Уловимые частицы
Как нейросети помогают предотвращать последствия пеплопадов
Облака пепла блокируют транспортную доступность, влияют на здоровье людей и природную экосистему. Мы разработали сервис, который помогает отслеживать распространение пепла и быстрее устранять последствия выбросов по всему миру. Технология уже работает с вулканами Камчатки.
Как пеплопад влияет на жизнь Камчатки
Как пеплопад влияет на жизнь Камчатки
Ураганные ветры, дожди и резкая смена погоды — обычное дело для Камчатки. Зима здесь очень снежная и холодная, а лето — сырое и туманное, со средней температурой всего 11 ℃. Но это ещё не всё. На полуострове в любой момент может произойти извержение вулкана и пеплопад. В такое время нельзя выходить на улицу, а авиаперевозчики отменяют рейсы. Иногда пепел нарушает работу сотовых сетей, так что не получается позвонить близким или спасателям. В апреле 2023 года после извержения вулкана Шивелуч произошёл один из сильнейших выбросов пепла за последние 60 лет.
Немного фактов о пеплопаде
прошли медосмотры после пеплопада на Камчатке.
В вулканическом пепле содержатся опасные частицы, которые могут нанести вред здоровью человека.
направили на ремонт дорог в Усть-Камчатский район, пострадавший от пеплопада.
Облака пепла могут также вызвать временное нарушение электро- и водоснабжения.
над уровнем моря поднялось облако пепла от вулкана Шивелуч.
На такой высоте пепел может попасть в двигатель самолёта, что приведёт к поломкам или даже крушению судна.
Как мы помогаем предсказывать распространение вулканического пепла
Изучением вулканической активности, в том числе пеплопадов, занимается Геофизическая служба РАН. Специалисты используют информацию о выбросах для научных исследований и для информирования международной авиации. За пеплопадами следят МЧС и муниципалитет Камчатки, чтобы заранее предупреждать население и оперативно проводить спасательные работы.
Сегодня мониторинг распространения облаков пепла можно полностью автоматизировать с помощью искусственного интеллекта и математических моделей. Команда специалистов Yandex Cloud и Яндекс Погоды совместно со студентами ШАД разработали сервис, который позволяет отследить и предсказать распространение пепла на 24 часа вперёд. Теперь с помощью технологии спасательные и административные службы смогут быстрее предотвращать последствия выбросов. Вот как мы создавали сервис:
Обучение ML-модели
Геофизическая служба РАН передала архивы с историческими данными и видеоматериалами, которые собирали с 2000 года. На основе этих данных мы и студенты ШАДа в Yandex DataSphere обучили ML-модель распознавать на видео начало извержения, а также высоту и направление облака пепла.
Анализ изображения
В режиме реального времени видео с нескольких камер, расположенных около вулканов, транслируется в ML-модель. Если произошёл выброс облака пепла, модель оценивает класс выброса, его высоту и передаёт эту информацию в модель рассеивания частиц.
Работа модели рассеивания частиц
Яндекс Погода формирует таблицу с данными о времени выброса, его координатах, высоте и значении концентрации облака. После этого специалисты компании Геоинтеллект визуализируют информацию на Яндекс Картах.
Визуализация и дополнительная аналитика
С помощью карты можно узнать о распространении пепла на 7 вулканах Камчатки. Кроме этого, мы разработали дашборды с детальной информацией о выбросах в сервисе Yandex DataLens .
Кому может помочь сервис
Сервис работает в формате интерактивной карты. Важно, что по ней нельзя предсказать момент выброса облаков пепла. Но если он случился, на карте можно наблюдать за облаком, отслеживать и прогнозировать его передвижение на сутки вперёд. Инструмент поможет административным службам, МЧС и учёным-геофизикам быстро устранять последствия пеплопада на Камчатке.
Сервис также будет полезен:
- научным организациям и вузам для изучения исторических данных о пеплопадах на Камчатке;
- туристическим компаниям и индивидуальным туристам для планирования пеших маршрутов и джипинга;
- всем, кто интересуется технологиями и экологическими проблемами Камчатки. Также сервис можно адаптировать для мониторинга распространения технических газов на промышленных предприятиях.
Как работает карта
Выбираем вулкан
Выбираем вулкан на Камчатке, данные о котором необходимо найти.
Добавляем дополнительные параметры
Теперь отметим в календаре дату — период, за который нужно посмотреть высоту и распространение облака пепла.
Выбираем время
Временная шкала внизу поможет определить, как распространялся пепел каждый час в течение суток.
Пример
При выборе 02:00 на карте отобразится информация о том, где было облако пепла через два часа после выброса. Информацию о моменте выброса пепла можно найти, например, на сайте Геофизической службы РАН. А если выброс пепла произошёл только что, мы предскажем движение облака пепла на 24 часа вперёд.
Изучаем подробности с дашбордом DataLens
Дашборд в Yandex DataLens поможет более детально изучить движение и содержание облаков пепла.
Узнайте о проблемах пеплопада и проекте больше в интерактивной игре. Внутри мы подготовили для вас рекомендации и промокоды от Яндекс Путешествий для безопасных поездок на Камчатку.
Статьи о проектах Yandex Cloud
Учёные совместно с Yandex Cloud разработали систему мониторинга биоразнообразия Алтая
С помощью алгоритмов машинного обучения ученые могут определять распространение исчезающих видов деревьев и трав, а фермеры — предотвращать потери урожая.
Yandex Cloud выложила нейросеть для мониторинга экосистемы Байкала в опенсорс
Нейросеть помогает прогнозировать состояние озера, оценивать влияние климатических изменений на его экосистему, а также оценивать рыбозапас.
К чему приводит природное явление Эль-Ниньо и как инструменты Yandex Cloud помогают его предсказывать
Как учёные из Высшей школы экономики и Школы анализа данных Яндекса построили модель, которая предсказывает природную аномалию в Тихом океане.