«Назрела необходимость внедрения системы мониторинга погоды и экологии»

Страновая интеграция метеоданных может усилить качество метеопродукции РГП «Казгидромет», однако стоимость ГЧП-проекта обойдётся в 120 млн долларов.

08 Ноября 2018 07:00 Автор: Данияр Сериков
«Назрела необходимость внедрения системы мониторинга погоды и экологии», погода, экология, Казгидромет, метеорология, технологии, Климат, Цифровизация, АПК, КЧС, Kazakh Invest

На недавнем казахстанско-американском форуме в Астане между агентством Kazakh Invest и компанией Baron Services был заключён меморандум о сотрудничестве. Он предполагает реализацию проекта американской корпорации в сфере гидрометеорологии и экологии. Чтобы выяснить, как это повлияет на погодную безопасность казахстанцев, abctv.kz переговорил с её представителем в Казахстане, Алиёй Нуракишевой.

– Алия, в чём заключается проект?

– Проект представляет собой систему многоуровневую и комплексную в рамках страны. Мы изначально говорили о производстве радаров на площадке СЭЗ «Астана-Технополис» Назарбаев Университета. Однако для этого в первую очередь необходимо повышать уровень квалификации наших специалистов. В дальнейшем Казахстан может стать центром развития погодных технологий, исследований климата в регионе.

– Это проект для «Казаэронавигации»?

– Не только. Практически для всех отраслей экономики важны качественные погодные данные, особенно для сельскохозяйственной отрасли, так как она сильно зависит от качественной и целенаправленной агропогодной информации, для КЧС важно раннее оповещение, для «Казводхоза» важны точные гидрологические данные. «Казаэронавигация» и «Казгидромет» заключили соглашение о создании радарной сети и об обмене данными с их радаров. Из них 15 радаров принадлежат «Казаэронавигации», они будут установлены в аэропортах городов Казахстана, и 10 радаров будут принадлежать «Казгидромету».

В декабре прошлого года «Казгидромет» объявил тендер по закупу двух радаров. Мы выиграли этот конкурс на поставку радаров в города Шалкар и Жезказган. Сейчас данный контракт в процессе исполнения.

– Расскажите, пожалуйста, об интегрированной системе гидрометеорологии, которую вы предлагаете Казахстану, и в частности для «Казгидромета», в рамках договорённостей с США по цифровизации.

– Baron предлагает создать национальную интегрированную систему мониторинга погоды и экологии в Казахстане, оператором которой должен быть «Казгидромет» с возможностью выпускать более 1800 погодных продуктов. Такая система будет состоять из следующих этапов. Первым будем создание радарной сети из 25 радаров, которые покроют территорию Казахстана. Потом последует многоуровневая интеграция, которая будет включать в себя глобальные погодные данные Земли, спутниковые данные в реальном времени, радарные данные высокого качества, так как радиус действия радара может достигать 250-450 километров, данные с наземного оборудования – гидро-, метео-, эко- и других станций, архивные данные Казахстана по погоде за 100 лет, имеющиеся в «Казгидромете», данные по типам почв, по видам землепользования – вспаханности или необработанности, типы растительности, данные топографии и другие факторы.

Далее будет проведена обработка погодных данных в системах численного моделирования в разрезе метео-, гидро-, агро-, эконаправлений, на выходе системы по ним будет даваться прогноз. Нужно развивать эти направления совместно с профессорами и обучая специалистов на производстве.

На основе обработанных данных можно будет организовать систему оповещения на национальном уровне. Комитет ЧС и его департаменты в 14 областях будут подключены к единой системе через программу ThreatNet и через мобильное приложение Saf-T-Net App будет производиться локальное оповещение населения. Акиматы, полиция, пожарные службы одновременно будут иметь доступ к системе, оповещение будет происходить по географически определенным местам погодных явлений.

Для улучшения работы прогнозной системы и обработки данных будет необходимо постоянно повышать человеческий потенциал и исследовательскую, учебную базу. Для этого мы предложили создать центр при Назарбаев Университете для Казахстана и близлежащих стран Центральной и Южной Азии. Профессор инженерной школы университета Жанай Сагинтаев в конце августа провел в США встречи с профессорами факультета атмосферных исследований университета Алабамы (UAH), Национального центра космических наук и технологий (National Space Science and Technology Center, NSSTC), Институтом неблагоприятных погодных условий (Severe Weather Institute) и Лабораториями радарных технологий и изучения молний (Severe Weather Institute and the Radar & Lightning Laboratories), чтобы определить сферы возможного сотрудничества.

– Какие, например?

