ҚазҰУ-дың Жерді қашықтықтан зондтау орталығы

«Жеті түрлі ілім біл» деген бабаларымыздың өсиеті Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің жаңашыл жас ғалымдары үшін кәсіби ұстаным іспеттес. Ғарыштық технологиялардың тілін игерген мамандарымыз ел экономикасының әлеуетін арттыруға септігін тигізер жаңа жобаларды дүниеге әкелді. Мәселен, оқу ордасындағы Жерді қашықтықтан зондтау (ЖҚЗ) орталығы 2018 жылдан бері геоақпараттық жүйелер (ГАЖ) және ғарыштық суреттер негізінде әртүрлі салаларға арналған геоөнімдер дайындауда.

Геоақпараттық өнімдер деп – жерді қашықтықтан зондтау, яғни бақылау деректері негізінде алынған сараптама нәтижелерін айтамыз. Сонымен бірге тағы басқа дереккөздердің картографиялық, статистикалық, метео мәліметтері пайдаланылады. Бұл жүйе ел экономикасының көптеген салаларына едәуір өзгерістер әкелуге таптырмайтын тәсіл. Мысалы, ауыл шаруашылығы, құрылыс, төтенше жағдайлар, экология, қоршаған ортаны қорғау және жүк тасымалы секілді салалар үшін аса тиімді. Әлемдік нарықта бәсекеге қабілетті болуға осындай инновациялық өнімдер тікелей жол ашады.

Университетіміздегі Инжиниринг және жоғары технологиялар кластері бас директорының орынбасары Өміржан Тәукебаевтың айтуынша, аталмыш орталықтың негізгі қызметі – әртүрлі кеңістіктік дәлдіктегі ғарыштық суреттерді алу, өңдеу және тарату. Осы ақпараттарды қолдана оты­рып түрлі талдау жұмыстарын жасау, мониторинг жүргізу. Сондай-ақ білім алушыларды геоақпараттық қолданбалы бағдарламалар негіздеріне оқыту.

2019 жылы Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ SuperMap компаниясымен серіктестік туралы келісімге қол қойды. Осыған сәйкес, университетке SuperMap GIS бағдарламалық жасақтамасын Орталық Азия мен Ресейде таратуға, оқытуға және техникалық қолдау көрсету құқығы берілді. SuperMap әлемдегі ең ірі гео­ақпараттық жүйелер платформаларын өндіретін компания және дүниежүзі бойынша HUAWei, IBM, Microsoft сияқты 1000-нан астам серіктестері бар.

ҚазҰУ-дың Жерді қашықтықтан зондтау орталығының басты мүмкіндіктері ретінде мынаны айтуға болады:

Орталықта қытайлық ғылым академиясына қарайтын SatSee виртуалды стансасы жұмыс істейді.

Бұл QuickLook режимінде Қытайдың бес жасанды жер серігінен, АҚШ-тың LandSat ғарыштық аппараттың ұшып бара жат­қан траекториясын көре отырып, қажетті аумақтың суреттерін алуға мүмкіндік береді. Яғни ғарыш аппараттарының көптігі қазақстандық басқа жүйелермен салыстырғанда мәліметтерді жылдам әрі жиі интервалмен алуға қолайлы жағдай тудырады.

– Бүгінгі таңда Жерді қашық­тық­тан зондтау орталығы жерді бақылап қана қоймай, университет кафедраларының студенттері мен магистранттарын өндірістік тәжірибеден өткізеді. Биылғы оқу жылында SuperMap компаниясымен біріге отырып, география және табиғатты пайдалану, механика және математика факультеттері кафедраларына Super­Map iDesktop бағдарламасының 30 лицензиясын орнатты. Сонымен қатар Картография және геоинформатика кафедрасының базасында SuperMap компаниясының инновациялық өнімдері негізінде «Геоақпараттық картография» зертханасы ашылды. Бұл бағдарлама дүниежүзіндегі барлық стандартқа сәйкес және ең басты айырмашылығы – онда заманауи тренд саналатын Big data, жасанды интеллект және 3D GIS секілді платформаның барлығында жұмыс істеуге болады. Назар аударатын тағы бір мәселе – бағдарлама 600-ден астам талдау жасау мүмкіндігіне ие, – деп атап өтті Өміржан Тәукебаев.

