Минобрнауки России

Федеральный Исследовательский Центр

Почвенный институт имени В.В. Докучаева

Телефон

+7 (495) 951 50 37

Email

info@esoil.ru

Изучаем почвы

с 1927 года!

основные направления работы ФИЦ

Ситуационно-аналитический центр "ПОЧВЕННЫЕ И ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ РОССИИ"

Ситуационно-аналитический центр (САЦ) — это стратегическое подразделение (страница отдела) ФИЦ «Почвенный институт им. В.В. Докучаева», ориентированное на оперативный и прогностический анализ данных о почвенно-земельных ресурсах и компонентах природной среды для поддержки управленческих решений в научной и прикладной деятельности для нужд почвоведения и сельского хозяйства Российской Федерации. САЦ объединяет междисциплинарные подходы к анализу данных, моделированию, визуализации и цифровой трансформации управления в различных секторах.

Миссия САЦ

  • Предоставление актуальной и точной информации по почвенным и земельным ресурсам Российской Федерации на разных уровнях детализации (локальный, региональный, федеральный) и результатов моделирования и аналитики на их основе, а также предоставление знаний о функционировании почвы. 

Фонд данных и разработок

Название разработки (в свободной форме)Тип ИТ-разработкиОписаниеУровни готовности технологий (УГТ)Контрольные точки разработки ИТ-решений 
Программа оценки и управления рисками деградации земель от водной эрозии почвВеб-сервисПрограмма предназначена для оценки и управления рисками деградации земель от водной эрозии почв. Во входных данных программа принимает карты границ полей агрохозяйства и глубин гумусированной толщи почв. По задаваемым параметрам допустимой остаточной мощности гумусированной толщи почв и состава севооборота проводится оценка текущих рисков деградации земель для каждого поля агрохозяйства. Пользователю предоставляются интерфейс просмотра и управления рисками путем подбора следующих параметров: состава севооборота, применяемого агротехнического почвозащитного мероприятия, частичного залужения склонов. На основании выбранных значений параметров оцениваются прогнозные риски деградации земель в среднесрочной перспективе. УГТ 3: МакетКонтрольная точка 3: Апробация
Информационно-аналитическая система управления данными о почвенно-земельных ресурсах и ландшафтеВеб-сервисПрограмма предназначена для организации и автоматизации сбора, хранения, обработки и анализа данных, полученных в ходе полевых и лабораторных исследований почв и других компонентов ландшафтов. Входные данные: текст, числа, изображения, пространственная информация в векторном и растровом формате. ПО доступно через веб-браузер в виде одностраничного веб-приложения для десктопной и мобильной версии. Информация пользователя представлена в проекте в виде сущностей: объектов и точек обследований, обследований, образцов и результатов измерений с указанием методик из перечня. Область применения: индивидуальные и коллективные научные исследования и проекты в области почвоведения, экологии, географии и смежных направлений. УГТ 6: Прототип в реальной средеКонтрольная точка 3: Апробация
ИАС «Агроэкосистема» Веб-сервисПрограмма предназначена для организации и автоматизации сбора, хранения, обработки и анализа данных селекионно-семенноводческих центров.УГТ 4: Прототип в лабораторных условияхКонтрольная точка 2: Прототип
Программа сбора, агрегирования и представления данных о сортах и гибридах сельскохозяйственных культур (ИС "Паспорт сорта")Веб-сервисПрограмма предназначена для сбора, агрегирования и представления данных о сортах и гибридах сельскохозяйственных культур из федеральных реестров: Государственного реестра сортов и гибридов сельскохозяйственных растений, допущенных к использованию, и Характеристики сортов растений, впервые включённых в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Пользовательский интерфейс программы представляет собой поисковую систему с возможностями фильтрации по названию сорта и культуры, региону допуска, световым зонам и мнемоникам сорта. Пользователь получает доступ к общим сведениям о растении, включая подробное текстовое описание, информацию о допуске сорта к использованию и выдаче патента. Программа используется фермерами и исследователями, не содержит персональные данные.УГТ 7: Демонстрация в условиях эксплуатацииКонтрольная точка 3: Апробация
Программа сбора, агрегирования и представления данных о агрохимикатах (ИС «Поисковик агрохимикатов»)Веб-сервисПрограмма предназначена для сбора, агрегирования и представления данных о агрохимикатах из федеральных реестров:Реестр пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Пользовательский интерфейс программы представляет собой поисковую систему с возможностями фильтрации по названию агрохимиката. Пользователь получает доступ к общим сведениям о агрохимикате. Программа используется фермерами и исследователями, не содержит персональные данные.УГТ 4: Прототип в лабораторных условияхКонтрольная точка 2: Прототип
"Программа сбора, агрегирования и представления данных о пестицидах (ИС «Поисковик пестицидов»)"Веб-сервисПрограмма предназначена для сбора, агрегирования и представления данных о агрохимикатах из федеральных реестров: Реестр пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Пользовательский интерфейс программы представляет собой поисковую систему с функционалом каталогизации пестицидов. Пользователь получает доступ к общим сведениям о пестициде. Программа используется фермерами и исследователями, не содержит персональные данные.УГТ 4: Прототип в лабораторных условияхКонтрольная точка 2: Прототип
ИАС «Углерод-Э Агро» Веб-сервисИнформационно-аналитическая система для сбора, хранения, визуализации и анализа данных о почве, ландшафте и параметрах бюджета углерода почвы. УГТ 5: Интеграция в существующую инфраструктуруКонтрольная точка 2: Прототип
