Российские ученые защищают лес Дальнего Востока с помощью цифровых технологий
Леса в России занимают 48% территории. Несмотря на общее снижение числа пожаров, в ряде регионов они часто принимают катастрофические масштабы. Особенно это касается тайги. Даже небольшой огонь там распространяется очень быстро, моментально охватывая огромные площади.
Ученые давно ищут эффективные инструменты мониторинга лесных массивов. Такую «умную» систему разработали в Тихоокеанском государственном университете (ТОГУ). Специалисты создали комплекс на базе ИИ, который прогнозирует возникновение и распространение пожаров, а также выявляет биологические угрозы.
На опережение
В тайге нет вышек сотовой связи. Поэтому прежде всего ученые разработали автономные ретрансляторы – передающие станции с собственным питанием (например, на солнечных батареях), которые обеспечивают связь там, где обычная инфраструктура отсутствует. Дрон передает фото и видео, которые собрал, на такую базовую станцию. А она отправляет данные на спутник. Спутник в свою очередь – в университет ТОГУ. На первых испытаниях дрон мог работать на расстоянии до 30 километров от места запуска (базовой станции). Сейчас уже – до 50 километров. В планах – довести радиус связи до 70 километров, охватив таким образом зону покрытия в 770 тысяч гектаров.
В едином центре обработки данные попадают к искусственному интеллекту. Программа обучалась на тысячах примеров пожаров. Она умеет замечать закономерности: где сухо, где жарко, откуда дует ветер, как быстро может распространиться огонь. На основе этого система не просто видит уже горящий лес, а предсказывает, где пожар может вспыхнуть в ближайшее время. У служб появляется время подготовиться, отправить людей и технику заранее.
Сегодня в России уже функционирует информационная система дистанционного мониторинга лесных пожаров (ИСДМ-Рослесхоз), которая использует спутниковые снимки, в том числе с российских аппаратов серии «Канопус-В», источники наземного и авиационного мониторинга для обнаружения очагов. Но новый комплекс от ТОГУ позволяет не обнаружить, а предупредить пожар.
Карты высокого риска
В 2025 году в лесах произошло 6,8 тысяч лесных пожаров. Они охватили 4,3 миллиона гектаров. За 2024 год зафиксировано 8,9 тысяч лесных пожаров на площади 8,3 миллиона гектаров. Несмотря на заметный прогресс в снижении числа пожаров проблема не теряет актуальности. Цифровые технологии помогают предотвратить пожар до того, как он начнется, или заметить его в самом начале, когда потушить еще легко. Программный комплекс на основе технологий искусственного интеллекта, который прогнозирует возникновение лесных пожаров, создали специалисты Пензенского государственного университета. Система автоматически обрабатывает терабайты данных со спутников, наземных метеостанций и беспилотных летательных аппаратов. Искусственный интеллект оценивает погодные условия, состояние растительности, исторические данные и множество других факторов (включая экспертные оценки), чтобы выявить места с высоким риском возгорания еще до того, как там вспыхнет пожар.
Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления также представил программу машинного обучения для прогнозирования пожаров. Система собирает и обрабатывает космические данные со спутников (включая архивные снимки Земли со спутника MODIS), которые показывают тепловые аномалии, и строит карты возможных возгораний. Тем временем, в Московском авиационном институте была создана система, которая с помощью нейросетей распознает дым, отличая его от пара, например, от ТЭЦ, определяет координаты возгорания и передает их в МЧС. При этом все операции проводятся на борту беспилотника.
Все системы для решения одной проблемы
В масштабах всей страны работает система дистанционного мониторинга и управления «Лесохранитель». Платформа объединяет свыше 3300 камер в более 70 регионах страны. Благодаря ей количество пожаров на контролируемой территории снижается минимум на 20%. На страже лесов трудится и система «Лесной дозор», которая также может заметить малейшее возгорание. Помимо этого, учреждения лесного хозяйства почти каждого региона оснащены беспилотниками – общее количество превышает две тысячи. До конца 2030 года закупят более 5,1 тысяч БПЛА. Дрон дешевле, быстрее в развертывании и доступнее для удаленных районов Сибири и Дальнего Востока.
Россия переходит от реагирования на уже возникшие пожары к профилактическому управлению рисками. И разработка ТОГУ – один из наиболее комплексных примеров, так как ИИ, робототехника и автономная связь работают в связке. В ближайшие годы такие платформы станут востребованы в регионах со сложной транспортной доступностью. Для российского IT-рынка это перспективное направление на пересечении экологии, искусственного интеллекта и цифровой инфраструктуры.
Более раннее обнаружение пожара означает, что огонь не подойдет вплотную к населенным пунктам. Скорость реагирования служб возрастает, а ущерб от стихии снижается. Кроме того, автономные системы связи могут использоваться не только для борьбы с огнем, но и для обеспечения безопасности в районах без стабильного покрытия – от спасательных экспедиций до мониторинга промышленных объектов.
