მიზნები და პროექტის ფარგლებში განხორციელებული აქტივობები

მიზნები

პროექტის ერთ-ერთ მიზანს წარმოადგენს ციფრულ-გეოტექნიკური პროგნოზირებისა და რისკის მოდელების გენერირება ფერდების სტაბილურობისა და კლდეების ჩამოშლის შეფასების მიზნით. აღნიშნული საშუალებას იძლევა, რომ გამოთქმული იქნას დასაბუთებული მოსაზრებები მასების მოძრაობით განპირობებულ საფრთხეებთან დაკავშირებით და სამომავლოდ მისადაგებული იქნას მოსალოდნელ კლიმატურ ცვლილებებთან (მაგ. ძლიერი წვიმის შემთხვევები).

აღნიშნულთან დაკავშირებით მიზანს წარმოადგენს ინფრასტრუქტურასთან მიმართებაში ნიადაგის პრობლემების გადაჭრის საინჟინრო-ტექნიკური კონცეფციებისა და ასევე რისკის შემცველ ფერდობულ არეალებში სამომავლო საამშენებლო ღონისძიებების უსაფრთხოების კონცეფციების შექმნა.

კიდევ ერთ მნიშვნელოვან მიზანს წარმოადგენს მონიტორინგისა და წინასწარი გაფრთხილების სისტემის (შემდგომი) განვითარება, რომლითაც დაიფარება შედარებით ფართო და ხშირ შემთხვევაში რთულად მისაწვდომი არეალები. არსებულ ტექნოლოგიებთან კომბინაციაში შეიქმნება კლდისა და ქვა-ღორღის მოძრაობის მონიტორინგის, როგორც ადრეული გაფრთხილების, სისტემა. ის, როგორც მოქნილ სისტემა, შესაძლებელია ადაპტირებული იქნას სხვადასხვა საინჟინრო-გეოლოგიურ სიტუაციებზე.

დაგეგმილ საექსპერტო სისტემაში მოექცევა ყველა არსებული და გენერირებული სივრცესა და დროსთან დაკავშირებული მონაცემები. საექსპერტო სისტემ საშუალებას იძლევა, სისტემატიურად იქნას აღნუსხული მასების მოძრაობა და ის შესაძლებელია პროექტის მიმდინარეობის პერიოდში ეტაპობრივად გაფართოვდეს. ახალი მონაცემების ეტაპობრივი დაფიქსირებით მივიღებთ უფრო და უფრო ზუსტ ცოდნას სვანეთში ბუნებრივი რისკების ტიპისა და ინტენსივობის შესახებ. მონიტორინგისა და ადრეული გაფრთხილების სისტემა და საექსპერტო სისტემა ერთმანეთს დაუკავშირდება, რის შედეგადაც შესაძლო საფრთხეები და კონკრეტული ხდომილებები ავტომატურად აისახება WebGIS - ში. აღნიშნული შესაბამისი კომპეტენციით აღჭურვილ უწყებებს შესაძლებლობას აძლევს, რომ ხდომილებებზე მოახდინონ შესაბამისი რეაგირება. სმარტფონისა და პლანშეტის აპლიკაციები საშუალებას მოგვცემს დროულად მოხდეს ხდომილებების შესახებ უწყებების ინფორმირება.

დაგეგმარების აღნიშნული ხელსაწყოები საშუალებას მოგვცემს, რომ გრძელვადიანად თავიდან იქნას აცილებული ან, როგორც მინიმუმ, შემცირებული იქნას ადამიანური მსხვერპლი და ინფრასტრუქტურის რღვევა. სამომავლო საამშენებლო ღონისძიებები შესაძლებელია განხორციელებული იქნას გაცილებით ეკონომიურად, ვინაიდან დაგეგმილი მიდგომა თავიდან აგვაცილებს ამჟამად პერმანენტულ და არასაკმარის გამოსწორების ღონისძიებებსა და ამასთან დაკავშირებულ დამატებით ხარჯებს. ადმინისტრაციული ორგანოების სამოქმედო რეკომენდაციებით მიღწეული იქნება ხდომილებების შემთხვევაში სისტემატიური და კოორდინირებული რეაგირების შესაძლებლობა. ადგილობრივი მოსახლეობისთვის აპლიკაციის მეშვეობით მასების მოძრაობის შესახებ ინფორმირების შესაძლებლობამ შესაძლებელია აამაღლოს აღნიშნულ პრობლემატიკასთან დაკავშირებული ცნობიერება. გარდა ამისა, აღნიშნული „crowd data collecting“ - გაუმჯობესდება პროგნოზის მოდელების მონაცემების მდგომარეობა და ამდენად გაიზრდება დაგეგმარების უსაფრთხოება.