Программа расстановки точек полевого обследования почвВеб-сервисПрограмма предназначена для автоматизации поиска оптимального расположения точек обследования в целях обеспечения репрезентативных данных при мониторинге почв и других компонентов ландшафта. Сервис повышает точность отражения неоднородности исходного набора данных природной среды с учетом множества факторов (предикторов), включая топографические особенности, климатические данные и данные дистанционного зондирования. При работе с алгоритмами MaxVol и латинский гиперкуб пользователь загружает границы территории интереса (векторный слой) и данные предикторов (растр), сервис автоматически приводит их к единой проекции и разрешению для поиска области пересечения. Для алгоритма случайной выборки пользователь загружает только границы территории интереса в виде векторного слоя. Результатом является набор оптимально расположенных точек. Программа не содержит персональные данные.УГТ 4: Прототип в лабораторных условияхКонтрольная точка 2: Прототип
Программное обеспечение для расчета динамики движения влаги в почве в масштабе порПрограмма для ЭВМПрикладной программный интерфейс предназначен для извлечения поросетевых моделей из 3D-изображений компьютерной томографии почв и моделирования однофазного и двухфазного течений флюидов. Для извлечения используются входной файл компьютерной томографии, параметры извлечения: размеры изображения и граничные условия по осям X-Y-Z, разрешение компьютерной томографии (мкм). Модель сохраняется в формате «statoil». Для моделирования течения указываются входной файл поросетевой модели (в «statoil»), параметры моделирования: свойства флюидов, граничные условия, направления течения, количество циклов пропитки-дренажа и их параметры, физические характеристики среды и параметры выходных файлов. Программа используется исследователями, модельерами и агрономами. УГТ 4: Прототип в лабораторных условияхКонтрольная точка 2: Прототип
Программное обеспечение НИМБУС для получения и обработки метеорологических данныхПрограмма для ЭВМПрограмма предназначена для получения, обработки и представления метеорологических и климатических данных для агрометеорологического моделирования и научных исследований. Обеспечивает доступ к сезонным прогнозам погоды на 9 месяцев и климатическим данным на период с 1950 по 2100 год. Поддерживает автоматическую загрузку данных из нескольских источников, трансформацию из форматов GRIB2 и NetCDF в хранилище Zarr, предоставление данных через командную строку и веб-API. Обрабатывает 21 переменную для сезонных прогнозов и 9 переменных для климатических данных. Выполняет временную агрегацию и расчет агроклиматических параметров. Разработана на Python 3.11+ с FastAPI, поддерживает Linux, Windows, macOS. Использует библиотеки Zarr, NumPy, Rasterio, NetCDF4. Входные данные: координаты, временной диапазон, переменные. Выходные данные: временные ряды в CSV/JSON. Не содержит персональные данные. УГТ 4: Прототип в лабораторных условияхКонтрольная точка 2: Прототип
База данных органического вещества почв России на основе обзора научных публикаций журнала «Почвоведение»База (массив) данныхБаза данных обобщает результаты научных исследований вещественного состава и пространственно-временной изменчивости почвенного органического вещества, опубликованных в журнале «Почвоведение» за 1990, 1991, 1992, 2019, 2020 годы. В единой структуре собраны первичные данные по горизонтам и слоям почв России – содержании органического углерода (%), плотности (г/см3), а также значения запасов углерода в почвах (кг/м2). Предназначена для научно-методического обеспечения реализации работ важнейшего инновационного проекта государственного значения «ЕДИНАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА КЛИМАТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ», НОЦ «Углерод в экосистемах: мониторинг» (Соглашение №ВИП ГЗ/24-4 от 11 марта 2024 г.)УГТ 2: ИсследованиеКонтрольная точка 1: Концепция
Сервис расчета почвенного-гидрологических констант на основе модели педотрансферных функций Rosetta3 (Rosetta API)Программа для ЭВМСервис представляет собой программную реализацию педотрансферной функции Rosetta3 — современной нейросетевой модели, предназначенной для оценки гидравлических параметров несaturated (ненасыщенных) почв на основе базовых физико-химических характеристик почвы. Rosetta API позволяет предсказывать пять ключевых параметров модели ван Генухтена, описывающей зависимость водопроницаемости и влагоудержания почвы от её влажности.УГТ 3: МакетКонтрольная точка 2: Прототип
Программный сервис для прогнозирования сельскохозяйственных рисковПрограмма для ЭВМПрограммный сервис является реализацией алгоритма предсказания сельскохозяйственных рисков в страховом бизнесе для территории Российской Федерации на уровне муниципалитетов. Алгоритм прогнозирует урожайность ряда с/х культур.УГТ 5: Интеграция в существующую инфраструктуруКонтрольная точка 3: Апробация
Сервис оценки продуктивности сельскохозяйственных систем на бьзе модели AquaCrop (AquaCrop API)Программа для ЭВМСервис высокопроизводительный вычислений, разработанный на основе современного Python-фреймворка FastAPI, предоставляющий программный интерфейс для калибровки, симляций и прогноза роста и развтия с/х культур с использованеим модели AquaCrop.УГТ 5: Интеграция в существующую инфраструктуруКонтрольная точка 3: Апробация
Информационно-аналитическая система для отображения и анализа данных о почве и компонентах природной среды (ИАС"Цифровая почва")Веб-сервисВеб-приложение, доступное через интернет, с возможностью взаимодействия и управления данными почвенно-земельных ресурсов на федеральном, региональном и локальным уровнях. Система оптимизирует процессы визуализации и аналитики данных почвенно-земельных ресурсов на масштабах Российской Федерации, федеральных округов, субъектов федерации и муниципалитетов за счет их централизованного хранения и администрирования; обеспечивается единую точку доступа к пространственным данным всех как внутри института, так и для других организаций; позволяет интегрировать архивных материалов картографического фонда Почвенного института, современных картографических данных, результатов полевых исследований в едином интерфейсе, а также наличие современных инструментов для пространственного анализа и визуализации данных.УГТ 4: Прототип в лабораторных условияхКонтрольная точка 2: Прототип

