Программа фундаментальных исследований СО РАН

Приоритетное направление IV.35. Когнитивные системы и технологии, нейроинформатика и биоинформатика, системный анализ, искусственный интеллект, системы распознавания образов, принятие решений при многих критериях.

Программа фундаментальных исследований СО РАН IV.35.1. Теоретические основы и технологии создания и применения интегрированных информационно-вычислительных систем для решения задач поддержки принятия решений. Координатор: академик РАН Ю.И. Шокин

Проект IV.35.1.1. Развитие научно-методических подходов и технологий обработки и комплексного анализа разнородной информации для оценки состояния природно-технических систем в условиях Севера. Научный руководитель- Г.П. Стриукова, к.т.н., в.н.с.

Разработана статистическая модель для прогноза наводнения в период весеннего половодья и ледохода на р. Лена

На основе методики риск-анализа и геоинформационных технологий разработана статистическая модель прогнозирования опасности наводнения от весенних паводков на основе статистических данных, полученных за 50 лет и регрессионного моделирования. Предложенный метод позволяет получать оценки уровня воды при весенних паводках на определенный промежуток времени, и строить модели изучаемого опасного процесса (тренда, гармонической и шумовой составляющих) с достаточной точностью, что подтверждено результатами прогнозирования максимальных уровней воды на примере г. Якутска.

Оценка состояния природно-технических систем Севера с использованием космоснимков

Разработана технология систематизации, обработки данных геотехнического мониторинга для выявления потенциальной опасности и определения динамики состояния природно-технических систем (ПТС).

Выполнен анализ, и определены наиболее значимые из факторов, влияющих на состояние ПТС на стадиях эксплуатации и аварий. Установлены конкретные геоиндикаторы и дешифровочные признаки участков повышенного риска. Сформирована общая структура модели, определяющая динамическое состояние ПТС с использованием экспертной оценки факторов, оказывающих влияние на устойчивость ПТС.

Оценка геокриологических рисков трассы магистральных трубопроводов

Разработаны алгоритм и критерии ранжирования участков магистрального трубопровода большой протяженности по степеням опасности на многолетнемерзлых грунтах с использованием нечетких моделей и технологий, что позволяет оценить уровень опасности на разных участках трубопровода и выбрать приоритетные участки для профилактических мер по снижению факторов риска. Предложенная модель выполнена в среде Fuzzy Logic MATLAB, используя алгоритм Мамдани.

Созданы модели местности по данным дистанционного зондирования земли и наземных полевых исследований, оценено состояние потенциально-опасных объектов и природно-техногенных процессов; проведено моделирование и отображение средствами ГИС в виде тематических карт.

Проведена оценка природных факторов, влияющих на состояние объектов ВСТО; сбор и классификация статистической информации, картографического материала; созданы модели местности, определение состояние потенциально-опасных объектов на исследуемой территории.

С 1997 г. по 2010 сектор геоинформационных технологий.

Зав. сектором к.т.н. Стручкова Г.П.

В 1997 году по указанию В.П. Ларионова и О.И. Слепцова при ИФТПС СО РАН был создан сектор геоинформационных технологий. Руководителем сектора назначена к.т.н. Г.П. Стручкова.

Идея создания сектора – формирование базы данных по состояниям функционирующего газопровода, состояниям крупногабаритных металлоконструкций, работы энергетических сетей, прохождения паводков, наводнений и т.д. Таким образом, планировалось создание общеинститутской базы данных, для последующего создания единой интегрированной среды для оценки, анализа, мониторинга, управления и поддержки принятия решений.

В 2010 г. на базе сектора образован отдел геоинформатики. Зав. отделом – к.ф.-м.н. Капитонова Т.А.

Патенты

1. Патент №2558503 от 01.07.2014г. «Грузовой самоотцепляющийся крюк» авторов Николаевой М.В., Ефремова П.В., Атласова Р.А. Опубл. 10.08.2015 г.

Публикации

1. Капитонова Т.А. Стручкова Г.П. Тарская Л.Е. Ефремов П.В. Анализ факторов риска трубопроводов, проложенных в условиях криолитозоны с использованием ГИС-технологий // Фундаментальные исследования № 5 (часть 5) 2014. — С. 954-958 http://search.rae.ru/.
2. Капитонова Т.А. Стручкова Г.П. Тарская Л.Е. Ефремов П.В. Использование ГИС для оценки риска безопасности трубопроводов // Фундаментальные исследования № 5 (часть 5) 2014. – С. 994-999. http://search.rae.ru/.
3. Капитонова Т.А., Стручкова Г.П. Анализ причин и последствий аварий протяженных линейных технических систем // Наука и образование. – 2014, № 2. – С. 130-133.

