Winged helpers: the role of UAVs in the post-war reconstruction of Ukraine

Інфраструктура України щодня зазнає масових руйнувань, спричинених російською агресією проти українського народу.  Внаслідок ворожих атак на електромережі, виробничі потужності, збитків для орних земель та скорочення пропозиції робочої сили, особливо на фоні від’їзду біженців за кордон, відновлення довоєнного рівня економічної діяльності, на жаль, знаходиться поза межами короткострокової перспективи.

За оцінкою KSE Institute, станом на лютий 2023 року загальна сума збитків, завданих інфраструктурі України з початку повномасштабного вторгнення, становить $143,8 млрд. Ця цифра щодня зростає, оскільки російська загарбницька війна продовжує спричиняти масове руйнування інфраструктури (включаючи водопостачання, каналізацію, мобільний зв'язок та електричні мережі), промисловості, закладів освіти і охорони здоров’я, завдавати збитки житловому фонду та наражати на подальшу небезпеку українських громадян. 

Відповідно до нещодавнього економічного прогнозу Світового банку, післявоєнне відновлення України коштуватиме € 500-600 млрд (для порівняння — ВВП України у 2021 році становив близько $200 млрд). Уряд України за підтримки таких міжнародних організацій, як Світовий банк, Європейський Союз, Європейський банк реконструкції та розвитку (ЄБРР), а також країн-партнерів, розробляє заходи, які б дозволили країні вийти з кризи та забезпечити її подальше післявоєнне відновлення. 

Важлива роль в цьому процесі належить інноваціям та сучасним цифровим технологіям, до яких, зокрема, належить використання безпілотних літальних апаратів. У найближчій перспективі саме БпЛА стануть одним із найважливіших інструментів для забезпечення відновлення територій до їх довоєнного стану та подальшого розвитку і покращення коштом міжнародних фінансових організацій та донорів. 

Розповідаємо, про роль та основні напрямки застосування БпЛА у повоєнному відновленні та відбудові країни. 

Аерофотофіксація руйнувань та оцифрування зібраних даних

Згідно до даних, опублікованих у річному звіті KSE Institute в рамках проєкту «росія заплатить» (damaged.in.ua), станом на лютий 2023 року кількість зруйнованих та пошкоджених об’єктів складає 8,2% від загальної площі житлового фонду України і становить понад 153 тисячі будівель. Приблизна кількість громадян України, які втратили житло та майно внаслідок агресії рф, становить 4,5 млн. 

Крім того, за попередніми даними, ворогом зруйновано 630 адміністративних споруд, щонайменше 1216 медзакладів, повністю знищено понад 900 навчальних закладів та ще майже 2200 пошкоджено. 

Оцінка масштабів руйнувань та документування злочинів окупантів є необхідною умовою для створення доказової бази та встановлення розміру компенсації з боку агресора, а це тисячі гектарів.  Використання БпЛА дозволяє забезпечити оперативний збір цифрових даних про руйнування у всіх постраждалих регіонах України. Так, БпЛА «Скіф» розробки та виробництва Culver Aviation за робочу зміну може обстежити до 1 500 гектарів, а камера з матрицею 61 МП дозволяє отримувати знімки з роздільною здатністю до 1 см на піксель, на яких чітко видні зруйновані і пошкоджені окупантами об'єкти інфраструктури та житлового фонду.

Більше про те, як Culver Aviation проводить моніторинг пошкоджених під час війни об'єктів в рамках проєкту «росія заплатить», ми розповідали тут.  

Розробка комплексних планів розвитку та відбудови територій

Комплексне планування розвитку територій було запроваджене в рамках реформи децентралізації ще до повномасштабного вторгнення росії і мало на меті забезпечення розвитку інфраструктури, контролю цільового використання земель та ресурсів територіальних громад, а також залучення інвестицій. 