Цифровая лаборатория

Центральный сервис распределения прав доступа

Центральный сервис распределения прав доступа Почвенного института Сервис реализовано на базе Authentic. Платформа регистрации, аутентификации и разделения прав доступа, IdP (поставщик удостоверений) и SSO (система единого входа), в основе которой лежит безопасность каждого фрагмента кода, каждой функции с упором на гибкость и универсальность. Authentic объединяет в одном решении проверенные технологии безопасности: OAuth, SAML, OpenID Connect, многофакторную аутентификацию и управление ролями. Интегрируется с SaaS платформами, CRM системами и внутренними сервисами, даёт гибкие политики доступа и полноценный мониторинг событий. Простая настройка и масштабируемость позволяют быстро подключить пользователей и гарантировать защиту данных для организаций.

Облачное хранилище данных

Облачное хранилище данных Почвенного института Сервис реализовано на базе платформы NextCloud. NextCloud - платформа для совместной работы с контентом с открытым исходным кодом для синхронизации и обмена файлами, размещаемая с возможностью размещения на локальном сервере.  

Объектное хранилище данных

Объектное хранилище данных виртуальной лаборатории Почвенного института реализовано на базе решения MinIO. MinIO — это высокопроизводительное, совместимое с S3 решение для хранения объектов, разработанное для обеспечения высокой скорости и масштабируемости и обеспечивает поддержку ИИ/МО, аналитики и ресурсоемких рабочих нагрузок, обеспечивая лучшую в отрасли производительность.

Центральный репозиторий кода

Центральный репозиторий кода Почвенного института реализован на базе системы GitLab. GitLab – все‑в‑одном SaaS и самодостаточная платформа для разработки ПО. GitLab объединяет репозиторий Git, систему CI/CD, управление задачами, мониторинг, безопасность и DevOps‑workflow в едином, полностью интегрированном решении. С помощью пайплайнов вы можете автоматизировать сборку, тестирование и развертывание, а встроенные возможности код‑ревью, баг‑трекер и wiki обеспечивают полный жизненный цикл продукта. Поддержка GitOps, Docker‑registry, Kubernetes‑интеграция и расширяемые плагины делают GitLab удобным как для персональных проектов и диссертаций, так и для крупных федеральных и межведомственных проектов, которым нужна единая, масштабируемая и полностью открытая экосистема разработки.