– Вот, к примеру, почему у нас не всегда могут определить объёмы расхода воды к весне для предупреждения паводков, почему нет раннего оповещения по градовым и штормовым явлениям? Потому что отсутствует системный подход – сколько воды выпало в виде дождя, снега, с имеющимся оборудованием сложно спрогнозировать заранее такие явления, неразвито численное моделирование погоды на локальных данных Казахстана. 

Гидрометеорологическую отрасль необходимо развивать, полноценно финансировать, повышать квалификацию кадров на системной основе, профессионально совмещая и теоретические, и практические курсы, внедрять новые технологии. С 2017 года руководство «Казгидромета» планирует модернизацию отрасли, закупаются радары. Но их должны поддержать правительство, минсельхоз, КЧС, министерство обороны, так как в достоверной и оперативной погодной информации нуждается практически каждая отрасль экономики. Только объединившись можно решить такие системные задачи. При создании такой системы необходимо на этапе планирования учесть актуальные проблемы ключевых отраслей.

Профессора наших университетов подтверждают, что в Казахстане назрела необходимость внедрения системы мониторинга погоды и экологии. В первую очередь надо понимать, что движения ветра, воды являются основой мониторинга не только накоплений снега, дождей, градовых и штормовых явлений, но и экологического и агрометеорологического мониторинга. Все это взаимосвязано. Поэтому важно создавать систему в национальном масштабе. И данная система должна базироваться на локальных данных страны.

– Эти радары будут и в «Казаэронавигации» использовать?

– Для целей гражданской авиации метеорологический радар дает определенный пакет радарных данных, для целей гидрометеорологии в национальном масштабе необходим более широкий ассортимент и более высокое качество радарных данных.

Приведу вам примеры преимуществ наших радаров. Блок микроволновой сборки находится сразу за антенной, где происходит оцифровка сигнала, и погодная информация в цифровом формате по оптоволоконному каналу поступает в радарный процессор, что позволяет сохранить данные сигнала. В микроволновой сборке есть запатентованная система CLEAN AP для очистки шумов. Обычно, луч радара видит и птиц, и насекомых, и частицы пыли, и может принять их за воду, система CLEAN AP позволяет отличить гидрометеорологические объекты от других целей, что очень важно при гидрологическом мониторинге. Еще одним преимуществом является автоматическая калибровка радара на каждом луче, это позволяет иметь точные погодные данные, экономить на обслуживании радара.

Радары позволят определять накопления осадков в виде дождя, снега, града, а также заблаговременно все градовые и штормовые явления. Помните, этой зимой был штормовой ветер в Астане – такие явления можно заранее прогнозировать с помощью радара, как минимум, за сутки, за три часа оповестить. 

По поводу раннего оповещения – в предлагаемой системе есть автоматическая система оповещения для КЧС, имеются разработанные программные продукты, взаимосвязанные с основной системой мониторинга погоды для «Казгидромета», с ее помощью визуализируются данные, и оповещается целевая аудитория на разных уровнях. Преимущество в том, что выбирается территория охвата, к примеру, градом, находящихся на данной территории абонентов, автоматически рассылается владельцам сотовых телефонов предупреждение.

Такая система раннего оповещения очень выгодна для многих секторов экономики. Например, в январе наша компания приняла участие на встрече представителей американского бизнес-сообщества с президентом нашей страны Нурсултан Абишевичем в Вашингтоне. Когда мы после завершения мероприятия шли пешком до гостиницы, в районе гостиницы была рассыпана соль. Роберт Барон пояснил, что они за сутки дали прогноз, что на определенной территории Вашингтона будет снег ночью. Следовательно, коммунальные службы заблаговременно приняли меры и рассыпали на указанной территории соль. На следующее утро я увидела подсохший, в белых разводах тротуар. Такая эффективная, координированная работа.

– У «Казаэронавигации» российские радары?

– Не только российские, и финские, и немецкие. Они выполняют все свои навигационные задачи, но по гидрологии, конечно, не очень эффективны. «Казгидромет» поднимал вопрос об их модернизации до уровня, который необходим для гидрометеорологической отрасли, особенно по накоплениям снега и подсчетам осадков. В связи с тем, что радары «Казаэронавигации» устанавливаются в аэропортах, в густонаселенных ключевых городах, значимость их радарных данных для гидрологического мониторинга крайне важна, так как это вопрос безопасности населения, водохранилищ. Мы можем предложить их модернизацию.

26 октября при содействии Kazakh Invest была проведена рабочая встреча со специалистами «Казаэронавигации», комитета гражданской авиации, «Казгидромета», министерства обороны, где обсудили возможности и специалистам был предоставлен на неделю доступ к базе Baron для ознакомления, апробации и анализа. «Казаэронавигацией» было предложено вернуться к этой теме после установки радаров «Казгидромета», чтобы можно было сравнить радарные данные, промониторить, как радар работает в разные сезоны, зимы, к примеру.