4. Стручкова Г.П. Капитонова Т.А. Формирование геоинформационной базы данных при решении задач природно-техногенной безопасности как фактор обеспечения устойчивого развития территории // Политематический сетевой электронный Журнал Кубанского аграрного университета http://ej.kubagro.ru/2014/04/pdf/51.pdf.

5. Стручкова Г.П., Капитонова Т.А., Ефремов П.В., Тарская Л.Е. Использование аэровизуального обследования для оценки геологических рисков нефтегазопроводов Севера // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. № 9. – 2014. – С. 38-41. www.rae.ru/upfs/?section=content&op=show_article&article_id=5784.

6. Капитонова Т.А., Стручкова Г.П. Природные и техногенные источники опасности на территории Республики Саха (Якутия) // Безопасность жизнедеятельности. 2015. № 5 (173). С. 58-62.

7. Капитонова Т.А., Стручкова Г.П., Николаева М.В., Слепцов О.И. Тепловое влияние подземного трубопровода на окружающие мерзлые грунты // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. №8 (часть 1), 2015 г. С. 9-12.

8. Николаева М.В., Бердыев С.С., Попов В.В., Иванов А.В., Капитонова Т.А., Стручкова Г.П. Анализ моделей силового взаимодействия подземного трубопровода с окружающим грунтом // Разведка и охрана недр. 2015. № 11. С. 35-38.

9. Стручкова Г.П., Капитонова Т.А., Тимофеева С.М., Ефремов П.В. Оценка опасности возникновения аварийных ситуаций на нефте-газопроводах с использованием дешифровки космоснимков // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № S30. С. 365-370.

10. Стручкова Г.П., Капитонова Т.А. Особенности картографической базы данных для решения задач природно-техногенной безопасности на территории Республики Саха (Якутия) с использованием ГИС // «Фундаментальные исследования» № 11 (часть 6) 2015, стр. 1119-1123. http://www.fundamental-research.ru/order.

11. Стручкова Г.П., Слепцов О.И., Капитонова Т.А., Тимофеева В.В. Анализ картографического материала с учетом особенностей задач обеспечения природно-техногенной безопасности региона // Фундаментальные исследования № 5 (часть 3) 2015, С. 538-541.

12.Стручкова Г.П., Тимофеева В.В., Капитонова Т.А. Статистическая модель наводнения в период весеннего половодья и ледохода на р. Лена у г. Якутска // Метеорология и гидрология, № 5. – 2015. – С. 84-89. (Web of Science, Scopus)

13. Ефремов П.В., Попов К.А., Капитонова Т.А., Стручкова Г.П., Слепцов О.И. Обработка и анализ данных дрона для мониторинга линейных объектов, эксплуатирующихся на Севере // «Международный журнал экспериментального образования» №10 2016, стр. 238-239.

14. Николаева М.В., Стручкова Г.П., Капитонова Т.А., Атласов Р.А., Бердыев С.С., Иванов А.Г. Оценка ореола оттаивания грунта вокруг трубопровода, проложенного в многолетнемерзлых породах // Наука и образование № 3 (83). – 2016. С. 47-50.

15. Стручкова Г.П., Капитонова Т.А., Ефремов П.В. Факторы взаимодействия трубопровода и окружающего многолетнемерзлого грунта // Успехи современной науки.– 2016. — № 11, Т. – 4, – С. 21-23.

16. Стручкова Г.П., Капитонова Т.А., Ефремов П.В., Попов К.А. Применение аэровизуального обследования для оценки состояния протяженных линейных технических систем и мониторинга опасных природных процессов // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций, № 5. – 2016. – С. 72-77.

17. Стручкова Г.П., Капитонова Т.А., Попов К.А., Ефремов П.В. Использование геоинформационной базы данных разнородной информации для оценки состояния линейных технических систем в условиях криолитозоны // Успехи современного естествознания № 4. — 2016, С. 183-187.

18. Стручкова Г.П., Тимофеева В.В., Капитонова Т.А., Ноговицын Д.Д., Кусатов К.И. Оценка опасности наводнений на реке Лена в период весеннего половодья в районе подводного перехода нефтепровода // Известия Самарского научного центра РАН. Т. 18, № 2. – 2016. С. 213-216.