Удаленная персональная среда разработки

Удаленная персональная среда разработки виртуальной лаборатории Почвенного института реализована на базе решений JupyterLab с интеграцией через JupyterHub. JupyterLab – современный веб IDE (персональная среда разработки), который объединяет ноутбуки, текстовые редакторы, терминалы, графики и таблицы в одном окне. Он поддерживает множество языков (Python, R, Julia и др.) и расширяем через плагины, позволяя быстро настраивать рабочее пространство под конкретный проект. 

JupyterHub добавляет к этому многопользовательскую инфраструктуру: каждый пользователь получает собственный изолированный сервер клетку, а администраторы могут централизованно управлять доступом, ресурсами и правами. Это идеальное решение для научных лабораторий, образовательных учреждений и команд аналитики, которым нужно безопасно и удобно делиться кодом, данными и результатами.

Удаленная персональная среда разработки

Удаленная персональная среда разработки виртуальной лаборатории Почвенного института реализована на базе решений JupyterLab с интеграцией через JupyterHub. JupyterLab – современный веб IDE (персональная среда разработки), который объединяет ноутбуки, текстовые редакторы, терминалы, графики и таблицы в одном окне. Он поддерживает множество языков (Python, R, Julia и др.) и расширяем через плагины, позволяя быстро настраивать рабочее пространство под конкретный проект. 

JupyterHub добавляет к этому многопользовательскую инфраструктуру: каждый пользователь получает собственный изолированный сервер клетку, а администраторы могут централизованно управлять доступом, ресурсами и правами. Это идеальное решение для научных лабораторий, образовательных учреждений и команд аналитики, которым нужно безопасно и удобно делиться кодом, данными и результатами.

Система управления проектами

Система управления проектами в Почвенном институте реализована на базе системы OpenProject.
OpenProject объединяет в одном решении планирование, контроль и отчётность над проектами любой сложности. Поддерживает традиционные и гибкие методологии (Scrum, Kanban, Gantt диаграммы), управление задачами, ресурсами, рисками, бюджетом и документооборотом. Интегрируется с Git, Confluence, Slack, CI/CD системами и другими инструментами. Отлично подходит для команд всех размеров – от персональных проектов и диссертаций до крупных федеральных и межведомственных проектов.

ПочваЧат

Платформа с открытым исходным кодом, разработанная для предоставления удобного веб-интерфейса для взаимодействия с большими языковыми моделями (LLM). ПочваЧат разработан за счет интеграции двух решения: пользовательского интерфейса на базе OpenWebUI и серверной части на базе Ollama.
OpenWebUI – это современный веб интерфейс, который превращает любые большие языковые модели в простое, понятное и мощное приложение. Он поддерживает чат боты, генерацию текста, анализ данных и множество других сценариев, а все действия происходят прямо в браузере – никаких дополнительных плагинов, просто современный дизайн и интуитивный UX.