პრობლემის გადაჭრის გზა

გაზომვები და საინჟინრო-გეოლოგიური გამოკვლევები

დრონებით განხორციელებული ფრენებით გაზომვების განსახორციელებლად მოხდება შერჩეულ არეალებზე ფრენა, რათა შეიქმნას ადგილების სხვადასხვა გაფართოების ციფრული მოდელები. არსებული მოდელებისა და გამოკვლევების შეფასების ბაზაზე განხორციელდება გარემოსა და საინჟინრო-გეოლოგიური გამოკვლევები და შეიქმნება შერჩეული არეალების რუკები. გამოკვლევები მოგვცემს ფართო ცოდნას საინჟინრო-გეოლოგიური პირობებისა და ასევე მოსახლეობისა და ინფრასტრუქტურის საფრთხის პოტენციალის შესახებ. არსებული სივრცის მონაცემების გამოყენებით მოხდება რისკის წინასწარი შეფასება და მის საფუძველზე შედარებით ვიწრო გამოკვლევის არეალების განსაზღვრა, რომელთათვისაც გენერირებული იქნება წყალდიდობის მოდელები და გეოტექნიკური პროგნოზისა და რისკის მოდელები. გამოკვლევებითა და მოდელირებებით განისაზღვრება სხვადასხვა რისკის ტიპების ლოკალობები. ყველა მონაცემი მიეწოდება საექსპერტო სისტემას.

ფერდობებისა და გრუნტების პროგნოზირებისა და რისკის მოდელები

შერჩეულ სარეკომენდაციო არეალებში კლდეების ჩამოშლასა და მასების მოძრაობასთან დაკავშირებით დაგენერირდება ციფრულ გეოტექნიკური პროგნოზისა და რისკის მოდელები. აღნიშნული მოდელები შესაძლებელია მისადაგებული იქნას გარემო მეტეოროლოგიური პირობების სამომავლო ცვლილებებზე. მნიშვნელოვანია წყალდიდობის სცენარებსა და კლიმატის ზემოქმედებების მოდელირებებთან დაკავშირება (მაგ. ძლიერი წვიმის შემთხვევები, მუდმივად გაყინული ნიადაგის დნობა), რათა კვალიფიცირებული იქნას ამგვარი ხდომილებების ზემოქმედება ფერდობებისა და გრუნტის სტაბილურობაზე. შერჩეული სარეკომენდაციო არეალები ასრულებს ინდიკატორების ფუნქციას, რომლებიც ბუნებრივ რისკებთან დაკავშირებულ ეგზემპლარულ საინჟინრო-გეოლოგიურ სიტუაციებს ასახავს. აღნიშნული ლოკაციებიდან გაკეთდება პროგნოზები არეალების სპეციფიკურ საფრთხის პოტენციებთან დაკავშირებით და განისაზღვრება ბუნებრივ რისკებთან დაკავშირებული შესაბამისი პროცესუალური არეალები.

უსაფრთხოების კონცეფციები და პრობლემის გადაჭრის კონსტრუქციული გზები

განსაზღვრული ტიპიური რისკის ლოკალობების და რისკის მოდელების შესაბამისად შემუშავდება უსაფრთხოების კონცეფციები. მათ რიცხვს განეკუთვნება კლდეების მექანიკური დაცვის ვარიანტები (ქვის ცვენისაგან დაცვა, ანკერები, ბადეები და ა.შ.), საყრდენი ნაგებობების (გაბიონები, საყრდენები, მშრალი კედელი და ა.შ.) მშენებლობის წეს, ასევე საინჟინრო-ბიოლოგიური მოწყობა (ბუჩქნარების მოწყობა, ფაშინები და ა.შ.). როგორც ახალი, ინოვაციური პრობლემის გადაჭრის გზა გათვალისწინებულია კომბინაციური მშენებლობის წესი, რომელიც ერთმანეთთან აკავშირებს საინჟინრო-ტექნიკურ და საინჟინრო-ბიოლოგიურ მეთოდებს. აღნიშნული მეთოდების წარმატებისათვის გადამწყვეტი მნიშვნელობა ენიჭება მცენარეების რეგიონალურ სახეობებისა და გრუნტის პირობების გათვალიწინებას.

