Применение технологий в мониторинге и прогнозировании

В этих условиях применение данных дистанционного зондирования и искусственного интеллекта открывает новый подход, позволяя перейти от пассивного реагирования к более активному, научно обоснованному и своевременному управлению рисками засухи.

Сильные засухи в периоды 2014-2016, 2019-2020 годов и прогнозируемое влияние Эль-Ниньо в 2026-2027 годах показывают, что Вьетнам является одной из стран, наиболее заметно страдающих от дефицита воды, снижения уровня воды в реках и водохранилищах, а также проникновения соленых вод. Засуха не только создает трудности для повседневной жизни, но и оказывает значительное влияние на сельскохозяйственное производство, особенно в регионах, регулярно испытывающих нехватку воды, таких как Южная часть Центрального побережья, Центральное нагорье и дельта реки Меконг.

В зависимости от проявлений и степени воздействия засухи подразделяются на метеорологические, гидрологические, сельскохозяйственные и социально-экономические. При этом гидрологические и сельскохозяйственные засухи обычно оказывают непосредственное влияние на регулирование работы водохранилищ, сезонное производство и жизнь населения.

По словам заместителя начальника Управления метеорологии и гидрологии Хоанг Дык Кыонга, фактическая степень воздействия зависит не только от интенсивности Эль-Ниньо, но и от продолжительности этого явления, состояния водных ресурсов в начале сухого сезона, способности водохранилищ накапливать и регулировать воду, стока в речных бассейнах, а также возможностей реагирования каждого региона. Поэтому прогнозная информация должна регулярно обновляться для своевременной разработки мер реагирования.

Сегодня необходимо решительно перейти от подхода «управление стихийными бедствиями» к «управлению рисками стихийных бедствий» посредством мониторинга, прогнозирования, предупреждения и поддержки принятия решений. На основе оценки состояния водных ресурсов профильные органы могут определять подходящие площади посевов, корректировать сроки сельскохозяйственных работ, выбирать структуру сельскохозяйственных культур и разрабатывать планы водоснабжения и эксплуатации водохранилищ. Это является важной основой для того, чтобы местные органы власти могли заблаговременно руководить производством и ограничивать ущерб от засухи и нехватки воды.

Особенностью современного подхода является сочетание различных источников данных и технологий – от глобальных и региональных климатических моделей, глобальных данных об осадках, спутниковых снимков международных организаций, таких как ESA, NASA, JAXA, NOAA, до индексов, используемых для мониторинга и оценки засухи, таких как SPI, PDSI, NDVI.

Одним из важных инструментов является региональная система оценки гидрологических экстремальных явлений RHEAS, разработанная Лабораторией реактивного движения NASA (США) и переданная Азиатским центром по снижению рисков стихийных бедствий Вьетнамскому институту водных ресурсов.

На этой платформе используются многочисленные показатели и параметры, связанные с засухой, такие как комплексные индексы засухи, стандартизированные показатели осадков и стока; дефицит влажности почвы, степень тяжести засухи, влажность корнеобитаемого слоя; поверхностный и подземный сток; потенциальная эвапотранспирация, количество осадков, относительная влажность и температура поверхности.

Эти источники данных позволяют создавать карты засухи, ежемесячные бюллетени ее прогнозирования, системы учета и прогнозирования водных ресурсов, системы мониторинга водохранилищ на основе спутниковых снимков, а также инструменты поддержки эксплуатации водохранилищ. Вместо того чтобы главным образом полагаться на ручные наблюдения или периодические отчеты, органы управления могут отслеживать изменения состояния водных ресурсов в режиме, близком к реальному времени, и благодаря этому принимать более ранние и соответствующие реальной ситуации решения.

Для сельскохозяйственного производства системы поддержки принятия решений могут предоставлять информацию о состоянии водных ресурсов, прогнозах урожайности, возможных площадях посевов и степени риска засухи в каждом районе. С точки зрения управления водохранилищами спутниковые снимки позволяют отслеживать изменения их объема и уровня воды, помогая оценивать возможности водоснабжения нижележащих территорий.

В сочетании с моделями прогноза погоды, краткосрочными сезонными и сезонными прогнозами система может предлагать более гибкие сценарии эксплуатации, одновременно обеспечивая водоснабжение населения и производства и способствуя снижению рисков в условиях экстремальных погодных явлений.

Несмотря на значительный потенциал применения, мониторинг и прогнозирование засухи с использованием цифровых технологий по-прежнему сталкиваются с немалыми трудностями. Многие инструменты, системы и технические средства разрабатываются изолированно и еще не интегрированы в единую согласованную систему, причем большинство из них все еще находится на стадии пилотного внедрения. Базы данных, используемые для управления водными ресурсами, предупреждения стихийных бедствий, сельскохозяйственного производства и эксплуатации водохранилищ, остаются разрозненными, а достаточно мощная единая платформа еще не создана.

При применении в масштабах региона или страны объем данных, передаваемых в режиме реального времени, будет весьма значительным, тогда как возможности сетевой инфраструктуры, хранения, обработки и анализа больших данных пока ограничены. Кроме того, кадровый потенциал в областях информационных технологий, управления сетями, анализа данных и эксплуатации прогностических моделей все еще не в полной мере отвечает практическим требованиям.

Исходя из этого, по мнению доцента, кандидата наук Ха Хай Зыонга из Вьетнамского института водных ресурсов, необходимо создать системы поддержки принятия решений по учету водных ресурсов и прогнозированию урожайности в основных речных бассейнах, сформировать базы данных об имеющихся водных ресурсах для обеспечения водоснабжения населения, создать базы данных по направлениям преобразования структуры сельскохозяйственных культур в соответствии с условиями обеспеченности водными ресурсами.

Одновременно необходимо создать базы данных и цифровые карты рисков для безопасности водных ресурсов и безопасности плотин и водохранилищ, завершить создание системы карт рисков стихийных бедствий и системы раннего предупреждения. К приоритетным регионам относятся дельта реки Меконг, Южная часть Центрального побережья, Центральное нагорье и северные горные районы – территории, особенно уязвимые перед засухой, нехваткой воды, проникновением соленых вод и климатическими изменениями.

В долгосрочной перспективе мониторинг и прогнозирование водных ресурсов будут служить не только реагированию на засуху, но и станут важной основой для управления водными ресурсами, планирования сельскохозяйственного производства, обеспечения безопасности плотин и водохранилищ и адаптации к изменению климата.