– Для «Казгидромета» вы еще будете поставлять радары?

– У «Казгидромета» есть еще потребность в семи радарах. Мы их в рамках ГЧП и предлагаем поставить, готовы привлечь финансирование. Поставим два радара в текущем году. Их установка будет в июне 2019 года. «Казгидромет» занимается обеспечением инфраструктуры, будет строить вышку под радар. Проектно-сметную документацию они уже заказали, сейчас проходит экспертизу.

– Разве им не выделяли 17 млрд тенге на следующий год из бюджета?

– Да, в новостях была об этом информация. Им действительно необходимо и расширение сети наземного оборудования, и радары, и другое увеличение материальной базы. Также Baron рекомендует для эффективности внедрять новые технологии, повышать квалификацию специалистов, развивать численное моделирование на базе суперкомпьютеров в сотрудничестве с научной сферой, интегрировать данные в рамках страны.

– Как вы будете реализовать ГЧП-проект, у нас ведь очень нестабильная валюта?

– Есть несколько решений. Думаю, этот вопрос будет решаться в процессе прямых переговоров с госпартнером.

– Вы работали над ГЧП-проектом с миннацэкономики?

–  Мы определились с партнером, который будет сопровождать наш ГЧП-проект. С министерством экономики переговорили, готовим предварительные расчеты, документы, планируем провести рабочие встречи. Обсудили вопрос ГЧП с «Байтерек» и «Зерде» – они поддерживают, предлагают решения господдержки.

– По цифровизации какие-то казахстанские подрядчики у вас будут привлекаться?

– Да, конечно. При интеграции нам обязательно нужны будут местные компании, которые будут помогать это делать.

– На рынке Казахстана также работает компания DTN. А как вы будете делить между собой рынок, вы разве не конкуренты?

– У этих двух компании разные сегменты, но взаимосвязанные. Baron делает гидрометеорологические системы в национальном масштабе под ключ: метеорологические радары, интеграция датчиков, сенсоров разных производителей в систему отображения и визуализации LYNX, системы метео-, гидро-, агро-, эко-, численного моделирования, системы раннего оповещения. Самое главное это все делается локально, без вывода данных за границу – обеспечивается информационная безопасность, с обязательным профессиональным обучением местных специалистов, тоже локально, чтобы был трансферт технологий, и мы сами могли обслуживать и выпускать качественные прогнозы у себя в Казахстане.

Будут использоваться исходные данные Казахстана – топография, типы земледелия – вспаханное поле или нет, от этого зависит впитываемость воды, типы почв, типы растительности какие-то растения быстрее впитывают влагу, какие-то медленнее, все зависит от исходных данных местности, особенно при гидрологическом прогнозировании.

DTN работает на рынке продуктивно. Хорошо начал работать с АО «Информационно-учетный центр» (ИУЦ) и Министерством сельского хозяйства (МСХ). В рамках торговой миссии США мы договорились сотрудничать с DTN. Чем больше будет оборудования на территории Казахстана, тем больше данных будет основываться на местных погодных данных. Это особенно важно для агросектора.

– Актуальные данные у вас есть? Я сомневаюсь, что у МСХ есть все такие сведения.

– Сейчас различными ведомствами активно проводятся различные исследования территории страны, цифровизация. Например, по водным бассейнам делают замеры. Мы были на встрече в июне в «Назарбаев университет». «Гарыш Сапары» привлекал профессоров, чтобы проводить исследования по определению 3D объема всех водных ресурсов в Казахстане. Исходные данные вносятся в систему и увеличивают достоверность прогнозов. Предлагаемая система гибкая, данные можно обновлять, улучшать их качество, в свою очередь, это повысит качество прогнозов. Это работа не одного года, а планомерная и совместная работа нескольких ведомств.

– Военные или «Казводхоз» будут давать сведения?

– Для этого, возможно, нужно внесение изменений в законодательство. Чем больше данных будут поступать в систему для обработки, тем более высокого качества прогнозы. Сейчас ведь HP и другие мировые производители выпускают искусственные интеллекты – самообучаемые суперкомпьютеры. Обработку большого количества погодной информации лучше доверить таким компьютерам.

– В январе я смотрел на карту гидрометеорологических станций в национальном университете обороны: «Казгидромета», «Казселезащиты», «Казводхоза», военных, «Казаэронавигации», никак не координируемых между собой. Госучреждения мало общаются между собой, координация слабая.