Сақтанғанды сақтайды

Өміржан Жалғасбекұлының айтуынша, былтыр Сардоба суқоймасы жарылған кезде Жерді қашықтықтан зондтау орталығы Қытай ғылым академиясына қарасты аэроғарыштық зерттеулер институтының мамандарымен бірлесе зерттеу жүргізді. GF-3 Жердің жасанды серігінің ғарыштық суреттері негізінде су алған жерлердің ауданы қысқа мерзімде анықталып, талданды.

– Сол кезде біз Қытай ғылым академиясына қарасты аэроғарыштық зерттеулер институтының мамандарымен бірігіп ғарыштық суреттердің негізінде бөгеттің 234 метр ұзындықтағы жері жарылып кеткенін анықтадық. Жер бедерінің сандық моделі арқылы талдау жасағанымызда Сардоба суқоймасынан Қазақстан  территориясына дейін аққан су 25-30 шақырым қашықтық бойы тек қана ылдилап ағып отырғаны белгілі болды. Мысалы, суқойма маңы теңіз деңгейінен 287 метр биіктікте болса, елімізбен шекаралас аймақтардың деңгейі 210-215 метрге дейін төмендей түседі, – дейді ол. Сонымен бірге жерді қашықтықтан зондтау технологиясы арқылы өзендердегі су толу процесін қадағалауға мүмкіндік туды. Бұл жерде ғарыштық суреттерге қоса, температура, қар жамылғысының қалыңдығы, жауын-шашын мөлшері секілді метеорологиялық мәліметтер де пайдаланылады.

2019 жылы орталық өкілдері Ертіс өзенінің 240 шақырымына талдау жасаған. Мұнда орта есеппен 138 мыңға жуық халқы бар 65 елді мекен орналасқан. Нәтижесінде мамыр айында судың арнасына толуы байқалған. Бұл су тасқынының алдын алуға және ауыл шаруашылығына қатысты жұмыстарды жоспарлауға мүмкіндік береді.

Мореналық көлдер мониторингі

Мұндай көлдер мұздықтардың әсерінен таулы аймақтарда пайда болады. Бірақ тау құшағында тып-тыныш жатқан тұнық көл көктем-жаз мезгілдерінде тасып, алапат сел туындатуы әбден мүмкін. Сондықтан бұл жерлерді арнаулы мамандар өз бақылауында ұстайды.

– Қазіргі таңда Жерді қашықтықтан зондтау орталығы мореналық көлдерге автоматтандырылған мониторинг жүйесін құру және контейнер типтегі мобильді гибридтік электр стансаларды жасау бағытында жұмыстар атқаруда. Қазақстанда 945 мореналық көл бар, оның 47-сі қауіпті. Соның қауіпті деп саналатын 14-і Алматы қаласының маңында орналасқан. Сонымен қатар еліміздегі сел және көшкін жүру қаупі бар аймақтары үнемі мониторинг жүргізуді қажет етеді. Ғарыштық технологияларды пайдалану табиғи және антропогендік факторлардан туындайтын апаттардың алдын алуға және шығын мөлшерін азайтуға жол ашады. Ал автоматтандырылған интеллектуалдық жүйе бір мезетте бірнеше көрсеткішті өлшей алады. Мысалы, судың сапасын, топырақ температурасы мен ылғалдылығын, жауын-шашын мөлшерін әп-сәтте анықтап береді. Ал мамандар ситуациялық орталықтарда отырып-ақ сол мәліметтер негізінде талдау жасайды. Одан бөлек, 360 градустық камералар орнатып, жағдайды толық бақылауда ұстауға мүмкіндік береді, – дейді Өміржан мырза.

