Проекты

Системы с ИИ контроля эмиссии парниковых газов.

Создание информационно-пространственной системы контроля эмиссии парниковых газов с применением технологий искусственного интеллекта.


Ответственный исполнитель проекта: КубГУ

Соисполнители проекта: КубГТУ


Статус: Проведение исследований


Ожидаемый результат проекта к 2024 году


Создание ИПС контроля эмиссии парниковых газов с применением технологий искусственного интеллекта полигона позволит:
  • обеспечить построение регионально адаптированной системы мониторинга климатически активных газов на Юге России;
  • разработать и испытать технологии дистанционного и наземного контроля углеродного баланса;
  • оценить возможности территориальной экстраполяции показателей углеродного баланса по данным наблюдений на полигоне на основе набора;
  • пространственно-распределенных ландшафтно-экосистемных критериев;
  • обосновать уровень углеродного следа производимой продукции в регионе (Юг России);
  • обосновать стратегию экспорта российской продукции АПК с учетом современных ужесточении требований к уровню выбросов CO2.

Разработка информационно-методического блока проекта предполагает создание архива спутниковых снимков (мультиспектральных, радарных) участка полигона и потенциальных карбоновых полигонов на территории Краснодарского края; проектирование архитектуры программного обеспечения, логической организации и структуры ИПС для информационно-аналитической поддержки исследований карбонового полигона с последующим созданием ИПС; разработку и тестирование методики инструментальных наземных и дистанционных измерений, дешифрирование и калибровку данных дистанционного зондирования для мониторинга эмиссии, поглощения углерода и углеродного баланса на полигоне.

Этапы реализации проекта


2021 концепция информационно-пространственной системы контроля баланса углерода экосистемы карбонового полигона, технологических решений дистанционного мониторинга поглощения и эмиссии климатически активных газов;


2022 воздушное лазерное сканирование и аэрофотосъемка полигона; построение высокоточной цифровой модели полигона со слоями топографической поверхности, растительного покрова, наземных объектов – TRL 8-9; построение цифровой модели растительного покрова с субсантиметровым разрешением как среды секвестирования CO2 и других парниковых газов, разработка методики фрактального анализа древесного покрова – TRL 3; создание архива спутниковых снимков территории полигона (мультиспектральных, радарных) и потенциальных карбоновых полигонов на территории Краснодарского края, разработка алгоритмов расчетов показателей углеродного баланса по данным дистанционных измерений – TRL 4-5; проектирование и разработка архитектуры программного обеспечения, логической организации и структуры ИПС для информационно-аналитической поддержки функций карбонового полигона – TRL 8-9;


2023 разработка и тестирование методики инструментальных наземных и дистанционных измерений, дешифрирования и калибровка ДДЗ для мониторинга эмиссии углерода и углеродного баланса на полигоне – TRL 3-4; организация инструментальных наземных измерений на полигоне, нацеленных на количественные оценки биогеохимического цикла углерода (агрохимический контроль почв, респирация растений, поглощение CO2 и др.). Наполнение СУБД данными регулярных измерений. Тестирование ИПС – TRL 4-5; формирование массива данных мониторинговых измерений. Разработка и адаптация моделей по первичной валовой продуктивности, первичной нетто-продуктивности, нетто-обмену CO2 между экосистемой полигона и атмосферой, респирации и других параметров углеродного баланса экосистемы полигона. Разработка прототипа модели биогеохимического цикла углерода экосистемы полигона с применением средств ИПС и искусственного интеллекта – TRL 3-4;


2024 построение высокоточных тематических карт для территории полигона: рельефа (геоморфометрические показатели), почвы (состав, физико-механические показатели и др.), растительность (видовой состав, таксационные показатели и др.), геохимических и др. показателей – TRL 6-7; верификация оценок углеродного баланса по данным аэрофото- и спутниковых съемок – TRL 3; оценка возможности территориальной экстраполяции показателей углеродного баланса на основе набора пространственно-распределенных ландшафтно-экосистемных критериев – TRL 3; разработка информационного и методического обеспечение дистанционного и наземного контроля углеродного баланса и климатически активных газов – TRL-8.


Финансовая поддержка


Ресурсное обеспечение проекта на период реализации:


86 200 тыс. рублей.