Сегодня, с учетом главных вызовов современности - глобальных и региональных изме­нений среды обитания, география и смежные с ней науки: метеорология, гидрология, геодезия и картография, землеу­стройство, кадастр, ГИС технологии, туризм являются очень важными сферами национальной безопасности и устойчивого развития нашей страны. На передний план выходят проблемы климатических изменений и адаптации, водной и энергетической безопасности.

Только география может помочь комплексно оценить пространство, территорию, ресурсный потенциал, возможность принятия решений на основе постоянного мониторинга происходящих про­цессов, выявления наиболее важных трендов, что позволяет разрабатывать эффективные механизмы адаптации, повышения устойчивости.

Цель центра: выявлением закономерностей взаимодействия природы и общества в условиях глобального изменения окружающей среды, в том числе разработка и внедрение зеленых технологий по рациональному использованию природных ресурсов с целью устойчивого развития регионов Казахстана. Среди приоритетных исследований: природная и антропогенная динамика геосистем, почв, рельефа и ландшафтов, разработка научных основ охраны природы, региональные особенности устойчивого развития, геоинформационные технологии и картографирование.

Задачи центра:

• разработка научно-методических основ предоставления географического и экологического образования, межпредметных связей и совершенствование их содержания, а также проведение работ по внедрению инновационных технологий и конечных результатов научных исследований в сферу образования;
• изучение природных и антропогенных изменений в окружающей среде и проведение мероприятий по охране природы в целях устойчивого развития;
• научно-методическое сопровождение научных проектов и консультирование по выполнению научных работ;
• создание диалоговой площадки ученых, специалистов в развитии зеленых технологий;
• укрепление сотрудничества с научно-исследовательскими и образовательными учреждениями и организациями географического и экологического профиля;
• решение проблем региональной геоэкологии и регионального геоэкологического мониторинга;
• разработка методологии и теории формирования аквальных комплексов суши и их экологического состояния;
• рассмотрение проблем дистанционного зондирования Земли;
• разработка систем методов эколого-географической оценки региона на основе системы геоэкологических моделей;
• оценка угроз биологическому разнообразию;
• разработка подходов эколого-географической оценки территории в целях поддержания экологического разнообразия;
• анализ динамики и прогнозирования ландшафтно-геохимических процессов пустынных, степных, лесостепных  регионов Казахстана;
• ландшафтно-географическое обеспечение экологической политики в природопользовании регионов Казахстана;
• анализ общественно-географических процессов и модернизация территориальных структур Казахстана в контексте национальных приоритетов и глобальных вызовов XXI века;
• атласное картографирование и математическое моделирование территориальной трансформации природы, хозяйства и населения Казахстана.

В научном центре действуют 10 лабораторий:

1. Лаборатория климата и моделирования,
2. Лаборатория цифровой картографии и прикладной геодезии,
3. Лаборатория GlobalSky,
4. Лаборатория устойчивого туризма,
5. Лаборатория моделирования динамики качественного состава водных ресурсов,
6. Лаборатория геоинформационного анализа деградации ландшафтов,
7. Лаборатория геодемографических и социально -экономических исследований,
8. Лаборатория экологической безопасности,
9. Лаборатория экологии почв,
10. Лаборатория мониторинга окружающей среды и устойчивого развития.

Подробная информация:

https://www.youtube.com/watch?v=_dafGu5Mtgs

https://web.telegram.org/a/#-1001789577427_37039

https://t.me/SayasatNurbek/7912м

https://t.me/SayasatNurbek/7913

https://www.facebook.com/share/eRwSmFPpx8NZL1jX/

https://www.facebook.com/share/v/uQhqqhnSJ6A7KXGo/

https://www.facebook.com/share/v/uQhqqhnSJ6A7KXGo/

https://dknews.kz/ru/dk-life/321661-kaznu-na-peredovoy-nauki-otkryty-10-innovacionnyh

https://dknews.kz/kz/kazak-tilindegi-makalalar/321662-kazuu-ozyk-gylymda-turakty-damu-ushin-10

https://qazaq.asia/newskz/az-y-ozy-ylymda-t-ra-ty-damy-shin-10-innovaciialy-zerthana-ashyldy/

https://aikyn.kz/264721/k-azu-u-da-tu-rak-ty-damu-mak-sattaryn-iske-asyratyn-10-innovaciyalyk--zerthana-ashyldy

Руководитель лаборатории: Чередниченко Владимир Сергеевич, доктор географических наук, профессор

Цель лаборатории: Изучать проявление региональных изменений климата на территории Казахстана.

Под изменением климата понимают долгосрочные температурные изменения и изменение погодных условий. Эти изменения могут быть естественными, вызванными изменениями в активности Солнца или крупными извержениями вулканов и антропогенными. Исследование показали цикличность изменения климата в 120 000 лет и вклад антропогенного влияния составляет 0,17 %.

В качестве основного инструмента моделирования будет использована модель  СMIP 5, с базовым прогнозом RСP 4,5  (при наличии достаточного ресурса времени  будет добавлен сценарий RСP 8,5),  для коллег из параллельных тематик будут представлены удобные карты с проекцией сезонных изменений температуры и осадков на период до 2050 г. с дискретностью 10 лет.

Лаборатория создана на базе кафедры метеорологии и гидрологии. Кафедра является крупнейшей в Республике учебной базой подготовки высококвалифицированных специалистов метеорологов. Уникальностью кафедры что кафедра сохранила фундаментальную научную школу. Кафедра поддерживает устойчивые связи российскими университетами такие как Российский Государственный Гидрометеорологический университет, Московский государственный университет.

Ученые лаборатории занимаются разработкой новых методов решения такой сложной задачи как моделирование климатических систем. Эта задача на данный  момент решается путём численного анализа сложных систем уравнений, таких как, например, Модели общей циркуляции атмосферы и океана. Такой подход сталкивается со значительными сложностями, связанными в первую очередь с невозможностью учесть все действующие факторы.

Ученые лаборатории намерены развивать принципиально иной подход: прогнозирование будет вестись на основе эмпирических моделей, полученных из непосредственного анализа пространственно-временных зависимостей определенных параметров климатической системы.

