Разработанная учеными Вышки база оценки природно-климатических рисков и адаптации к ним позволяет детально изучать и прогнозировать опасные природные явления, их частоту и возможный ущерб для жителей и предприятий разных отраслей экономики, находящихся на разных территориях. Исследователи также смогут анализировать лучшие практики адаптации муниципалитетов и регионов к негативному воздействию природно-климатических факторов. 

Стратегический проект «ИИ-технологии для человека» (реализуется в рамках программы «Приоритет-2030») провел семинар «Технологии ИИ для адаптации к природно-климатическим рискам», на котором были представлены результаты проекта «Лучшие практики адаптации к природно-климатическим рискам в России: информационно-аналитическое исследование с применением интеллектуального анализа больших данных». 

Открывая семинар, проректор НИУ ВШЭ Елена Одоевская отметила: новый стратегический проект уникален для Вышки, он не базируется на крупном подразделении, это комплекс исследований, нацеленных на разработку практико-ориентированных продуктов в сфере образования, бизнеса и медицины с вовлечением всех кампусов университета. 

Представляя проект, директор Центра геоданных факультета географии и геоинформационных технологий НИУ ВШЭ Татьяна Анискина подчеркнула: Россия стремится адаптировать экономику и регионы к изменениям климата. Главная идея проекта направлена на удовлетворение запроса государства, бизнеса и научного сообщества на создание информационной базы для оценки природно-климатических рисков, необходимой для планов адаптации. Разработка серии продуктов потребует исследования больших данных и взаимодействия с экспертами по вечной мерзлоте, метеорологическим, гидрологическим и другим природным явлениям. Результаты междисциплинарного проекта авторы адаптируют под задачи стейкхолдеров из реального сектора. 

Она пояснила: планируется создание линейки взаимосвязанных информационных продуктов, которые могут использоваться в комплексе или в виде отдельных компонентов. Первый из них — база данных опасных природных явлений по материалам открытых источников, содержащая информацию о явлениях, их последствиях, в том числе материальном ущербе и мерах ликвидации, что будет полезно населению, бизнесу и страховым компаниям для оценки уже реализовавшихся событий. Далее предполагается сформировать базу климатических риск-профилей на уровне муниципальных образований, которая представляет серию карт вероятности возникновения опасных природных явлений, позволяющую оценить возможный ущерб для строений и инфраструктуры.

Наконец, база на основе существующих нормативных документов по планам адаптации к изменениям климата включает перечень классифицированных конкретных мер адаптации для муниципальных образований и регионов в сопоставлении с природными явлениями, на предотвращение которых они направлены. Также будут даны рекомендации по подбору наиболее подходящего комплекса мер на основе ряда критериев.

На основе сформированных баз данных планируется создать информационную справочную систему по рискам и рекомендации наиболее подходящих вариантов адаптации для муниципалитетов. Система с доступом по подписке формируется на основе веб-ГИС. Татьяна Анискина сообщила: уже в 2024 году будет зарегистрирован курс повышения квалификации для обучения сотрудников региональных и муниципальных органов власти для работы с базой, первый его набор планируется провести в будущем году.

Доцент факультета географии и геоинформационных технологий НИУ ВШЭ Анна Деркачева уточнила: базы по опасным природным явлениям (ОПЯ) собирает ряд ведомств, крупных компаний и научных коллективов, но большинство из них имеет ограничения по доступности, полноте и целостности данных.

В создаваемой НИУ ВШЭ базе данных ОПЯ предполагается хранить информацию о 30 ОПЯ, в частности наводнениях, сильных осадках и ветре, сходах лавин, пожарах.

Первоначально создатели базы отобрали достоверные и авторитетные открытые информационные источники с сообщениями об ОПЯ, после чего собрали и обработали тексты с применением больших языковых моделей, выполнили геолокацию и верифицировали данные, чтобы исключить недостоверную информацию. 

Главными источниками информации были выбраны сообщения сайтов региональных управлений МЧС, официальные паблики глав администраций региональных и муниципальных властей в соцсети «ВКонтакте», а также ряд федеральных СМИ. В будущем планируется дополнить их данными из информационных систем МЧС, Росгидромета и других ведомств. Далее новости фильтровались, структурировались с помощью больших языковых моделей и привязывались к конкретным координатам с помощью алгоритмов геокодирования. При этом возникли определенные трудности с явлениями, которые не имели конкретной адресной привязки, а занимали некоторую физико-географическую область, происходили в определенном месте на автомобильной дороге или реке, что связано с ограничениями сервисов геокодирования, доступных для территории России.