19. Kapitonova, Tamara; Lebedev, Mikhail; Timofeeva, V. V. Nogovitsyn, D (Nogovitsyn, Dmitriy)^{/ 1 /} ; Struchkova, G (Struchkova, Galina). FLOOD FORECASTING ON RIVER LENA DURING SPRING HIGH WATER IN AREA OF LOCATION POTENTIALLY DANGEROUS OBJECTS // 16th International Multidisciplinary Scientific Geoconference (SGEM 2016) Местоположение: Albena, BULGARIA публ.: JUN 30-JUL 06, 2016 (Web of Science).

20. Попов К.А., Ефремов П.В., Капитонова Т.А., Стручкова Г.П., Мониторинг состояния магистральных трубопроводов с использованием аэро- и космоснимков в условиях Севера. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Геомеханические и геотехнологические проблемы освоения недр Севера. Специальный выпуск 24. – 2017. – С.348-357. ГИАБ. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-11-24-348-357.

21. Попов К.А., Стручкова Г.П., Капитонова Т.А., Слепцов О.И. Использование системы поддержки принятия решений для безопасности подземного магистрального трубопровода, проложенного в криолитозоне // Фундаментальные исследования. – 2017, №11-1. – С. 119-122.

22. Стручкова Г.П., Капитонова Т.А., Николаева М.В., Слепцов О.И. Температурное взаимодействие подземного трубопровода с криолитозоной // Естественные и технические науки. – 2017. — № 12. – С. 125-128. РИНЦ, ВАК.

23. Капитонова Т.А., Слепцов О.И., Кусатов К.И., Стручкова Г.П. Анализ многолетних колебаний среднегодовых расходов воды рек Якутии // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 11 – С. 109-114. – DOI: 10.17513/use.36913.

24. Капитонова Т.А., Стручкова Г.П., Левин А.И. Анализ оценки риска магистрального газопровода Мастах-Бергэ-Якутск, проложенного в криолитозоне // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. – 2018. — № 6. – С. 34-43.

25. Николаева М.В., Стручкова Г.П. Прогнозирование теплового взаимодействия участка подземного трубопровода с льдистыми грунтами // Технологии нефти и газа №4 (117), 2018. — С.56-61.

26. Стручкова Г.П., Тимофеева В.В., Ноговицын Д.Д., Капитонова Т.А. Прогнозная оценка среднегодовых температур города Якутска // Естественные и технические науки. 2018. — № 5 (119). С. 282-285. DOI. 10.25633/ETN.2018.05.039 2018. № 5 (119). С. 282-285. И-Ф – 0,195.

27. Стручкова Г.П., Тимофеева С.М., Капитонова Т.А., Слепцов О.И. Обеспечение безопасного состояния линейной системы магистральных трубопроводов // Естественные и технические науки. – 2018. — № 11. – С. 262-265. DOI 10.25633/ETN.2018.11.04.

28. Стручкова Г.П., Тимофеева С.М., Капитонова Т.А., Слепцов О.И. Оценка потенциальной термокарстовой опасности магистрального трубопровода с использованием космоснимков // Естественные и технические науки. – 2018. — № 11. – С. 281-284. DOI 10.25633/ETN.2018.11.31.

29. Nikolaeva, M.V., Struchkova, G.P., Atlasov, R.A. Modeling and calculation of the stress-strain state of buried pipelines taking into consideration the soil ice // Volume 2053, 19 December 2018, Номер статьи 04010912th International Conference on Mechanics, Resource and Diagnostics of Materials and Structures, MRDMS 2018; Ekaterinburg; Russian Federation; 21 May 2018 до 25 May 2018; Код 143473AIP Conference Proceedings. 2053,040109. – 2018. DOI: 10.1063/1.5084547. (Web of Science).

30. Капитонова, Т.А., Стручкова, Г.П., Левин, А.И. Оценка геокриологических рисков трассы линейной части подземного трубопровода, проложенного в многолетнемерзлых грунтах /Текст/ // Т.А. Капитонова, Г.П. Стручкова Г.П., А.И. Левин // Проблемы анализа риска (ВАК) – 2019. — № 4. Стр. 24-31. DOI: 10.32686/1812-5220-2019-16-4-24-31 И-Ф 0,392.

31. Капитонова Т.А., Тимофеева В.В., Стручкова Г.П. Прогноз изменения временных рядов климатических характеристик возле города Якутска // Безопасность жизнедеятельности (ВАК) – 2019, № 9. С. 54-58. ISSN 1684-6435 И-Ф 0,282. DOI: 10.18411/bzhd-dinami-2019-9-54-59.