Решение поставленных задач позволит заблаговременно предсказывать такие экстремальные явления, как бури, засухи, сильные осадки, лесные пожары и др., проводить оценку и сравнение степени влияния, которое оказывают на глобальное потепление факторы естественной и антропогенной природы.

Результаты работы и их новизна. Создание лаборатории может способствовать ускоренному развитию улучшенных климатических прогнозов и сервисов климатических услуг в Казахстане.

Руководитель лаборатории: Асылбекова Айжан Асылбековна, PhD доктор, ассоциированный профессор, заведующая кафедрой картографии и геоинформатики

Целью деятельности лаборатории является реализация накопленного научно-исследовательского потенциала ученых, ППС и обучающихся кафедры картографии и геоинформатики для решения задач аграрной, строительной, горнорудной отраслей экономики Казахстана.

1. Деятельность лаборатории направлена на решение задач по следующим направлениям:
2. Инжиниринговые услуги.
3. Участие в научно-исследовательских проектах, в конкурсах ГФ и ПЦФ
4. Консалтинговые и образовательные услуги.
5. В деятельности лаборатории индикаторами для выполнения данных задач являются:
6. Государственная программа цифрового развития сельского хозяйства Е-АПК;
7. Концепция развития геологической отрасли до 2030 года;
8. Государственная программа жилищно-коммунального развития "Нұрлы жер" на 2020-2025 годы; Государственная программа инфраструктурного развития РК «Нұрлы жол» на 2020-2025 годы.

Финансирование деятельности лаборатории будет осуществляться на основе:

• прикладных исследований и заказов от частных фирм и отраслевых организаций;
• заказов в рамках грантовых и программно-целевых проектов;
• договорных работ с организациями в рамках аккредитованной лаборатории.

Предполагаемые источники дохода:

• курсы повышения квалификации для обучающихся и ИТР;
• прикладные исследования в рамках грантовых работ;
• научно- прикладные исследования в рамках отраслевых работ;
• договорные работы в рамках аккредитованной лаборатории. 

Маркетинговая стратегия и стратегия продаж:

1. Маркетинговая стратегия на целевом рынке предполагает наращивание объема и видов оказываемых видов работ, открытия аккредитованной лаборатории при увеличении спроса на научно-прикладные исследования и договорные работы. При успешном развитии возможен выход на инновационные рынки.
2. Стратегия развития лаборатории определяется мониторингом потребности услуг среди потенциальных и предполагаемых заказчиков, возможностью гибкой ценовой политики.
3. Маркетинговая стратегия на рынке услуг направлена, прежде всего, на избежание отрицательного имиджа лаборатории. По мере продвижения услуг возможны маркетинговые исследования.
4. Маркетинговая стратегия ценообразования предполагает оказание прикладных исследований и научно-технических работ, имеющими малое количество аналогов.
5. Анализ маркетинговой стратегии предполагает актуализацию оказываемых услуг, расчет и прогнозирование рисков, упор на востребованные в определенный момент работы.

План развития и задачи лаборатории

• Выполнение прикладных работ и научно-прикладных исследований для агропромышленного, строительного, нефтегазового, горнорудного отраслей экономики;
• Выполнение прикладных работ в рамках грантового и госбюджетного финансирования;
• Выполнение прикладных работ в рамках международных проектов;
• Сбор и обработка информации для подачи статей в научные журналы. 
• Выполнение задач лаборатории будет осуществляться сотрудниками лаборатории, а также дополнительно привлекаемым персоналом.

Оснащение лаборатории

• Рабочие места с компьютерами (моноблоками) для размещения персонала;
• опировальная техника (МФУ);
• специализированные оборудования и приборы;
• Летательный аппарат (квадракоптер) DJI Mavic 3 Multispectral с радиоприёмным устройством ГНСС DJI D-RTK 2 Hight Precision GNSS Mobile Station;
• GNSS приёмник SP85 в полном комплекте (база, ровер); GNSS приёмник E-Survey E300 IMU Pro с УКВ в полном комплекте (база, ровер);
• Комплект георадара МГ-250/700МЗ, комплект георадара Тритон-М 25/50/100;
• Электронный тахеометр SOKKIA-530R, электронный тахеометр FOCUS, электронный тахеометр South;
• Электронный нивелир SPRINTER 50, 250;
• Трассопоисковый приемник;
• прикладные ГИС программы;
• компактный сейф для хранения переносных приборов и документов.

Руководитель лаборатории: Сальников Виталий Григорьевич, доктор географических наук, профессор, кафедра метеорологии и гидрологии

Инновационная лаборатория атмосферных исследований создана с целью разработки и внедрения передовых технологий и методов для более глубокого понимания атмосферных процессов, прогнозирования погоды и последствий климатических изменений, а также создания инновационных решений в области устойчивости и управления качеством атмосферного воздуха.

Деятельность лаборатории концентрируется на нескольких очень важных для экономики страны направлениях:

1. Исследование атмосферных опасностей и рисков, связанных с последствиями глобальных и региональных климатических изменений, таких как засухи и джут, оттепели и сильные морозы, а также создание системы их раннего предупреждения.

2. Изучение динамики доступного потенциала альтернативных источников энергии в контексте снижения углеродного следа для достижения углеродной нейтральности.

3. Изучение и испытание новых методов активных воздействий на атмосферные процессы.

4. Изучение современных проблем загрязнения атмосферного воздуха с целью создания системы управления его качеством.

Конкурентные преимущества лаборатории:

Технологическое лидерство: Лаборатория имеет доступ к современным технологиям и инструментам для сбора и анализа специализированных данных (например, метеорологический температурный профилемер - инструмент для дистанционного зондирования, измеряющий излучение в пограничном слое атмосферы на высотах от 0 до 1000 метров), численным химико-атмосферным моделям (WRF-Chem - Weather Research and Forecasting (WRF) model coupled with Chemistry) и др.

Экспертное знание и опыт: Команда лаборатории состоит из высококвалифицированных специалистов с многолетним опытом работы в области атмосферных исследований, что обеспечивает высокий уровень экспертизы и исследований.