– Да, существует такая слабая межведомственная координация. Было бы эффективнее тесное сотрудничество ведомств в целях оптимизации расходов. Вот, проблема в том, что у всех датчиков разных производителей форматы данных разные. Все программы связать сложно. Наша компания по всему миру сотрудничает с крупнейшими производителями метео-, гидро-, эко-, агрооборудования для того, чтобы в свою систему интегрировать любой формат. Они делают такую интеграцию во всем мире.

Система гидрологического мониторинга стоит в Румынии, сейчас Baron работает в Африке, Индонезии, на Филиппинах, Украине, Брунее. Полностью модернизировали погодную систему NEXRAD в США. Погода — это комплекс движений ветра, воды, снега, града и многих других показателей, и «Казгидромет» объединяет все это в одном ведомстве, и тесное взаимодействие с другими отраслями будет эффективным.

– Какова эффективность от внедрения такой системы?

– Погодной информацией пользуются все сектора экономики, если не пользуются, то это из-за того, что нет качественных погодных продуктов, которые могли бы повысить эффективность каждого сектора экономики. Для решения актуальных проблем, миннацэкономики реализует проект «Управление рисками» с ОЭСР, где международные эксперты анализируют и предлагают решения.

Например, ущерб от стихийных бедствий составляет 2% ВВП, по данным ОЭСР, по отчету КЧС за 2002 год в ПРООН затраты на предупреждение, ликвидацию и восстановление от стихийных бедствий составили 0,5%-1% ВВП. По данным ООН и FEMA (Агентство по ЧС США) каждый 1$ вложенный в профилактику приносит 5-10$ экономии экономических потерь от стихийных бедствий.

На гидрометеорологическую отрасль в Казахстане ежегодно выделяется 5,7 млрд тенге, сравните какой разрыв. Эффективность для Казахстана от внедрения системы по ориентировочным расчетам составит 7,9 млрд долларов экономии – это сохранность урожая до 40%, сокращение затрат на ликвидацию ЧС за счет раннего оповещения, сокращение ДТП, ущерба ЖКХ, энергетики при своевременном принятии мер при раннем оповещении, достоверные данные экологического мониторинга – это здоровье населения.

– А вот по ГЭС, например, или другим частным предприятиям на воде, как будет предоставление данных регламентироваться?

– Смотрите, например, в Америке есть такой закон, что любая частная компания или государственная организация, которая ставит у себя погодные, экологические датчики, обязана все данные передавать в Национальную метеослужбу. Такая практика даст больше погодных данных для обработки и повысит результативность «Казгидромета».

– Как будет повышаться квалификация специалистов отрасли?

– Мы работаем при консультативной поддержке профессоров гидрометеорологической отрасли – это профессор PhD инженерной школы «Назарбаев университет» Жанай Сагинтаев, гидролог Шамшагуль Маштаева, агрометеоролог Сакен Байшоланов, сотрудничаем с аграрным университетом.

Создание учебного и исследовательского центра по гидрометеорологии, внедрение на такой базе высоких технологий, которые можно применять на производстве, даст возможность не только повышать квалификацию действующих специалистов, но и проводить исследования и обучение для всего региона Центральной Азии. Изучение изменений климата, атмосферные исследования – это актуальные темы в мире. С «Назарбаев университет» мы в процессе переговоров по данному вопросу.

– Расскажите о том, как будут интегрироваться данные?

– Данные будут собираться на сервера «Казгидромета» со всех погодных датчиков по стране, включая датчики на дорогах, датчики авиации, агросектора, экологические, гидрологические.

– В целом можете сказать, сколько будет стоить ГЧП-проект?

– Ориентировочно оцениваем 120 млн долларов, однако надо понимать, что это стоимость предварительная. Необходимо провести анализ и расчеты. Мы приступили к разработке бизнес-плана, окончательная стоимость будет после завершения работ по расчетам и анализу всех юридических, маркетинговых, финансовых вопросов.

– Интеграция, ИТ-работа сколько будет стоить?

– Это в работе. Стоимость интеграции будет зависеть от того, какие у оборудования будут форматы, насколько удаленные, в каком состоянии их сети и прочее.

– Как будет проходить сотрудничество с другими проектами цифровизации?

– Для визуального подтверждения информации о погодном явлении, можно интегрировать в систему данные с камер наблюдения. Это даст возможность визуально увидеть реальную картину. Также пользователи имеют возможность прислать фото с размерами градин, например. Для реализации проекта важно провести техническую инвентаризацию наблюдательной сети. В рамках технической поддержки USAID в проектах, связанных с изменением климата, ее может провести бесплатно.

Данияр Сериков