საამშენებლო-ტექნიკური მეთოდებით სტაბილურობისა და ეროზიისაგან დაცვა უზრუნველყოფილი იქნება ომ პერიოდით, რა პერიოდშიც აღნიშნულ ფუნქციის შესრულებას ვერ უზრუნველყოფს მწვანე საფარი. ამავდროულად საჭიროა მცენარეების მოშენებისათვის მიღწეული იქნას მცენარისათვის ხელსაყრელი გარემო პირობების შექმნა. მოცემულ შემთხვევაში გამოიყენება ბიოლოგიურად დაშლადი ინექციის საშუალებები. ბიოლოგიური ღონისძიებები უზრუნველყოფს გრძელვადიან სტაბილურობას. კომბინაციური განაშენიანების წესის კომპონენტების რიცხვს განეკუთვნება „გარეკანი“, როგორც ზედაპირის საფარი. ის შედგება სპეციალური სუბსტრატებისგან, რომლებიც ხელს უშლის ეროზიას, მიზნად ისახავს გაცილებით მაღალი მოჭიდების არეალის შექმნას და სწრაფი ადაპტაციის ჰორიზონტალური განშტოების მცენარეების მოშენებით სრულდება. აღნიშნულის პარალელურად გათვალისწიებულია ღრმა ზემოქმედების კომპონენტების (მაგ. ღრმა განშტოების ფესვები, ბიო-საცობების) განთავსება ამისათვის შესაფერის გარემო პირობებში. ამისათვის ხდება სუბსტრატების, დატვირთვის ტექნოლოგიების შერჩევა ან განვითარება, ასევე მცენარეთა სათანადო სახეობების განსაზღვრა. გრუნტისა და კონსტრუქციის ინტერაქციის გამოკვლევა ხდება ექსპერიმენტული და გაზომვის ტექნიკური მეთოდებით. მიზანს წარმოადგენს გამოთვლითი პროგნოზის მეთოდების საფუძვლების შემუშავება, რომელთა მეშვეობითაც საინჟინრო-ტექნიკური პრინციპების შესაბამისად შესაძლებელი იქნება უსაფრთხოების ღონისძიებების დაგეგმვა.

საექსპერტო სისტემა

საექსპერტო სისტემა შედგება GIS-სერვერისაგან, რომელშიც გაერთიანებულია მონაცემთა ბაზა და WebGIS კომპონენტი. ის წარმოადგენს ცენტრალურ ხელსაწყოს, რომელშიც ყველა უკვე არსებული მონაცემი (გეოლოგია, ბუნებრივი რისკები, საფარის გამოყენება, საჰაერო სურათები, ...), სატელიტური მონაცემებიდან გამომდინარე ინფორმაციები და მონიტორინგისა და ადრეული გაფრთხილების სისტემიდან არეალში მოპოვებული, ასევე მოდელირებული მონაცემები ცენტრალიზებულად იმართება და ასევე მოხდება მათი ვიზუალიზაცია. გამოყენებული იქნება მხოლოდ და მხოლოდ Open-Source, ვინაიდან ამის შედეგად დაიზოგება სალიცენზიო ხარჯები და ამდენად სისტემა ასევე გამოყენებისათვის ხელმისაწვდომი იქნება ქართული უწყებებისათვის. ძირითად კომპონენტებს წარმოადგენს QGIS, PostGIS და GBD WebSuite. WebGIS კომპონენტი გვთავაზობს ცალკეულ საფრთხეებთან დაკავშირებული რისკების ფართო მიმოხილვას და სივრცის გრძელვადიანი დაგეგმარების საფუძველს. მომხმარებლის აღნიშნული ჯგუფისათვის WebGIS გაფართოებულია ანალიზის მოდულით, რომლითაც შესაძლებელია სტატისტიკური შეფასება ან ლოკალური ანალიზის განხორციელება.

