению Президента комплексной информационной системы мониторинга окружающей среды, с применением в рамках создания этой системы технологических решений и архитектуры данного проекта. На заседании Экспертного совета Минприроды России по реализации проекта «Цифровой Обь-Иртышский бассейн» 13 марта 2020 это решение было поддержано.
С 2021 года процесс разработки и реализации проекта курирует Совет Федерации.
Проект предусматривает поэтапную реализацию технологических решений на территории 12 приобских регионов за 5 лет, с созданием единой технологической инфраструктуры федерального уровня и единой платформы комплексного управления водными ресурсами, с последующим масштабированием указанных технологий на другие водные объекты РФ.
Для детальной отработки технологий, предусмотренных проектом, разработан пилотный проект "Цифровой Ускат", предусматривающий создание автоматической системы контроля загрязнений с применением ее в сфере контрольно-надзорной деятельности на примере бассейна реки Ускат в Кузбассе (наиболее загрязненный и техногенно нагруженный приток реки Томь, на котором расположено 25 угольных предприятий).
Отработка в рамках указанного пилотного проекта технологических и организационных решений, связанных с дальнейшей реализацией проекта на территории всей страны, а также проработка состава необходимых изменений в действующее законодательство для перехода к дистанционному контролю загрязнений и применения его в практике контрольно-надзорной деятельности, позволит системно подготовиться к масштабной реализации проекта "Цифровой Обь-Иртышский бассейн" и по итогам апробации оборудования для автоматического контроля загрязнений, разработать программу импортозамещения указанного оборудования (что предусмотрено соглашением между Правительством Кузбасса и ГК "Ростех").
Реализация пилотного проекта была поддержана со стороны Минцифры России, Минприроды России, МЧС России и Росприроднадзора.
В соответствии с поручением Заместителя Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Абрамченко от 05.03.2021 №ВА-П11-2821, Минцифры России совместно с Минприроды России, Правительством Кузбасса и другими уполномоченными органами власти поручено разработать и внести в Правительство РФ проект постановления Правительства РФ о проведении эксперимента по применению дистанционных методов государственного экологического надзора в сфере охраны водных объектов (пилотный проект «Цифровой Ускат»).
Основным технологическим партнером проекта, ответственным за поставку и обслуживание оборудования автоматического контроля состояния водных объектов, является ГК «Ростех» (в рамках соглашения с Правительством Кузбасса), в лице дочернего предприятия АО "РТ-инфраструктура".
Генеральным директором ГК "Ростех" С.В. Чемезовым в адрес Правительства РФ было направлено письмо в поддержку реализации проекта "Цифровой Обь-Иртышский бассейн" как нового федерального проекта в рамках национального проекта "Экология".
Необходимо отметить, что разработчиком предусмотренной проектом технологии цифровых двойников, за счет которой проект "Цифровой Обь-Иртышский бассейн" имеет инновационный потенциал мирового уровня, является отечественная команда - Центр НТИ "Новые производственные технологии" Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, под руководством проректора СПбПУ профессора А.И. Боровкова.
Для обеспечения научно-технологической координации разработки и реализации проекта, Правительством Кузбасса заключено четырехстороннее соглашение с 3 основными организациями, являющимися научно-технологическими координаторами проекта:
- Центр НТИ "Новые производственные технологии" СПбПУ (команда проф. А.И. Боровкова)
- ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий» (команда проф. В.П. Потапова, Кемеровский филиал ФИЦ ИВТ);
- Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения РАН (команда проф. А.В. Пузанова)
Проект получил высокую экспертную оценку и поддержку со стороны Научного совета РАН по глобальным экологическим проблемам, АНО "Центр "Аэронет", АНО "Отраслевой центр "МАРИНЕТ", Рабочей группы НТИ "Технет", Научно-исследовательского института проблем экологии (НИИ ПЭ), Российской ассоциации водоснабжения и водоотведения.
В 2019-2020 гг. проект был представлен на Всероссийском водном конгрессе и Петербургском цифровом форуме, и рекомендации о необходимости реализации проекта вошли в состав итоговых резолюций указанных конгрессов.
Отдельно необходимо подчеркнуть, что проект предусматривает создание центров компетенций во всех регионах его реализации, что позволит вовлечь местные научные организации, IT-бизнес и инновационную молодежь в реализацию предусмотренных проектом передовых технологических решений. Архитектура проекта прямо предусматривает создание региональных (либо межрегиональных) центров сбора и обработки мультимодальных данных, с обеспечением при этом системной целостности создаваемой единой федеральной системы.

Учитывая то, что проект формирует высокий запрос на новые компетенции в сфере CDO и цифрового экологического контроля и мониторинга, была достигнута предварительная договоренность с АНО "Университет 20.35" (В.Н. Адаевой) о возможности реализации образовательной программы по направлению CDO, ориентированной на содержание проекта, для представителей федеральных и региональных органов исполнительной власти, промышленных предприятий, вузов и научных организаций, технологических партнеров проекта, с первого года старта реализации проекта.

Пульс

Пока еще в пульсе нет записей

Достижения

Финалист форума «Сильные идеи для нового времени»
Участник акселератора Архипелага 2022 Участник акселератора Архипелага 2022

Команда

Контакты

Следят за проектом

НАВЕРХ