При этом система позволяет разделять события по охвату территории и времени — например, лавина сходит за короткое время, а наводнение может продолжаться несколько месяцев. 

Главный аналитик факультета географии и геоинформационных технологий Глеб Краев рассказал о базе данных адаптационных мероприятий на примере Южного федерального округа. Он отметил: цель продукта — создать систему предотвращения и минимизации рисков, опасность которых зависит от интенсивности и масштаба явления, подверженности объектов воздействию ОПЯ, их способности противостоять опасности. Например, на горнолыжных курортах строятся сооружения, препятствующие сходу лавин.

Некоторые примеры адаптационных мероприятий по снижению опасности: строительство вне зоны поражения, усиление конструкций, применение более прочных материалов, своевременное оповещение. 

К отдельным явлениям, например жаре, засухе и наводнениям, готовятся заранее, но кратковременные сильные осадки не всегда можно своевременно прогнозировать. Поэтому важно изучать не только частоту явлений, но и масштаб негативных последствий. Как следствие, необходимо учитывать не только число мероприятий, но их качество и результативность. 

Поэтому в базе уделяется большое внимание содержанию адаптационных мер на основе документов местных и региональных органов власти и их оценке экспертами, изучающими соответствие угроз и мер профилактики. «Мы надеемся рекомендовать мероприятия, соответствующие уровню угрозы», — подытожил Глеб Краев.

Главный аналитик Центра геоданных Мария Сакиркина продемонстрировала прототип информационно-справочной системы, созданной на основе технологий веб-ГИС с учетом уже собранных данных об опасных природных явлениях, что позволяет детализировать информацию об отдельных явлениях и их вероятности в конкретных населенных пунктах и территориях. Например, Краснодарский край больше всего подвержен сильным осадкам и комплексным природным явлениям, Дагестан — осадкам, а Крым и Адыгея — сильным ветрам.

При этом важно учитывать не только локальные явления, например сель, но и комплексные неблагоприятные погодные явления, распространяющиеся на значительные площади и имеющие большую продолжительность.

Исследуются статистика и динамика ОПЯ в целом по округу, ущерб, данные о погибших и пострадавших, далее изучается распространенность отдельных явлений, их частота и опасность в регионах и муниципалитетах. Система позволяет решить комплекс проблем на местном и региональном уровнях, строить гипотезы о потенциальных угрозах при размещении жилых и промышленных объектов на проблемных территориях.

Татьяна Анискина пояснила: чтобы разрабатываемые решения были практически применимы, при подготовке баз была проведена серия интервью с потенциальными потребителями о соответствии параметров системы их запросам. В целом разработчики верно определили основные запросы к подобным информационным продуктам. 

Также звучал запрос на прогнозирование с учетом изменений климата, на что разработчики сделали акцент на том, что вместо предсказания дат/периодов возникновения ОПЯ в их методологии используется повторяемость и не игнорируется исторический период за счет данных реанализа. Тем самым можно выявить территории, на которых то или иное ОПЯ может происходить чаще. Проект нацелен на закрытие пробела между очень грубыми оценками, доступными как карты опасностей очень мелких масштабов, и очень детальными исследованиями конкретных участков, выполняемыми в ходе предпроектных исследований.

Создаваемые базы данных позволят провести экспресс-оценку местности при стратегическом планировании территории, выборе новых мест для размещения объектов и сфокусированно выявить участки для более детального изучения.