Инновационные методы и подходы: Лаборатория имеет потенциал для разработки новых методов и подходов к изучению атмосферы, таких как применение технологии интернета вещей (IoT - internet of things) для сбора данных о погоде и атмосферных параметрах; спутниковых наблюдений и дистанционного зондирования; методов моделирования и симуляции атмосферных процессов; гибридизации математических методов с использованием искусственного интеллекта и нейронных сетей.

Междисциплинарный подход: Лаборатория объединяет специалистов из различных областей науки, таких как метеорология, гидрология, география, геоинформатика, экология, математика, искусственный интеллект, Big data, компьютерное моделирование и другие, что способствует комплексному изучению атмосферных процессов и их взаимодействия с окружающей средой.

Сотрудничество и партнерство: Лаборатория активно сотрудничать с научными исследовательскими институтами, университетами, правительственными организациями и частными компаниями как на национальном, так и на международном уровнях, что способствует обмену знаний, опытом и ресурсами.

Востребованность результатов: Результаты работы инновационной лаборатории атмосферных исследований могут быть востребованы широким кругом пользователей, включая:

1. Государственные органы и службы:

• Казгидромет: для улучшения прогнозов погоды, раннего предупреждения о стихийных бедствиях и мониторинга качества воздуха.
• Акиматы всех уровней,  а также министерства и ведомства, ответственные за экологию, сельское хозяйство, энергетику, транспорт и управление водными ресурсами: для принятия обоснованных решений, оптимизации использования ресурсов и снижения рисков, связанных с погодой и климатом.
• Службы  чрезвычайных ситуаций: для эффективного реагирования на стихийные бедствия и минимизации их последствий.

2. Частный сектор:

• Недропользователи для снижения рисков превышения лимитов загрязнения атмосферного воздуха и окружающей среды в целом.
• Сельскохозяйственные предприятия: для оптимизации сельскохозяйственного производства, повышения урожайности и снижения рисков, связанных с погодой.
• Энергетические компании: для прогнозирования спроса на энергию, оптимизации работы электростанций и развития возобновляемых источников энергии.
• Страховые компании: для оценки рисков, связанных с погодой и климатом, и разработки страховых продуктов.
• Транспортные компании: для оптимизации маршрутов, снижения рисков задержек и повышения безопасности перевозок.
• Туристские компании: для прогнозирования погодных условий и привлечения туристов.

3. Научное сообщество:

• Университеты и исследовательские институты: для проведения дальнейших исследований в области атмосферных наук, разработки новых технологий и моделей.
• Международные организации: для мониторинга климата, оценки рисков изменения климата и разработки мер по адаптации и смягчению последствий.

4. Население: для получения информации о погоде, качестве воздуха и рисках стихийных бедствий.

5. СМИ: для информирования общественности о погоде, климате и окружающей среде.

Проведение атмосферных исследований  тесно интегрировано с Целями устойчивого развития: ЦУР 2 - Ликвидация голода, обеспечение продовольственной безопасности, ЦУР 3 - Хорошее здоровье и благополучие, ЦУР 4 - Качественное образование, ЦУР 7 - Доступная и чистая энергия, ЦУР 9 - Промышленность, инновации и инфраструктура, ЦУР 11 - Устойчивые города и населенные пункты, ЦУР 13 - Борьба с изменением климата, ЦУР 15 - Сохранение экосистем суши, ЦУР 17 - Партнерство в интересах устойчивого развития.

Лаборатория GlobalSky при КазНУ им. аль-Фараби является важным компонентом академической и научной деятельности, способствуя развитию научного потенциала, привлечению талантливых специалистов и укреплению позиций университета как лидера в области атмосферных наук.

Руководитель лаборатории: Артемьев Александр Михайлович, кандидат технических наук, заслуженный инструктор туризма РК

Лаборатория продолжает традиции единственной в Казахстане научной школы географии туризма, созданной основателем кафедры профессором Ердавлетовым С.Р.

Цель Лаборатории устойчивого туризма – реализация тренда устойчивого развития территорий через синергетический эффект туризма в контексте социально-экономического развития региона.

Задачи:

1. Проведение комплексных исследований по оценке текущего состояния туристской сферы с учетом ее воздействия на окружающую среду, социокультурные аспекты и экономическое развитие. Выявление ключевых проблем и вызовов для устойчивого развития туризма.

2. Разработка инновационных методик и инструментов для оценки устойчивости туристских дестинаций. Разработка рекомендаций по внедрению принципов устойчивого туризма в различные сферы туристской деятельности.

3. Разработка обучающих программ и проведение семинаров для представителей туристской отрасли, академической среды и туристской общественности. Поддержка и распространение знаний по устойчивому туризму через публикации, вебинары и другие просветительские форматы.

4. Подготовка и реализация пилотных устойчивых туристских проектов с акцентом на экологическую и социокультурную ответственность, а также поддержку местных сообществ. Оценка эффективности и тиражирования успешных практик в различных географических контекстах.

5. Установление и развитие партнерских отношений с представителями туристского бизнеса, государственными органами, образовательными и научно-исследовательскими учреждениями и общественными организациями. Активное взаимодействие с международными исследовательскими центрами по устойчивому туризму.

6. Участие в разработке и продвижении стандартов и сертификационных процедур для устойчивых туристских предприятий и проектов. Поощрение внедрения и соблюдения принципов устойчивости участниками туристского рынка.

7. Внедрение системы мониторинга и оценки устойчивости туристских инициатив. Предоставление обратной связи и рекомендаций для постоянного улучшения практик и стратегий в сфере устойчивого туризма.

В рамках проекта будут выполнены комплексные исследования по оценке текущего состояния туристской сферы и ее воздействия на окружающую среду, социокультурные аспекты и экономическое развитие.

Участие Лаборатории устойчивого туризма в Мега-проекте обусловлено мультипликативным эффектом туристской деятельности в экономике, экологии, социальной сфере, затрагивающем более 30 отраслей хозяйствования.

В экономике – это создание новых рабочих мест и привлекательного инвестиционного климата в сфере услуг.

В социальной сфере – сохранение культурного и исторического наследия, возрождение национальной идентичности, укрепление социального единства, демонстрация открытости и традиционного казахского гостеприимства.

В области экологической устойчивости – сохранение природных богатств, экологическое просвещение, воспитание ответственного отношения к уникальной природе Казахстана на основе принципов устойчивости и патриотизма.

