Совместный проект посвящен технологиям гидрометеорологического и морфометрического моделирования трансграничного бассейна реки Селенга с применением методов искусственного интеллекта, обработки больших данных и дистанционного зондирования Земли.
С российской стороны в реализации исследования задействованы иркутские ученые из Института динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН и Института систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН, с монгольской — специалисты Института географии и геоэкологии МАН. Основная цель работы — создание цифрового двойника трансграничного бассейна Селенги, которая формирует около половины притока в озеро Байкал. Актуальность проекта обусловлена комплексом изменений, наблюдаемых в последние десятилетия: климатическими, гидрологическими, экологическими и социально-экономическими. При этом особую роль играют трансграничные факторы, связанные с антропогенным воздействием в монгольской части бассейна — в частности, с планами строительства ГЭС, развитием горнодобывающей отрасли и сельского хозяйства.
Необходимость исследования заключается в создании единой цифровой гидрометеорологической и морфометрической модели бассейна Селенги. Она объединит спутниковые данные, наземные наблюдения, модели рельефа и методы ИИ для оценки влияния изменений стока в монгольской части реки на российскую. Такой подход позволит перейти от фрагментарных оценок к системному описанию динамики расхода воды и морфологии русла.
В рамках проекта планируется объединить физические модели, алгоритмы искусственного интеллекта и большие массивы данных — включая спутниковые снимки, климатические показатели и результаты мониторинга водных ресурсов (уровни и расходы воды, температуру, испарение) по всему руслу Селенги и ее притоков. В единую систему интегрируют и исторические данные, обеспечив их верификацию и согласование для российской и монгольской частей бассейна. Отдельное внимание уделят разработке моделей формирования расходов реки на основе метеорологических данных — в первую очередь, показателей осадков.
«Методы искусственного интеллекта помогут восполнить пробелы в наблюдениях и расширить массив данных. Это особенно важно в условиях ограниченной статистики и разрозненности информации. Для уточнения и получения новых показателей летом была проведена совместная российско-монгольская экспедиция по изучению русел Селенги на территории обеих стран. Основное внимание мы сосредоточили на отрезках с единым руслом (без проток), чтобы оценить общий расход воды и его изменение после впадения притоков. Также обследовали почти 10 ключевых участков на российской и монгольской территориях. Собранные материалы станут основой для дальнейших работ по проекту. Но поскольку русло Селенги отличается высокой изменчивостью, такие исследования необходимо проводить регулярно: в следующем году планируется повторное обследование всех выбранных участков, а также расширение программы за счет новых точек наблюдений. Помимо этого, сотрудники ИДСТУ СО РАН занимаются сбором и обработкой данных о состоянии русла и притоков реки, используя как материалы экспедиции, так и другие источники, в том числе спутниковые данные», — рассказал заведующий отделением информационных технологий и систем ИДСТУ СО РАН кандидат технических наук Алексей Евгеньевич Хмельнов.
Ученые ИСЭМ СО РАН в рамках выполнения проекта разрабатывают модели и методы для гидрологических и климатических исследований в трансграничном бассейне Селенги.
«Предполагается разработка моделей по формированию стока Селенги и ее притоков с использованием комплексного бассейнового подхода. Для этого будут использованы большие массивы данных глобальных климатических моделей и гидрологической статистики, включая показатели по расходам, уровням воды, температурам, осадкам в бассейне Селенги с применением различных методов спектрального, корреляционного, вейвлет-анализа, а также методов искусственного интеллекта и нейронных сетей. Будут разработаны гидравлические модели течения в монгольской и российской частях бассейна реки для разных вариантов изменения расходов. Применение методов искусственного интеллекта позволит провести верификацию, устранить пропуски и расширить данные наблюдений по бассейну. С использованием данных международного проекта CMIP по моделированию и прогнозированию изменений климата Земли предполагается оценка вероятного изменения расходов Селенги на перспективу до 2040 года», — объяснил старший научный сотрудник отдела энергетической безопасности ИСЭМ СО РАН кандидат технических наук Евгений Николаевич Осипчук.
Разрабатываемые гидравлические и гидрометеорологические модели будут составлять основу будущего цифрового двойника Селенги, который позволит объединить различные алгоритмы, методы, модели и большие массивы данных по бассейну реки и ее притокам в единую систему. Цифровой двойник станет инструментом для оперативной оценки последствий возможного регулирования стока при трансграничном водопользовании и изменения климата. Реализация проекта рассчитана до 2028 года включительно.
Исследование поддержано Российским научным фондом и Министерством экономики и развития Монголии в рамках совместного конкурса в июле 2026 года.
Вера Велякина, ИДСТУ СО РАН