В умовах війни комплексні плани просторового розвитку (КППР) стають також основним інструментом повоєнного відновлення та довгострокової реконструкції територій. Створення дієвих механізмів оцифрування та візуалізації земель територіальних громад є одним з першим кроків розробки КППР, а інноваційні рішення на кшталт аерофотознімання дозволяють громадам оперативно отримувати актуальну і вичерпну інформацію про місцевість та розташовані на ній об’єкти.

БпЛА надають великий набір можливостей для збору інформації, її подальшої обробки та аналізу для прийняття зважених управлінських рішень. Отримані за їх допомогою дані стають основою для розробки та впровадження геоінформаційних порталів, які є джерелом зведених геоданих для планування необхідних для відбудови постраждалих регіонів робіт. 

Продовольча безпека 

Друга посівна поспіль проходить в Україні в умовах воєнного стану. Справжнім викликом для аграрного сектору є заміновані землі. За даними Міністерства аграрної політики та продовольства, землі, що були заміновані або перебувають у тимчасовій окупації, становлять майже 7 млн гектарів та складають 24% від довоєнного показника посівних площ (29 млн гектарів).  

Окрім замінованих земель, аграрії зіштовхуються зі скороченням посівних площ, фінансовими проблемами, обмеженням ринків збуту і більш дорогою логістикою через неможливість повноцінної діяльності чорноморських портів. В умовах кризи пошук більш ефективних та водночас більш дешевих рішень стає для сільськогосподарських підприємств одним з головних пріоритетів. До таких рішень, з-поміж інших, належить агромоніторинг та обробка полів за допомогою БпЛА. 

Безпілотники вже давно зарекомендували себе у сільському господарстві як інструмент, що допомагає аграріям приймати правильні управлінські рішення, скорочувати виробничі витрати та збільшувати врожайність. За їх допомогою визначають точні контури та рельєф полів, проводять обмір земельних ділянок, визначають проблемні місця та неоднорідність сходів, що дозволяє правильно планувати польові роботи та мінімізувати втрати врожаю від недосконало проведених технологічних операцій.

Через здорожчання паливно-мастильних матеріалів та інших ресурсів, останніми роками значно зростає інтерес агросектора до обробки полів за допомогою БпЛА. Їх використовують для зрошення, внесення добрив та засобів захисту рослин, а з початком осені – також для передзбиральної десикації культур. Про переваги цього методи ми писали тут.   

Таким чином, БпЛА стають одним із інструментів, здатних допомогти аграріям протистояти викликам та підвищувати ефективність своєї роботи навіть в умовах кризи. 

Будівництво та відновлення інфраструктури 

Окрім значних руйнувань житлового фонду, адмінбудівель, закладів освіти і охорони здоров’я, колосальних збитків внаслідок російської агресії зазнали також дорожня інфраструктура і промисловість. Так, відповідно до вищезгаданого звіту KSE Institute, непридатними для подальшого використання стали близько 25 тисяч кілометрів доріг, а це майже 15% від загальної протяжності автомобільних державних доріг в Україні. Також зруйновано щонайменше 344 мости, пошкоджено чи повністю знищено 426 великих та середніх підприємств. 

Ключовою ланкою дорожньої інфраструктури та логістики є мости, тому ремонт пошкоджених та зведення нових мостових переходів на місці зруйнованих – першочергове завдання державних служб. В той же час вони є чи не найскладнішими на сьогодні об’єктами для відновлення та потребують залучення інновацій та нестандартних технологічних рішень, які б дозволяли проводити інспекцію навіть на віддалених та важкодоступних ділянках. 

Безпілотники є оптимальним інструментом для збору інформації про актуальну ситуацію на лінійних об’єктах – автомобільних та залізничних дорогах, шляхопроводах, лініях електропередач та наземних трубопроводах. Завдяки сучасним системам навігації, камерам з високою роздільною здатністю, тепловізорам та іншим спеціальним алгоритмам, вони дозволяють проводити інспекцію інфраструктури, виявляти дефекти та створювати на основі отриманих даних ортофотоплани та 3D-моделі з максимальною деталізацією. За їх допомогою можна приймати рішення щодо доцільності ремонту, а також визначати вид та обсяг необхідних для ремонту або відбудови матеріалів. 