Во взаимодействии с партнерами и другими участниками проекта будут выполнены комплексные исследования по оценке текущего состояния туристской сферы и ее воздействия на окружающую среду, социокультурные аспекты и экономическое развитие.

С учетом выявленных проблем и вызовов, будет произведена оценка совокупного туристского потенциала, рисков и перспектив устойчивости, разработаны научные рекомендации по внедрению принципов устойчивого туризма в различные сферы туристской деятельности.

Экономическая эффективность достигается за счет внедрения инновационных методик и подходов к устойчивому туризму, способствующих повышению конкурентоспособности туристских предприятий и привлечению инвестиций в отрасль. Практические решения по формированию современной “зеленой” инфраструктуры способны поддержать рост туристской активности и соответствующее увеличение доходов. При этом реализация устойчивых туристских проектов, поддерживаемых лабораторией, может способствовать стимулированию местной экономики через развитие малого и среднего бизнеса, создание новых рабочих мест и увеличение объема потребления товаров и услуг.

Экологическая эффективность обусловлена расширением возможности сохранения природных ресурсов посредством разработки методов устойчивого использования природных ресурсов, направленных на минимизацию негативного воздействия туризма на экосистемы. Проекты лаборатории в области экологического образования и просвещения будут способствовать формированию экологической культуры среди туристов, что важно для сохранения природной среды. Внедрение инновационных практик и технологий может помочь уменьшить углеродный след туризма, сокращая выбросы парниковых газов и поддерживая климатическую устойчивость.

Социальная эффективность проявляется в поддержке местных сообществ. Проекты по устойчивому туризму будут способствовать вовлечению местного населения в туристскую деятельность и содействовать сохранению культурного наследия. Образовательные и культурные программы, направленные на развитие знаний и навыков местных жителей, положительно влияют на качество жизни. При этом развитие устойчивого туризма способствует созданию новых рабочих мест, что важно для сокращения безработицы и повышения благосостояния населения.

В качестве практического инструментария и как результат исследований, будут составлены базы данных и созданы оценочные карты, выполнены расчеты туристско-рекреационной нагрузки, адаптирована маршрутная туристская сеть, усовершенствованы расчетные методики, разработаны обучающие программы для представителей бизнеса и местных сообществ, в том числе – гидов, организованы просветительские мероприятия, отработаны мониторинговые программы.

Результаты работ будут использованы уполномоченными органами в целях планирования и управления, туристскими предприятиями и организациями – для обеспечения устойчивости развития проектных территорий в процессе ведения бизнеса, ООПТ – для оценки рекреационной нагрузки на туристские маршруты и экологические тропы, образовательными учреждениями – при подготовке и переподготовки кадров, научными организациями – для формирования научной основы устойчивого развития регионального туризма, местными сообществами – для организации туристских услуг и развития инфраструктуры сферы туризма и гостеприимства. Важен и социальный эффект – воспитание бережного отношения к природным и культурно-историческим объектам, патриотизма, демонстрации открытости и гостеприимства, формирование привлекательного туристского имиджа региона.

На данном этапе, за первые полгода, подготовлена методологическая база исследований, выполнен ситуационный анализ на местах, определены ключевые индикаторы оценки устойчивости развития туризма, разработаны авторские модели регионального развития туризма по Западно-Казахстанскому региону и получено соответствующее авторское свидетельство, подготовлена статья в рейтинговый журнал, входящий в базу Scopus, ведется подготовка к полевым исследованиям.

Основная задача по оценке социально-экономического развития Западно-Казахстанского региона в контексте устойчивого развития решается на основе критериев «GSTC-D», разработанных Глобальным советом по устойчивому туризму в целях обеспечения общего понимания устойчивости туризма. Критерии сгруппированы по четырем основным темам: устойчивое управление; социально-экономические последствия; культурные последствия; экологические последствия и применимые ко всему туристскому сектору.

Все глобальные критерии устойчивого туризма приобщены напрямую связаны с Целями устойчивого развития ПРООН (ЦУР) и используются:

• как основа для сертификации устойчивости;
• в качестве основных руководящих принципов для туристских дестинаций, которые хотят стать более устойчивыми;
• для помощи потребителям в выявлении успешных устойчивых туристских дестинаций;
• в качестве ориентира средств массовой информации для признания дестинаций устойчивыми и информирования общественности об этом;
• в целях оказания помощи при реализации программ по сертификации и иных программ на уровне дестинаций в обеспечении соответствия их стандартов общепринятым базовым показателям;
• при разработке государственных и негосударственных программ, а также программ частного сектора в качестве отправной точки для разработки требований к развитию устойчивого туризма;
• в качестве базовых руководящих принципов для образовательных учреждений и организаций по профессиональной подготовке в сфере туризма и гостеприимства;
• для демонстрации лидерства, которое вдохновляет других к действию.

Хотя указанные критерии относятся, в основном, к месту, а не к органу, многие из них могут быть инициированы и применены через организацию по управлению дестинацией (DMO), ответственную за скоординированный подход в развитии устойчивого туризма внутри территории, а также отдельные туристские предприятия, другие объекты и формы хозяйственной деятельности и предпринимательства.

Необходимо отметить, что критерии указывают, что следует делать, а не то, как это делать или достигнута ли цель. Эта роль выполняется с помощью показателей результативности, соответствующих учебных материалов и доступа к инструментам реализации, которые являются неотъемлемым дополнением к глобальным критериям устойчивого развития, что, собственно, и является одной из основных задач проекта.

Руководитель лаборатории: Павличенко Людмила Михайловна – доктор географических наук, профессор кафедры рекреационной географии и туризма факультета географии и природопользования

Цель лаборатории моделирование динамики качественного состава водных ресурсов, которая включает несколько аспектов:

1. Исследование параметров качества воды: Лаборатория анализирует и оценивает различные параметры качества воды, такие как уровень загрязнения, содержание различных химических веществ и т.д.

2. Оценка воздействия антропогенных факторов: Лаборатория исследует влияние антропогенной деятельности на качество воды, такие как сбросы очищенных сточных вод промышленных предприятий и коммунального хозяйства, дренаж поливных вод сельскохозяйственных массивов и объектов стойлового содержания животных и т.д.