Заместитель начальника Научно-исследовательского центра мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций Всероссийского научно-исследовательского института по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России Алексей Гордиенко назвал работу ученых Вышки очень важным проектом, дающим муниципалитетам возможность прогнозировать ситуации на длительную перспективу. Она предполагает комплексный подход, поскольку в базу попадают не только условия, подпадающие под критерии чрезвычайной ситуации, но и потенциально неблагоприятная обстановка. Важным элементом будущей программы он назвал унификацию терминологии и ее совместимость с данными других источников. Он подчеркнул важность аналитической работы в сфере прогнозирования и снижения негативных последствий, поскольку 27 регионов России имеют выход к морям, а в 29 возникают лавиноопасные явления. Он также обратил внимание на разнородность муниципальных образований в России. Например, отдельные районы Якутии и Красноярского края по площади превышают многие регионы, поэтому их следует разбивать на сектора, отличающиеся по природным и климатическим особенностям, выделять наиболее проблемные территории в горных районах и местностях, насыщенных водными объектами. 

Начальник отдела ГУ «Национальный центр управления в кризисных ситуациях» МЧС России Александр Песоцкий отметил, что сведения о чрезвычайных ситуациях МЧС можно использовать в создаваемой учеными Вышки базе, при этом важно координировать свою работу с Росреестром и другими ведомствами для более точного геокодирования. В МЧС также действует система оценки опасностей и рисков, которую можно будет использовать при более тесном взаимодействии между министерством и НИУ ВШЭ.

Менеджер по управлению климатическими проектами ПАО «Северсталь», научный сотрудник Института глобального климата и экологии им. Ю.А. Израэля, разработчик ряда региональных планов адаптации к изменениям климата Евгений Белов уверен: представленный проект важен для выбора управленческих практик и организации деятельности, формирование максимально полной базы опасных явлений необходимо, в противном случае повышается риск принятия неправильных решений. Также он обратил внимание на процедуру верификации.

Он сообщил, что работа над созданием подобных баз ведется в ряде корпораций и в других исследовательских учреждениях. Евгений Белов также поинтересовался, каков механизм привязки многочисленных сообщений о длящемся событии к одному явлению, необходимой для предотвращения дублирования записей. 

Анна Деркачева пояснила: сообщения верифицируются и анализируются по географическим данным и времени, что позволяет привязать их к одному явлению и избежать повторов. Также информация из открытых источников верифицируется по другим базам данным.

Глеб Краев уточнил, что для развития работы было полезно взаимодействовать с бизнесом, имеющим собственные практики прогнозирования и реагирования на потенциально опасные ситуации, в частности со страховой компанией, работающей с конкретными кейсами. Он также отметил важность взаимодействия с экспертами по конкретным природным угрозам, например лавинной опасности.

Директор Международного центра анализа и выбора решений НИУ ВШЭ Фуад Алескеров подчеркнул необходимость детального и полного учета чрезвычайных ситуаций всех типов и происходящих в разных местностях. Он обратил внимание, что о природных бедствиях в Краснодаре, Сочи или другом крупном городе появится много сообщений в соцсетях, а пожар в отдаленной малонаселенной местности может пройти незамеченным. 

Алексей Гордиенко сообщил, что пока качественных моделей прогнозирования ряда чрезвычайных ситуаций нет. «Если говорить о лесных пожарах, то 52% их возникают по антропогенным причинам, а человеческую глупость спрогнозировать невозможно. Единственное, что у нас есть, — это государственные резервы, чтобы минимизировать последствия», — сказал представитель МЧС. По его мнению, природные пожары связаны с метеоусловиями, поэтому необходимо внимательно следить за ними и своевременно ориентировать  и информировать соответствующие службы и население о вероятности их возникновения. Алексей Гордиенко считает, что созданная учеными Вышки база дает дополнительный инструмент прогнозирования, который следует использовать.

Руководитель направления климатических рисков ООО «АИМ Менеджмент» Анастасия Коржавина полагает, что для качественного учета природных рисков для предприятий необходимо непосредственное общение с их работниками, располагающими информацией, недоступной в открытых источниках. Она обратила внимание на большой объем недостоверной информации о чрезвычайных ситуациях в социальных сетях. 

Татьяна Анискина уверена в достоверности сведений в базе данных. Она отметила: анализировались только официальные каналы местных администраций, сайты МЧС и федеральных СМИ, проверяющих сведения. «Мы считаем нашу базу точной, в ней не будет случайных событий, помимо ИИ ее проверяет человеческий интеллект», — сказала эксперт.

В завершение семинара Елена Одоевская подчеркнула важность сотрудничества с МЧС и разработки единой методологии в подходах к чрезвычайным ситуациям и уровню их опасности.