32. Тихонова С.А., Капитонова Т.А. Стручкова Г.П., Слепцов О.И. Оценка безопасности нефтегазопроводов, проложенных в криолитозоне с использованием снимков LANDSAT // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. 2019. — № 5. – С. 15-20. DOI: 10.36535/0869-4176-2019-05-2 и-ф 0,207 (ВАК.).

33. Капитонова Т.А., Стручкова Г.П., Левин А.И., Николаева М.В. Анализ статистики аварий и отказов магистрального газопровода Мастах-Берге-Якутск // Нефтегазовое дело. – 2019. — № 6. С. 49-57. DOI: 10.17122/ngdelo-2019-6-49-57. И-ф 0,399. Эл. Выпуск и-ф 0,485. (ВАК).

34. Struchkova G.P., Kapitonova T.A., Levin A.I. Safety of railway transport facilities operating in extreme climatic conditions // Advances in Engineering Research, volume 188. – 2019. – Pp 328-332. – ISBN 978-94-6252-841-3. (Scopus).

35. G.P. Struchkova, V.V. Timofeeva, T.A. Kapitonova, D.D. Nogovitsyn, K.I. Kusatov. Estimating Maximum Water Levels During Winter Flooding at Some Segments of the Lena River // Applied and Fundamental Research: Proceedings of the International Symposium «Engineering and Earth Sciences: » dedicated to the 85th anniversary of H.I. Ibragimov (ISEES 2019). G P Struchkova et al 2019 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 272 022054. DOI https://doi.org/10.2991/isees-19.2019.126 //. (Scopus).

36. S.A.Tikhonova, T.A.Kapitonova, G.P.Struchkova Safety assessment of oil and gas pipelines using satellite information // Procedia Structural Integrity Volume 20, 2019, Pages 230-235 https://doi.org/10.1016/j.prostr.2019.12.144. (Scopus).

37. G.P. Struchkova, T.A. Kapitonova, V.V. Timofeeva, D.D. Nogovitsyn. Estimation of maximum water levels during spring flood on Lena river parts using artificial neural networks // Journal of Physics: Conference Series. Supercomputer Technologies in Mathematical Modelling. To cite this article: G. P. Struchkova et al 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1392 012025. doi:10.1088/1742-6596/1392/1/012025. (Scopus).

Web of Science

1. 1. Struchkova, G.P. , Timofeeva, V.V., Kapitonova, T.A. // The statistical model of floods during spring tides and ice drift on the Lena River Near Yakutsk (Article) Russian Meteorology and Hydrology Volume 40, Issue 5, 6 May 2015, Pages 343-346.
   2. Kapitonova, Tamara; Lebedev, Mikhail; Timofeeva, V. V. Nogovitsyn, D (Nogovitsyn, Dmitriy)^{/ 1 /} ; Struchkova, G (Struchkova, Galina). FLOOD FORECASTING ON RIVER LENA DURING SPRING HIGH WATER IN AREA OF LOCATION POTENTIALLY DANGEROUS OBJECTS // 16th International Multidisciplinary Scientific Geoconference (SGEM 2016) Местоположение: Albena, BULGARIA публ.: JUN 30-JUL 06, 2016
   3. Nikolaeva, M.V., Struchkova, G.P., Atlasov, R.A. Modeling and calculation of the stress-strain state of buried pipelines taking into consideration the soil ice // Volume 2053, 19 December 2018, Номер статьи 04010912th International Conference on Mechanics, Resource and Diagnostics of Materials and Structures, MRDMS 2018; Ekaterinburg; Russian Federation; 21 May 2018 до 25 May 2018; Код 143473AIP Conference Proceedings. 2053,040109. – 2018. DOI: 10.1063/1.5084547.

Scopus

1. G.P. Struchkova, T.A. Kapitonova, V.V. Timofeeva, D.D. Nogovitsyn. Estimation of maximum water levels during spring flood on Lena river parts using artificial neural networks // Journal of Physics: Conference Series. Supercomputer Technologies in Mathematical Modelling. To cite this article: G. P. Struchkova et al 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1392 012025. doi:10.1088/1742-6596/1392/1/012025. ISSN: 17426588
2. Struchkova, G.P., Nogovitsyn, D.D., Kapitonova, T.A., Kusatov, K.I. Flood Forecasting on River Lena during Spring High Water in Area of Location of Potentially Dangerous Objects // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. – 272 (2), 0202054. DOI: 10.1088/1755-1315/272/2/022054