Доведено, що використання безпілотних літальних апаратів допомагає знизити витрати на моніторинг інфраструктури, підвищити якість отриманих даних, проведення інспекцій та подальших ремонтно-відновлювальних робіт. 

Екологічний моніторинг та очищення територій, забруднених внаслідок ведення бойових дій

За останніми підрахунками Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів, завдані рф збитки екології України оцінюються у 2 трлн гривень. Військова агресія окупантів не залишила вцілілим жоден компонент довкілля: повітря, води, ґрунти, тваринний та рослинний світи. 

Основну частину збитків становить забруднення повітря: з початку війни кількість шкідливих викидів перевищила 67 млн тонн, тоді як у 2021 та 2020 роках вони складали лише 2,2 млн тонн на рік. 

Зазначається, що великих збитків зазнають ліси: майже 3 млн гектарів лісу (а це третина залісненої території України) пошкоджено через російську агресію, ще близько 500 тисяч гектарів тимчасово окуповані або знаходяться в зоні бойових дій. 

За даними ООН, Україна сьогодні – одна з найбільш замінованих країн світу: майже третина нашої території (а це близько 200 тис. кв. км) потребують розмінування та очищення від вибухонебезпечних залишків, на що знадобиться не менше 10 років. Забруднення ґрунтів внаслідок розривів мін є ще одним викликом: як зазначають у Мінекології, потрапляння свинця, стронція, титана, кадмія, нікеля та інших важких металів може зробити землі непридатними для  подальшого сільськогосподарського використання. 

Внаслідок російських ударів по нафтобазах та складах паливно-мастильних матеріалів у повітря також потрапили небезпечні речовини. Так, за підрахунками екологів, за один місяць весь транспорт Києва виробляє стільки ж атмосферних забруднень, скільки виділяється під час горіння нафти. 

Необхідність збору інформації про стан повітря та ґрунтів на деокупованих територіях, ситуацію з виснаженням та забрудненням вод, втрати ландшафтного та біологічного різноманіття, трансформацію та деградацію рельєфів тощо – ще один перспективний напрямок застосування БпЛА. Обладнані спеціальними датчиками для моніторингу забруднень, дрони можуть контролювати стан атмосферного повітря на відповідність заданим нормам, виявляти джерела забруднення, вимірювати концентрацію пилу та інших речовин. Про те, як здійснює моніторинг та контроль якості атмосферного повітря MENATIR, ми розповідали тут. 

Зібрану за допомогою безпілотників інформацію використовують також для створення карт мінних полів, прискорюючи розмінування територій та полегшуючи тим самим роботу саперів. 

Також за допомогою БпЛА отримують дані, які стають основою для створення цифрових моделей місцевості та рельєфу. Детальні відомості про ландшафтні характеристики дозволяють прогнозувати просадку ґрунтів, визначати рівень залягання ґрунтових вод та ділянок накопичення води, планувати сільськогосподарські та будівельні роботи тощо. 

Повномасштабна війна зумовила нові виклики цифрової трансформації, а наслідки російської агресії спричинили її новий напрямок – відновлення та відбудова постраждалих від війни територій. Руйнування житлового фонду, збитки, завдані інфраструктурі та промисловості, необхідність очищення територій, на яких велися бойові дії, – все це спонукає місцеву владу та керівництво територіальних громад оптимізувати свої процеси, щоб бути більш ефективними та компетентними у врахуванні збитків, плануванні фінансування та конкретної послідовності робіт щодо відновлення територій.

Нагальні завдання, які постали у воєнні часи, потребують залучення сучасних цифрових інструментів. Збір даних за допомогою БпЛА є необхідною складовою цього процесу, тому їх використання у найближчій перспективі стане важливим інструментом для забезпечення сталої реконструкції та відбудови країни.