В Архангельске запустили «умное» наблюдение за льдом на Северной Двине

Специалисты Северного УГМС совместно со студентами Северного Арктического федерального университета создали систему, которая в режиме реального времени отслеживает ситуацию со льдом на Северной Двине. В основе разработки — анализ видеопотока с помощью искусственного интеллекта. На крыше здания Северного УГМС установлены три камеры, которые непрерывно передают изображение в программный комплекс. Нейросетевая модель обрабатывает данные и распознает несколько типов объектов, включая ледостав, судовой канал, открытую воду, суда и дрейфующие льдины.

Все результаты выводятся в интерфейсе системы: специалист получает доступ к видеопотоку, перечню обнаруженных объектов и графикам изменений ледовой обстановки за выбранный период. Это позволяет быстрее получать актуальную информацию об акватории и поддерживать постоянный контроль за ситуацией, что особенно важно для безопасности судоходства.

Необходимость таких решений связана с особенностями самой реки. Северная Двина, особенно её устьевая зона и дельта у Архангельска, представляет собой сложную систему. Здесь сочетаются приливное многорукавное устье, ледоход, шуга, заторы, ветровые нагоны и весенние колебания уровня воды. Эти процессы накладываются друг на друга и затрудняют точную оценку ситуации.

Специалисты подчеркивают, что мониторинг, расчеты и прогнозирование ледохода в устье Северной Двины остаются актуальной практической задачей, а количественное описание процессов в таком приливном устье крайне сложно. В качестве примера приводится сезон 2019–2020 годов: тогда подход весеннего ледохода вызвал подъем уровня воды на 3–4 метра, который сохранялся около пяти дней и создавал угрозу подтопления Холмогор из-за возможной прорывной волны.

По данным справочно-аналитического обзора гидрологического режима устьевой области, ежегодное формирование ледяного покрова существенно влияет на хозяйственную деятельность — включая судоходство, организацию ледовых переправ, гидротехнические работы и меры по предотвращению заторов. В период весеннего и осеннего ледохода Северное УГМС ежегодно разворачивает в устьевой зоне более десяти временных гидрологических постов для наблюдений.

Теперь разработчики планируют расширить возможности ИИ-системы. В частности, ее собираются обучить оценивать интенсивность ледохода, рассчитывать площадь ледовых образований и отслеживать перемещение отдельных льдин. Такие функции помогут заранее выявлять риск образования заторов и прогнозировать возможный рост уровня воды.

Проект реализован при финансовой поддержке Архангельской области. Средства были выделены в рамках научно-исследовательской работы по созданию программно-аппаратного комплекса для аналитической обработки данных и мониторинга ледовой обстановки с применением современных средств визуализации.