ҚазҰУ-дың Жерді қашықтықтан зондтау орталығының басты мүмкіндіктері:

– Қажетті аумақтың суреттерін жоғары сапада алуға мүмкіндік мол;

– қазақстандық жүйелермен салыстырғанда мәліметтерді жылдам әрі жиі интервалмен бере алады;

– Тиісті құрылымдар мен облыстық әкімдіктердің қызметін жеңілдетеді.

Жерді қашықтықтан зондтау орталығы мына бағыттар бойынша ғарыштық мониторингтік қызмет көрсетеді:

– орман және дала өрті кезінде;

– сел және су тасқыны кезінде;

– мал жайылымдарына;

– егістік алқаптарына;

– тұрмыстық қалдықтарды көметін нысандарға;

– жаңа құрылыс нысандарын анықтау;

– геоақпараттық жүйе (геопортал) жасау және енгізу.

Туризмнің тірегі

Жерді қашықтықтан зондтау орталығы туризм саласының дамуына да үлес қоспақ. Мысалы, өткен жылы туризмді дамыту мақсатында университетіміздегі орталық «Turanga Group» ЖШС-мен бірлесе отырып туристерге арналған карта дайындаған. Картада Іле-Алатау ұлттық паркінде орналасқан Аюсай шатқалындағы үш соқпақ жол мен туристік нысандар көрсетілген. Сонымен бірге жолдың ұзындығы және күрделілігі жайлы ақпараттар да туристерге қолжетімді бола түсті. Болашақта смартфонға арналған қосымша дайындау және геопортал құру жоспарланған. Бұл мәліметтердің барлығы цифрлық форматта болғандықтан, оларды редакциялау өте оңай. Сол себепті инфрақұрылым жақсара түскенде картаны кез келген уақытта жаңа мәліметтермен толықтырып отыруға болады. Орталық мамандары туристік компания өкілдерімен бірге үш соқпақ жолды да жаяу жүріп өткен. Мұны «мәліметтердің сәйкестігіне көз жеткізіп, қателіктерге жол бермеу үшін қажет» деп түсіндірді Өміржан Жалғасбекұлы.

Бақылау және жоспарлау

– Жергілікті атқарушы органдарға пайдалы болатын тағы бір тұсымыз бар, – дейді Өміржан мырза. – Мысалы, тұрмыстық қалдықтарды көметін орындарды да ғарыштық суреттер арқылы мониторинг жасау қолжетімді бола түсті. Алматы маңындағы қоқыс төгетін полигон Әйтей ауылының жанында орналасқан. Ондағы қалдықтың көлемі соңғы онжылдықта 2,5 есе өскен екен. Аталмыш әдіс заңсыз қоқыс тасталған жерді және көмілмей қалған қатты қалдықтарды анықтауға жағдай жасайды. Бұл да бір экологиялық проблемалардың алдын алуға бағытталған жоба болар еді.

Қазіргі таңда жаңа технологияға мұқтаж саланың бірі – ауыл шаруашылығы. Мемлекет бұл саланың дамуына қыруар қаржы жұмсауда. Жерді қашықтықтан зондтау болашақта сол жерлерге егістік алқаптарын жоспарлауға, өнімділігін алдын ала бағамдауға жол ашады.

Қорыта айтқанда, геоақпараттық жүйе мен Жерді қашықтықтан зондтау мәліметтерін пайдалану жаһандану дәуірінде елеулі өзгерістер алып келген жүйе. Әлем елдері мұны тиімді пайдаланып, тамаша нәтижелерге қол жеткізіп үлгерді. Мысалы, Малайзия мемлекеті осы технологияның арқасында ақылды қала жасап шығарса, Таиланд Smart-Agriculture, яғни ақылды ауыл шаруашылығын, Қытай төтенше жағдайлардың алдын алу геопорталын қолдану үстінде. Тіпті кейбір елдер логистика саласында геоақпараттық жүйелерді қолдану арқылы жүк тасымалын бақылап отыр. Егер мемлекет тарапынан немесе жергілікті атқарушы билік органдарынан осындай жобаларға тапсырыс түссе, біздің мамандар бәсекеге қабілетті жаңа жоба жасап шығаратыны сөзсіз.

Кәмила ДҮЙСЕН