Название разработки (в свободной форме)Тип ИТ-разработкиОписаниеУровни готовности технологий (УГТ)Контрольные точки разработки ИТ-решений 
Централизованная система управления идентификацией и доступом (authentik)Веб-сервисAuthentik — это поставщик удостоверений (IdP) с открытым исходным кодом для современных систем единого входа (SSO). Он поддерживает SAML, OAuth2/OIDC, LDAP, RADIUS и другие протоколы, разработанный для самостоятельного размещения как в небольших лабораториях, так и в крупных производственных кластерах.УГТ 9: Оперативное использованиеКонтрольная точка 5: Эксплуатация
Набор клиент-серверных программ для создания и использования хранилища данных (Nextcloud).Веб-сервисNextcloud — это платформа для организации частного облачного хранилища и совместной работы. Она позволяет безопасно хранить, синхронизировать и обмениваться файлами между устройствами и пользователями, предоставляя функциональность, аналогичную коммерческим сервисам вроде Google Drive или Dropbox, но с полным контролем над данными. Nextcloud поддерживает календарь, контакты, видеоконференции, офисные документы, задачи и множество плагинов для расширения возможностей. Система может быть установлена на собственный сервер, обеспечивая конфиденциальность и соответствие требованиям безопасности организаций.УГТ 9: Оперативное использованиеКонтрольная точка 5: Эксплуатация
Объектное хранилище данных (MinIO)Веб-сервисMinIO — это высокопроизводительная система объектного хранилища, совместимая с API Amazon S3. Она предназначена для хранения неструктурированных данных — таких как изображения, видео, резервные копии, контейнерные артефакты и машинное обучение — в масштабируемом и отказоустойчивом виде. MinIO легко разворачивается в контейнерах, Kubernetes или на выделенных серверах и поддерживает распределённые кластеры с репликацией и версионированием объектов. Благодаря простоте, высокой скорости и совместимости с S3 MinIO часто используется как основа для частных или гибридных облаков.УГТ 9: Оперативное использованиеКонтрольная точка 5: Эксплуатация
Многопользовательская персональная среда для удаленной разработки и вычислений (JupyterHub и JupyterLab)Веб-сервисJupyterHub и JupyterLab — это связка инструментов для организации многопользовательской среды интерактивных вычислений. JupyterHub управляет пользователями, их сессиями и ресурсами, предоставляя каждому из них изолированный рабочий сервер JupyterLab. JupyterLab — это современный веб-интерфейс, объединяющий редактор кода, терминал, блокноты, визуализации и плагины в едином пространстве. Вместе они позволяют исследователям и разработчикам работать с данными, запускать вычисления на кластерах и делиться результатами, при этом администраторы сохраняют контроль над аутентификацией, квотами и средами исполнения.УГТ 9: Оперативное использованиеКонтрольная точка 5: Эксплуатация
Веб-инструмент жизненного цикла ПО с открытым исходным кодом, представляющий систему управления репозиториями кода для Git с собственной вики, системой отслеживания ошибок, конвейерами непрерывной интеграции доставки (CI/CD) и другими функциями. Веб-сервисВеб-инструмент жизненного цикла ПО с открытым исходным кодом, представляющий систему управления репозиториями кода для Git с собственной вики, системой отслеживания ошибок, конвейерами непрерывной интеграции доставки (CI/CD) и другими функциями. УГТ 9: Оперативное использованиеКонтрольная точка 5: Эксплуатация
Сервис визуализации данных (Grafana)Веб-сервисGrafana — это система для визуализации и анализа данных из разных источников, таких как базы данных, приложения или датчики. Она позволяет создавать интерактивные панели с графиками, таблицами и индикаторами, чтобы отслеживать состояние систем и процессов в реальном времени. Grafana поддерживает множество подключаемых источников данных и гибко настраивается под нужды пользователей. Её часто используют для мониторинга серверов, сервисов и научных экспериментов, чтобы быстро выявлять отклонения и анализировать тенденции.УГТ 9: Оперативное использованиеКонтрольная точка 5: Эксплуатация

Инфраструктура

В процессе заполнения

  • Актовый зал
  • Демонстрационный зал «Цифровой двойник почв» 
  • Проекты

    1. Крупный научный проект по приоритетному направлению научно-технологического развития (КНП) «Разработка и научное обоснование системы – цифровой двойник почв в структуре агроландшафта, как элемент Индустрии 5.0 для экономики России» (2025-2027, рук. Иванов А.Л.)

    2. FGUR-2025-0006 «Развитие аналитической системы «Почвенные и земельные ресурсы России для сельскохозяйственного производства» (2025-2027, рук. Иванов А.Л.)

    3. FGUR-2025-0010 «Цифровой скрининг почвенного покрова агроландшафтов как инструмент решения задач научно-технологического развития агропромышленного комплекса Российской Федерации» (2025-2027, рук. Фомин Д.С.)

    4. FGUR-2022-0014 «Разработать аналитическую систему «Почвенные и земельные ресурсы России для сельскохозяйственного производства» (2022-2024, рук. Иванов А.Л.)

    5. FGUR-2022-0019 «Мониторинг землепользования селекционно-семеноводческих и генетических центров Минобрнауки России» (2022-2024, рук. Фомин Д.С.)

    6. Важнейший инновационный проект государственного значения (ВИП ГЗ) «Разработка и научное обоснование системы учета бюджета углерода в агроэкосистемах Российской Федерации на основе наземных и дистанционных измерений»

    7. Крупный научный проект «Актуальные научные задачи стратегии адаптации потенциала землепользования России в современных условиях беспрецедентных вызовов (экономический кризис, изменения климата, кризис глобальных тенденций природопользования)»(2020-2024, рук. Иванов А.Л.) подпрограммы «Фундаментальные научные исследования для долгосрочного развития и обеспечения конкурентоспособности общества и государства» государственной программы Российской Федерации «Научно-технологическое развитие Российской Федерации» 

    Партнёрства и интеграция

    В процессе заполнения

  • ...