3. Моделирование динамики изменения качества воды: Используя математические модели разбавления сбросов очищенных сточных или разгрузки загрязненных подземных вод, лаборатория создает модели, позволяющие прогнозировать изменения качества воды вдоль речного потока.

4. Выявление природных и антропогенных процессов, формирующих фактические измеряемые концентрации и состав показателей качества воды, с построением карты территориальной динамики интенсивности выявленных процессов на основе использования многомерных статистических моделей.

5. Разработка мер по улучшению качества воды: Основываясь на результатах полевых исследований, данных мониторинга качества поверхностных и подземных вод и моделирования, лаборатория предлагает рекомендации и стратегии возможного улучшения качества воды и предотвращения загрязнения.

Цель лаборатории состоит в оценке и прогнозировании динамики качественного состава подземных и поверхностных вод на основе использования многомерных статистических и аналитических математических моделей.

Результаты моделей обеспечивают разработку методов управления качеством воды, направленных на повышение экологической устойчивости водных экосистем и обеспечение безопасности водных ресурсов. 

Задачи лаборатории: 

1. Подготовка исходных данных по качественному составу водных ресурсов (параметры загрязнения, источники загрязнения, данные о текущем состоянии водных объектов); 

2.  Проведение анализа химического состава водных ресурсов на объекте исследования; 

3.  Выполнение мультиспектральной съемки поверхностных водных ресурсов и создание ортофотоплана; 

4. Определение комплексных показателей качества водных ресурсов и анализ возможных источников загрязнения и характера взаимодействия с подземными водами; 

5. Построение карт территориальной динамики интенсивности выявленных математическими методами процессов формирования качества поверхностных вод. 

При выполнении исследований в лаборатории используется следующее оборудование: портативная лаборатория анализа качества воды; укладка-лаборатория «УКВ-2» полевого химического контроля; летательный аппарат (квадракоптер DJI Mavic 3 Multispectral) и др. Кроме того, в лаборатории в настоящее время переводится на новый современный уровень программный комплекс многомерной статистически – полная модель компонентного анализа с построением вида главных компонент, предметная интерпретация которых обеспечивает выявление природных и антропогенных факторов изменения качества водных ресурсов и территориальное распределение интенсивности их воздействия.  

Лаборатория анализирует состав водных ресурсов на наличие различных загрязнителей и определяет их уровень, что позволяет оценить степень воздействия на окружающую среду и принять меры для уменьшения негативного воздействия на экосистемы.

Использование результатов анализа позволяет принимать меры для защиты общественного здоровья и предотвращения распространения инфекций через воду. 

Лабораторные данные позволят государственным органам, местным исполнительным органам принимать обоснованные решения, связанные с использованием водных ресурсов, помогут определить необходимость ввода дополнительных мер по очистке и охране водных ресурсов.

Лаборатория может способствовать достижению ЦУР 6 через разработку и применение инновационных методов и моделей для улучшения контроля и управления качеством воды, что в свою очередь может способствовать сохранению и восстановлению экосистем водных ресурсов.

Разработка инновационного программного комплекса, реализующего полную модель компонентного (факторного) анализа, позволяет судить о конкретных природных и антропогенных процессах и интенсивности их проявления при формировании качества водных ресурсов в отличие от всех рекламируемых статистических комплексов, где модель факторного (компонентного) анализа ограничена определением только собственных значений и собственных векторов, не учитывающих распределение значений исходных параметров по точкам наблюдения. Использование таких ограниченных моделей в когнитивном моделировании может повлечь ошибки в выработке управленческих решений.

Руководитель лаборатории: Токбергенова Айгуль Абдугаппаровна, кандидат географических наук, доцент. Заведующая кафедрой географии,  землеустройства и кадастра

Основная задача лаборатории - мониторинг, оценка и прогнозирование процессов деградации ландшафтов и разработка научно-обоснованных рекомендаций по предотвращению процессов деградации с использованием геоинформационных технологий (ГИС) и ДЗЗ.

Лаборатория проводит исследования по восстановлению деградированных ландшафтов и управлению земельными ресурсами с применением данных ДЗЗ. Работа лаборатории направлена на реализацию целей 13 и 15 ЦУР  ООН.

Уникальность лаборатории заключается в использовании данных дистанционного зондирования для мониторинга и прогнозирования процессов деградации ландшафтов, а также в составлении моделей краткосрочного и долгосрочного прогнозирования степени риска  опустынивания и устойчивости ландшафтов к антропогенному воздействию в условиях изменения климата. Исследователи имеют возможность работать на международном уровне, с такими международными партнерами как: Институт водных ресурсов, окружающей среды и здоровья университета ООН (Канада), Международный научно-исследовательский институт риса (Филиппины) и  Мичиганский государственный университет (США). 

Основные направления работы: Мониторинг, оценка и  анализ рисков, картографическое моделирование и прогнозирование процессов деградации ландшафтов и земельных ресурсов. Разработка научно-обоснованных рекомендаций и требований по предотвращению дальнейшей деградации и восстановлению поврежденных ландшафтов, а также внедрение инновационных методов рационального землепользования.

Результаты исследований: разработаны оценочно-прикладные карты развития процессов опустынивания;  с использованием многолетних данных ДЗЗ разработана модель прогнозирования степени риска  опустынивания в южном регионе республики; разработаны рекомендации по вторичному использованию коллекторных вод для орошения пашен; разработаны рекомендации по совершенствованию методов фитомелиорации-закреплении песков деградированных пастбищ древесно-кустарниковой и травянистой растительностью (на основе новых генотипов засухоустойчивых растений). В настоящее время исследовательская группа работает по составлению модели эффективного использования агроландшафтов на фоне изменения глобального климата и уменьшения водных ресурсов трансграничных рек с применением данных ДЗЗ для увеличения урожайности и рационального использования сельскохозяйственных земель.

Совместно работаем и предоставляем полученные результаты Комитету по управлению земельными ресурсами Министерства сельского хозяйства Республики  Казахстан (КУЗР МСХ), Департаменту земельного кадастра, Департаменту агрохимических, почвенных обследований и комплексно-изыскательной работы НАО «Государственной корпорации «Правительство для граждан»» и местным исполнительным органам (МИО).

