Инновационный потенциал казахстанской экономики можно повысить только через построение эффективной научно-инновационной системы, основой которой будут мощные исследовательские университеты и инновационные кластеры. Развивая данную стратегическую концепцию, глава государства Касым-Жомарт Токаев поставил цель формирования науки и образования в качестве отдельных отраслей экономики. В соответствии с поставленными Главой государства задачами по дальнейшему социально-экономическому развитию страны, в КазНУ имени Аль-Фараби реализуются проекты с применением современных технологий, направленных на улучшение благосостояния общества страны и построение инновационной конкурентоспособной экономики, в целом.

Одними из таких разработок являются инновационные конструкторы малых искусственных спутников Земли «ALFASAT», предназначенные для обучения школьников и студентов основам разработки, проектирования, сборки, испытаний и эксплуатации космического аппарата. При работе с конструктором у учащихся развиваются не только Hard Skills, но и Soft Skills. Благодаря изучению материала в команде, пользователи получают глубокие знания по проектированию настоящего космического аппарата. Каждый ученик или студент сможет собрать свой наноспутник и запустить его в стратосферу с помощью гелиевого шара.

Специалисты Казахского национального университета имени Аль-Фараби, создали новые проекты, способствующие повышению потенциала экономики страны. Цель проекта – производство и вывод на рынок устройство полунатурного моделирования, предназначенного для обучения школьников и студентов основам разработки, проектирования, сборки, испытаний и эксплуатации космического аппарата с соответствующим программным обеспечением и методическими материалами.

Центр космических технологий и дистанционного зондирования Земли (ЦКТиДЗЗ) университета с 2018 года готовит геопродукты (электронные карты, Веб-ГИС порталы, интеллектуальные интерфейсы пользователей и разработчиков геоинформационных систем, планшеты и план-схемы пространственных объектов и т.п.) для различных отраслей на основе геоинформационных технологий и данных космического дистанционного зондирования Земли. Также используются картографические, статистические и метеоданные из других источников. Эта система является незаменимым подходом для внесения значительных изменений во многие отрасли экономики страны. Это особенно выгодно для таких отраслей, как сельское хозяйство, строительство, чрезвычайные ситуации, экология, охрана окружающей среды и грузовые и пассажирские перевозки. Такие инновационные продукты напрямую способствуют конкурентоспособности на мировом рынке.

По словам заместителя генерального директора кластера инжиниринга и наукоемких технологий университета Омиржана Таукебаева, основная деятельность данного центра – получение, обработка и распространение космических снимков различного пространственного разрешения. Проведение мониторинга, различных аналитических работ с использованием такой информации.

В 2019 году КазНУ им. Аль-Фараби подписал соглашение о партнерстве с компанией SuperMap. В соответствии с этим соглашением университету было предоставлено право на распространение, обучение и оказание технической поддержки при внедрении приложений программной платформы SuperMap GIS в Центральной Азии. SuperMap Software Co., Ltd является крупнейшей в мире компанией по производству ГИС платформ и имеет более 1000 партнеров по всему миру, таких как HUAWei, IBM, Microsoft.

В Центре КТиДЗЗ установлена виртуальная приемная космическая станция SatSee Китайской академии наук. Это позволяет получать снимки нужной территории в режиме QuickLook с пяти искусственных спутников ДЗЗ КНР, США, наблюдая за траекториями полета космических аппаратов. То есть обилие космических аппаратов создает благоприятные условия для получения данных с более быстрым и частым интервалом по сравнению с имеющимися казахстанскими космическими системами ДЗЗ. Сегодня Центр КТиДЗЗ не только зондирует поверхность Земли, но и проводит производственную практику студентов и магистрантов университета.

 – В 2020-2021 учебном году Центр КТиДЗЗ совместно с компанией SuperMap установили 30 лицензий программы SuperMap iDesktop следующим кафедрам университета: кафедра картографии и геоинформатики, кафедра географии, землеустройства и кадастра и кафедра механики. Также на базе кафедры картографии и геоинформатики была открыта лаборатория «Геоинформационной картографии» на базе инновационных продуктов компании SuperMap. Эта программа соответствует всем стандартам во всем мире, и главное отличие заключается в том, что в ней можно работать на таких платформах, как Big Data, искусственный интеллект и 3D GIS, которые считаются современным трендом. Еще один момент, на который стоит обратить внимание – программа имеет возможность сделать более 600 анализов, – отметил Омиржан Таукебаев.