ამისათვის Desktop GIS გაფართოებულია Toolbox - ით „მასების მოძრაობა“, რომელიც გვაწვდის ხელსაწყოებს იმისათვის, რომ ყველა ხელთ არსებული მონაცემის საფუძველზე განხორციელებული იქნას ანალიზი და ანალიზის შედეგებით მოხდეს საექსპერტო სისტემის გაფართოება და ოპტიმიზაცია. ამასთან განხორციელების ძირითად საყრდენ პუნქტს წარმოადგენს გაცილებით დიდი მოცულობის მონაცემების ეფექტური გადამუშავება (Big Data), ე.ი. უპირველეს ყოვლისა, სატელიტური მონაცემების გადამუშავება. მოხდება სმარტფონის აპლიკაციის (შემდგომი) სრულყოფა, რომლითაც ადამიანები გადაიღებენ ხდომილებების სურათებს, წარმოადგენენ მოკლე აღწერას და შემდგომში შეძლებენ მის საექსპერტო სისტემაში ატვირთვას. WebGIS - ში ასახვამდე შესაძლებელი იქნება მონაცემების სპეციალისტების მიერ შემოწმება.

მონიტორინგისა და ადრეული გაფრთხილების სისტემა

მონიტორინგისა და ადრეული გაფრთხილების სიტემა შედგება ზონდებისაგან, რომლებიც დროის განსაზღვრულ მონაკვეთებში ან საფრთხის შემცველი ხდომილებების არსებობის შემთხვევაში ლოკალურ Gateway - ის დაუყოვნებლივ გადაუგზავნის მოძრაობებთან, ტემპერატურასთან ან ტენიანობასთან დაკავშირებულ გაზომვის მონაცემებს. აღნიშნულ ინფორმაციებს Gateway უშუალოდ პასუხისმგებელ უსაფრთხოების პერსონალს და ცენტრალურ სერვერს გადასცემს. ინტერნეტ მხარდაჭერის მქონე ადმინისტრაციული პროგრამის მეშვეობით შესაძლებელია მოხდეს გაზომვის მონაცემების კორელაცია არეალში არსებული სხვა ზონდების მონაცემებთან. ეს საშუალებას იძლევა განხორციელებული იქნას შესაძლო მოძრაობებთან დაკავშირებული დეტალური ინფორმაციების მიწოდება (SMS, E-Mail), ასევე საკონტროლო არეალის საფრთხის გრძელვადიანი შეფასება.

ფართო არეალებისათვის არსებობს მეტ-ნაკლები დაფარვის კონტროლთან დაკავშირებული გამოწვევა, რაც განპირობებულია ზონდების სიმრავლითა და ასევე ზონდების გაზომვის მაჩვენებლების შეფასებით, რაც დიდ გამოცდილებასა და ლოკალური მოცემულობების ღრმა ცოდნას საჭიროებს. გეოტექნიკური სიმულაციური მოდელების, ასევე საექსპერტო სისტემის ცოდნის ბაზაზე არსებული სხვა მონაცემების კომბინაციით აუცილებელია, საჭირო ზონდების რაოდენობის ოპტიმიზაცია ფართო საფრთხის არეალების დაფარვისათვის, რა დროსაც გათვალისწინებული უნდა იქნას ეკონომიურობის ფაქტორი. აქედან გამომდინარე, აღნიშნული პროექტის ფარგლებში ციფრულ-გეოტექნიკური პროგნოზისა და რისკის მოდელები გამოყენებული უნდა იქნას სპეციალური პოზიციების შერჩევისა და საწყისი კალიბრირებისათვის. რეგულარული მოძრაობების სისტემატიური რეკალიბრირებისათვის და საექსპერტო სისტემის სხვა მონაცემთა წყაროებთან კორელაციაში საშიში ხდომილებების ამოცნობისათვის გამოყენებული იქნება პროგრამული სასწავლო მეთოდები.

ადმინისტრაციული უწყებების სამოქმედო რეკომენდაციების შემუშავება

სხვა სამუშაო პაკეტების შედეგების საფუძველზე შემუშავდება რისკის მენეჯმენტის თეორია. საზოგადოებასთან ინტენსიურმა მუშაობამ უნდა უზრუნველყოს მოსახლეობის, მიწის მფლობელების და მოქმედი ფირმების ადგილზე არსებული რისკებისა და შესაძლო რისკების პრევენციის შესახებ უკეთესი ინფორმირება.