Руководитель лаборатории: Нюсупова Гульнара Нурмухамедовна, доктор географических  наук, профессор

Лаборатория основана на базе единственной в республике демографической школы, которая исследует такие аспекты, как взаимосвязь демографических  процессов с социальными и экономическими факторами. 

Цель лаборатории: Проведение комплексных исследований в области геодемографии, социальной и экономической географии, включает в себя изучение демографических процессов и тенденций, анализ социально-экономических явлений и их пространственной дифференциации, а также оценку влияния этих факторов на устойчивое развитие регионов и общества. 

Для достижения поставленных целей лаборатория оборудована современной компьютерной и оргтехникой, программным обеспечением ArcGIS Pro, GPS навигатором GPSMAP 67, Квадрокоптером DJI Air 3 Fly More Combo (RC 2), системной фотокамерой Canon EOS R6 Mark II RF 24-105 F4-7.1 IS STM и другими периферийными устройствами  и сетевым оборудованием на общую сумму 20,8 млн.тг.

В рамках геодемографических и социально-экономических исследований в последние годы ученые нашей лаборатории реализовали несколько научно-исследовательских проектов. Составлен электронный атлас социально-демографических процессов РК, на основе методики комплексной пространственной оценки уровня качества жизни населения Казахстана впервые был создан геоинформационный портал АИС КЖН регионов Республики Казахстан на платформе ГИС. Разработана авторская методика расчета интегрального индекса КЖН по отобранным 31 ключевым показателям по демографическим, социальным, экономическим и природно-экологическим блокам. Разработан ГИС функционал, где загружены векторные картографические данные РК с использованием картографического сервера с открытым исходным кодом – Mapserver, которые служат основой тематическим и интегральным картам индикаторов КЖН. По результатам были опубликованы статьи в высокорейтинговых журналах Scopus, Web of Science, учебные пособия, монографии и получены авторские свидетельства. Также, на данный момент в рамках ЦУР 11 “Устойчивые города и населенные пункты” наша лаборатория работает над комплексной оценкой устойчивого развития крупных городов Республики Казахстан. 

Исследовательская группа, в рамках мега-проекта планирует в Западно-Казахстанском регионе наряду с анализом официальных статистических данных провести социологический опрос населения для выявления уровня качества жизни населения. Будет исследован рынок труда и трудовых ресурсов, проведен мониторинг миграционных движений населения, разработаны демографические прогнозы и модели социально-экономического развития, на основе полученных геопространственных данных. Результаты исследований будут опубликованы в рецензируемых научных журналах и монографиях.

Исследования и научные результаты лаборатории используются при разработке Госпрограмм и социальных проектов, направленных на улучшение качества жизни населения, что в свою очередь положительно скажется на социально-экономическом развитии республики. Пространственные Базы Данных и их аналитика, разработанные лабораторией, могут использоваться для планирования и прогнозирования устойчивого развития человеческого капитала, привлечения внутренних и внешних инвестиций, отражая потенциальные возможности развития регионов республики. 

Руководитель лаборатории: Аскарова Маулкен Акишевна, доктор географических наук, профессор кафедры географии, землеустройства и кадастра

Цель: разработка научных и прикладных аспектов управления экологической безопасностью на основе комплексного изучения экологического  состояния  природно-хозяйственных систем (ПХС) Казахстана в контексте  устойчивого развития.

Задачи: 

1. Разработать концепцию управления экологической безопасностью природно-хозяйственных систем Республики Казахстан.

2. Провести исследования по выявлению и определению существующих экологических вызовов и угроз в Казахстане в качестве информационной основы обеспечения экологической безопасности.

3. Разработать классификацию всех видов вызовов и угроз природного и антропогенного характера в РК.

4. Исследовать и оценить уровни экологической безопасности в природно-хозяйственных системах республики Казахстан. 

5. Разработать научно-обоснованную комплексную систему мероприятий по управлению экологической безопасности природно-хозяйственных систем Казахстана.  

Результаты исследования:

Согласно целевым задачам разработана концепция экологической безопасности, которая состоит из 2-х блоков: базы данных и информации и блока действия. В первом блоке предусматривается сбор информации и базы данных, района исследования и характеристики особенностей их природной среды, выявления и идентификации экологических вызовов и угроз, с последующей их систематизацией. Относительно глобальных угроз нами будут изучены воздействие изменения климата в региональном аспекте на экологическую безопасность, из региональных угроз – это экологическое состояние трансграничной реки Жайык и его притоков, биоразнообразие региона. В качестве локальных угроз будут исследованы места добычи углеводородного сырья, атмосферное загрязнение. 

Первый блок включает также покомпонентную, то есть по компонентам природной среды оценку: по атмосферной среде, это загрязнение воздушной среды, гидросферной среде -это по загрязнению рек и водоемов и литосферной среде, которая представляет деградацию и опустынивание земельных ресурсов и почв западно-казахстанского региона. Также мы сможем изучить влияние загрязнений на здоровье местного населения и составить карту экологического риска здоровья населения   исследуемого региона, на основе оценки уровней экологической безопасности. Затем будет дана общая интегральная оценка уровни экологической безопасности отдельно по четырем областям, и всего западно-казахстанского региона. 

Для расчета покомпонентной и интегральной оценки экологической безопасности будут предложены авторские методики, специальные формулы расчета. Необходимые данные для расчетов оценки экологической безопасности будут нам любезно предоставлены нашими коллегами по Мегагранту в результате полевых и экспериментальных работ их лабораторий относительно западно-казахстанского региона. Так как у нас модульный принцип исследовательской работы, то каждая лаборатория должна опираться в изучении той или иной проблемы на проведенные и полученные сегодня данные своих коллег по консорциуму.  

Второй блок, имеет прикладной аспект, т.е. согласно алгоритму, разработанной нами концептуальной схемы включает действия при разных экологических ситуациях изменения природной среды в условиях природных стихийных бедствий или антропогенных. Это анализ альтернатив и выбор управленческих решений, затем реализация управленческих решений и контроллинг. Предлагаемые нами управленческие мероприятия могут быть использованы при следующих 4-х экологических ситуациях:

• при естественной фоновой экологической ситуации
• при фоновоопасной экологической ситуации
• при экстремальной  экологической ситуации
• при постэкстремальной экологической ситуации

Следующий этап это контроллинг, это комплексная система поддержки управления мероприятиями, направленная на координацию взаимодействия систем менеджмента и контроля их эффективности. То есть она включает как мониторинг планирования, организации и действии и контроль за их выполнением.