По словам Омиржана Жалгасбековича, в 2020 году при прорыве Сардобинского водохранилища Центр КТиДЗЗ совместно со специалистами института аэрокосмических исследований при Академии Наук Китая провел исследование. На основании космических снимков GF-3 в кратчайшие сроки была определена и проанализирована площадь подтоплений посевных полей и населенных пунктов.

– Тогда мы совместно со специалистами института аэрокосмических исследований при Академии Наук Китая на основании космических снимков установили, что ширина прорыва плотины составляет 234 метра. Когда мы проанализировали с помощью цифровой модели рельефа, оказалось, что расстояние от Сардобинского водохранилища до территории Казахстана 25-30 километров, селевой поток по уклону пошел вниз. «Например, водохранилище находится на высоте около 287 метров над уровнем моря, то уровень затопленных зон находился ниже на 210-215 метров», – говорит Омиржан Таукебаев.

В жаркие месяцы в предгорных районах серьезную угрозу представляют моренные озера. Моренные озера – явление не всегда постоянное, а потому мониторинг ситуации крайне необходим. По словам специалистов, потенциальную опасность может нести любое такое озеро: прорыв может произойти как через перемычку, то есть в результате перелива воды через край, так и через стенку озера, которая не всегда состоит только из грунта, а может содержать внутри ледник. Его таяние ослабляет устойчивость стенки и из-за давления воды может произойти ее сброс.

– В настоящее время Центром КТиДЗЗ планируются работы по созданию автоматизированной системы мониторинга моренных озер и созданию мобильных гибридных электростанций контейнерного типа. В Казахстане насчитывается 945 моренных озер, из них 47 опасных. В окрестностях города Алматы 36 моренных озер из них 14 представляют опасность. Вместе с тем, селевые и лавиноопасные зоны страны нуждаются в постоянном мониторинге. Использование космических технологий позволит предотвратить катастрофы, вызванные природными и антропогенными факторами, и снизить размер ущерба. А автоматизированная интеллектуальная система может измерять одновременно несколько показателей. Например, определяют качество воды, температуру и влажность почвы, количество осадков. А специалисты, сидя в ситуационных центрах, анализируют эти данные. Кроме того, установка 360-градусных камер позволит держать ситуацию под полным контролем, – отметил Омиржан Таукебаев.

Центр дистанционного зондирования Земли оказывает космические мониторинговые услуги по следующим направлениям:

- анализ последствий лесных и степных пожаров;

- анализ последствий селей и наводнений;

- картирование и анализ состояния пастбищ скота;

- картирование и анализ посевных площадей;

- анализ состояния объектов захоронения бытовых отходов;

- определение новых объектов строительства и изменение городских территорий;

- создание, внедрение Web-GIS портала (геопортала) и публикация электронных карт и семантической информации на геопортале.

Центр КТиДЗЗ также вносит вклад в развитие сферы туризма. Например, в прошлом году в целях развития туризма специалисты Центра КТиДЗЗ совместно с ТОО «Turanga Group» подготовили электронную карту и план-схему для туристов. На карте показаны три тропы и туристические объекты в ущелье Аюсай, расположенном в Иле-Алатауском национальном парке. Также туристам стала доступна информация о протяженности и сложности троп. В будущем планируется подготовить приложение для смартфона и создать геопортал. Поскольку все эти данные находятся в цифровом формате, их очень легко редактировать. Поэтому при улучшении инфраструктуры карту можно в любое время дополнять новыми данными.

– Есть еще один момент, который может быть полезен местным исполнительным органам, – говорит Омиржан Жалгасбекович. – К примеру, с помощью космических снимков стал доступен мониторинг мест захоронения бытовых отходов. Мусорный полигон близ Алматы расположен недалеко от села Айтей. Объем отходов на нем за последнее десятилетие вырос в 2,5 раза. Данный метод создает условия для выявления несанкционированных свалок и не захороненных твердых бытовых отходов. Этот проект также направлен на предотвращение каких-либо экологических проблем.

Таким образом, использование данных геоинформационной системы и ДЗЗ привело к значительным изменениям в эпоху глобализации. Развитые страны мира эффективно пользуются такими технологиями и добились конкретных результатов.

Каиржан ТУРЕЖАНОВ