Работа имеет важный экономико-эколого-социальный эффект, так как устойчивое развитие это их гармоническое сочетание.

Экономическая эффект достигается путем  наиболее эффективного и рационального использования доступных ресурсов для обеспечения стабильной экономической деятельности и устранения или минимизации возможных внешних и внутренних вызовов и угроз для их деградации.

Экологический эффект заключается в выявлении, систематизировании и оценке экологических вызовов и угроз природного и техногенного характера. Рекомендация мероприятий по управлению экологической безопасностью при различных экологических ситуациях.

Социальный эффект определяется рекомендациями по управлению экологической безопасностью при экстремальных экологических условиях (ЧС), обеспечением безопасности жизнедеятельности и предотвращением человеческих жертв, материального ущерба, деградации окружающей среды.

Таким образом, достижение устойчивого развития с созданием благоприятной и чистой среды обитания и проживания, обеспечения охраны природных ресурсов и биоразнообразия, избегая техногенных  аварий и катастроф это и есть устойчивое развитие.

Руководитель лаборатории: Мұқанова Гүлжанат Амангелдіқызы, к.б.н., доцент, и.о. профессор кафедры ЮНЕСКО по устойчивому развитию

Лаборатория экологии почв факультета географии и природопользования КазНУ им.аль-Фараби создана при финансовой поддержке КН МНВО РК.

Цель лаборатории -  проведение фундаментальных и прикладных научно-исследовательских работ с учетом направлений развития науки, образования и внедрения их в учебный процесс.

Основной задачей работы лаборатории является решение фундаментальных проблем почвоведения, экологии и рационального природопользования, связанных с формированием, функционированием, сохранением и воспроизводством  почв Республики Казахстан.

Функции - Исследование природных и антропогенных факторов окружающей среды, проведении мониторинга, создания ГИС объектов исследования, создания пространственно-временных базы данных и картографирования результатов работы с целью устойчивого и стабильного развития сельскохозяйственных, промышленных и др. отраслей регионов РК.

В область его научных интересов входят: почвоведение генезис, морфология, география и картография почв, их классификация, эволюция, экологические функции, общие проблемы теории и истории почвоведения; мониторинг химического состава почвы в целях оценки их экологического состояния; почвенная зоология, а также биодиагностика почвы.

 Интеграция этих блоков знаний позволит качественно оценивать экосистемные функции почв - как основу биологического разнообразия наземных экосистем.

 Лаборатория оснащена новейшими оборудованиями - 99-0578-00 Атомно-абсорбционный спектрометр GBC SavantAA; Микроскоп биологический; Настольная почвенная лаборатория НПЛ-2; Ранцевая почвенная лаборатория РПЛ-3; рН-метр/иономер ИТАН; Весы аналитические ВЛ-124В; Лабораторные весы ВЛТЭ-510С ; и др., что позволяет решать следующие задачи:

• оценить основные химические, морфологические и физические показатели состояния почв и почвогрунтов;
• определить компоненты в почве азот аммония, емкость катионного обмена, кальций и магний суммарно, карбонат- и бикарбонат- ионы и др;
• анализ твердых и жидких образцов на содержание в них различных металлов (большая часть периодической системы), а также для контроля качества готовой продукции.
• исследование малоконтрастных клеточных культур тканей, осадков жидкостей и т.п.

Основные направления исследований:

• оценка современного экологического состояния почв и мониторинг их трансформаций в условиях антропогенного воздействия;
• изучение физико-химических и биологических свойств почвогрунтов техногенно-нарушенных почв и установление их рекультивационного потенциала;
• исследование мезо- и микрофауны почв как биоиндикаторов экологического состояния.

Объекты исследования – почвы разных регионов РК.

Сотрудниками лаборатории проводятся исследовательские работы по всей территории республики.

Создается электронная база физико-химической и геохимической информации как основа комплексных мониторинговых наблюдений и прогноза развития экологически опасных процессов. Современный парк приборов в лаборатории соответствует всем требованиям, все средства оборудования внесены в государственный реестр Республики Казахстан.

Полученные результаты:

• По геосистемам бассейнов рек юго-восточной части Прибалхашья представлен картографический материал, для применения местными органами и др. заинтересованными лицами.
• Разработаны природоохранные мероприятия по рациональному природопользованию направленные на усовершенствование процессов освоения водно-земельных и биотических ресурсов Каратал-Лепсинского междуречья.
• на карте антропогенной модификации Каратал-Лепсинского Междуречья выделены 5 видов антропогенных модификации присущее для данной территории. Сильная степень деградации пастбищ наблюдается в Среднекаратальской, Среднеаксуской геосистемах, высокая степень деградации наблюдается повсеместно в песчаных массивах.
• для решения локальных проблем исследуемого региона рекомендуется использовать геосистемно-бассейновый подход;
• Компонентный анализ ландшафтов Каратальской, Аксуской и Лепсинской макрогеосистем выделил генетические составляющие дисперсии биопродуктивности, отдав превалирующую роль грунтовым водам (58,49%), выделив значительную роль (33,11 %) фактору изменчивости геоморфологических условий (фактору географического стока) и небольшую (8,41 %) роль поверхностных вод.
• Изучено динамика почвенных процессов Акдалинского массива орошения и предложены методы по улучшению посевов  риса;
• Проведена эколого-геохимическая оценка загрязнения тяжелыми металлами на территории Донского ГОКа г.Хромтау.
• Исследована способность нефтезагрязненных почв противостоять антропогенной нагрузке.

Руководитель лаборатории: Базарбаева Турсынкул Аманкельдиевна, к.г.н., доцент, заведующей кафедрой ЮНЕСКО по устойчивому развитию

Лаборатория мониторинга  окружающей среды и устойчивого развития   факультета географии и природопользования КазНУ им.аль - Фараби.

Цель лаборатории - проведение комплексных исследовании по индикаторам целей устойчивого развития, осуществление мониторинга окружающей среды и природных ресурсов.

Уникальность лаборатории  заключается в определении базовых показателей состояния окружающей среды, таких как качество воздуха, воды, почвы, уровень загрязнения и др.; разработка методов сбора данных и мониторинга изменений на основе геодезических измерений, фотограмметрии, данных от БПЛА (безпилотный летательный аппарат) и дистанционного зондирования; анализ данных дистанционного зондирования и изображений, полученных от беспилотных летательных аппаратов, для выявления изменений в физико-географическом и ландшафтном покрове; создание цифровых карт и моделей экосистем с использованием ГИС для визуализации и анализа состояния экосистем.

Практическая значимость -  результаты исследований служат важным материалом при применении оптимальных методов и способов орошения сельскохозяйственных полей в аридных регионах, оптимального управления водных ресурсов и их адаптацией к изменению климата. 

Основная задача лаборатории - исследование воздействия антропогенного фактора на геоэкосистемы республики, с использованием ГИС-технологий,

•  разработка рекомендаций по улучшению состояния компонентов окружающей среды.
• создание инновационных решений  в области устойчивого развития регионов РК,
• усовершенствование методов мониторинга в экологии.

Функции - Исследование природных и антропогенных факторов окружающей среды, проведении мониторинга,  создания ГИС объектов исследования, создания пространственно-временных базы данных и картографирования результатов работы с целью устойчивого и стабильного развития сельскохозяйственных, промышленных и др. отраслей регионов РК.

В область его научных интересов входят: исследования окружающей среды с использованием геоинформационных систем (ГИС) и их применением в экологическом мониторинге. Использование геодезических измерений, фотограмметрии, обработки данных от беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и дистанционного зондирования для анализа изменений в окружающей среде является мощным инструментом для оценки и мониторинга экосистем.

Интеграция этих различных методов и технологий позволяет создавать детальные карты и модели окружающей среды, которые могут быть использованы для оценки состояния экосистем, выявления изменений в сельскохозяйственных полях, лесах, городской инфраструктуре и других природных средах. Это также позволяет отслеживать динамику изменений и их влияние на окружающую среду.

Современный парк приборов в лаборатории соответствует всем требованиям, все средства оборудования внесены в государственный реестр Республики Казахстан. Технические оборудование состоит из основных и переносных измерительных приборов: Мультиспектральный квадрокоптер Mavic 3 с базой станций DRTK; геодезический GNSS приемник Spectra Precision 85; Программное обеспечение Agisoft, ArcGIS, QGIS, ENVI  для проведения мониторинга и обработки данных ДЗЗ и БПЛА. Данные приборы позволяют решать следующие  задачи:

• определение базовых показателей состояния окружающей среды, таких как качество воздуха, воды, почвы, уровень загрязнения и др.;
• разработка методов сбора данных и мониторинга изменений на основе геодезических измерений, фотограмметрии, данных от БПЛА и дистанционного зондирования;
• анализ данных дистанционного зондирования и изображений, полученных от беспилотных летательных аппаратов, для выявления изменений в физико-географическом и ландшафтном покрове;
• создание цифровых карт и моделей экосистем с использованием ГИС для визуализации и анализа состояния экосистем;

Основные направления исследований:

•  анализ динамики изменений в окружающей среде под воздействием человеческой деятельности и природных процессов;
•  идентификация и классификация ландшафтных элементов и их изменений под воздействием антропогенных и природных процессов;
• использование пространственного анализа данных для выявления тенденций и паттернов изменений в различных регионах;
• использование ГИС для интеграции и анализа данных о биологическом разнообразии, видовом составе и зонировании экосистем;
• разработка методов оценки устойчивости экосистем к антропогенным и природным изменениям и их потенциальным последствиям.

Объекты исследования - различные регионы Республики Казахстан, где проводятся анализ и мониторинг состояния окружающей среды с целью разработки и внедрения эффективных стратегий управления природными ресурсами и охраны окружающей среды.

1. Результаты исследования: разработаны тематические карты крупного масштаба 1:200 000 по Алматинской области; (почвенно-геоморфологическая, ландшафтная, физико-географическая, геоморфологическая, гидрологическая, климатическая).

2. Агроландшафтная карта Алматинской области масштабом 1:25 000 классифицирована на уровне урочища, подурочища и фации, определены варианты применения ГИС технологии для каждого уровня;

3. Определена цель использования алгоритмов ГИС технологии при составлении карт крутизны склонов и экспозиции ландшафтных единиц, классифицированных на уровне фации в масштабе 1:25 000;

4. Определены риски развития водной эрозии в агроландшафтах на уровне фаций со cветло-каштановыми и темно-каштановыми почвами.

Сотрудниками лаборатории проводятся исследовательские работы по всей территории республики. Также создается электронная база физико-химической и геохимической информации как основа комплексных мониторинговых наблюдений и прогноза развития экологически опасных процессов.

Дата открытия: 27 Марта 2024 года

Новизна: Использование данных космического и наземного наблюдения для оперативного выявления изменениий происходящих процессов в окружающей среде для последующего моделирования и оценки состояния, выявления основных факторов и определения их взаимосвязи с использованием современных технологии спутникового дистанционного зондирования и БПЛА, также программныхГИС продуктов обработки изображений.

Цель: Использование технологии спутникового дистанционного зондирования для наблюдения Земли, мониторинга окружающей среды, использование навигационной спутниковой системы Beidou для мониторинга, заблаговременное предупреждение и оценку экологической обстановки в Центральной и Западной Азии, разработка технологий и демонстрация их применения посредством обмена информацией и быстрого реагирования на крупные стихийные бедствия, и мониторинг и восстановление экосистем, для того чтобы повысить разнообразие, стабильность и устойчивый характер региональных экосистем, а также раннее предупреждение и предотвращение стихийных бедствий и борьбы с ними, и создать конкурентоспособную на международном уровне региональную экологическую систему и систему охраны окружающей среды.

Практическое назначение: содействие совместному использованию ресурсов и взаимодополняющих преимуществ между двумя сторонами, а также укрепление научно-технического сотрудничества, а также обменов персоналом в области исследований ресурсов и окружающей среды.

Контакты: dana.shokparova@kaznu.kz; +7(705)114-02-66