ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-71
Часть–4_ июня–2025
59
2181-
3187
GIDROGEOLOGIK JARAYONLARNING MODELLASHTIRILISHI
VA BASHORATLASH IMKONIYATLARI
Nazira Abroqulova
1
,
Jamoljon Djumanov
2
,
Ma’rufjon Bolbekov
3
1
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent
axborot texnologiyalari universiteti
tayanch
doktaranti:
2
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot
texnologiyalari universiteti
Kompyuter tizimlari
3
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent
axborot texnologiyalari universiteti
Samarqand filiali katta o‘qituvchi.
shahriyorvsshahrambek@gmail.com
Annotatsiya: Ushbu maqolada gidrogeologik monitoring tizimlarini
zamonaviy texnologiyalar asosida tashkil etish, ularni modellashtirish va
bashoratlash imkoniyatlari ilmiy asosda tahlil qilingan. Yer osti suvlarining
harakati, sathi, sifati va ularning fazoviy-vaqtinchalik o‘zgarishlarini aniqlash
uchun IoT sensorlaridan, sun’iy intellekt algoritmlaridan, geoinformatik tizimlar
(GIS) va bulutli hisoblash texnologiyalaridan foydalanish taklif etiladi. Ekologik
xavflarni oldindan aniqlash, yer osti suvlarini boshqarish samaradorligini
oshirish hamda ilmiy bashoratlashning aniqligini ta’minlash imkoniyati
o‘rganilgan.
Kalit so‘zlar: Gidrogeologik monitoring, yer osti suvlari, modellashtirish,
IoT, sun’iy intellekt, GIS, ESP32, sensorlar, bashoratlash, bulutli platformalar,
real vaqt monitoringi, ekologik xavfsizlik.
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-71
Часть–4_ июня–2025
60
2181-
3187
Yer osti suvlari insoniyat hayotining ajralmas manbai bo‘lib, ichimlik suvi
ta’minoti, qishloq xo‘jaligi sug‘orish tizimlari, sanoat ehtiyojlari hamda ekologik
muvozanatni saqlashda muhim rol o‘ynaydi. Aholi sonining ko‘payishi, iqlim
o‘zgarishi, texnogen bosimning ortishi kabi omillar yer osti suv resurslariga
bo‘lgan ehtiyojni keskin oshirib yubormoqda. Ayniqsa, yarim qurg‘oqchil va suv
tanqisligi mavjud bo‘lgan hududlarda bu resurslarni samarali boshqarish
dolzarb masalaga aylangan. Mazkur holat gidrogeologik jarayonlarni chuqur
o‘rganish, ularning dinamikasini tahlil qilish va bashoratlash zaruratini yuzaga
keltiradi.
So‘nggi yillarda axborot-kommunikatsiya texnologiyalarining tez sur’atlar
bilan
rivojlanishi
gidrogeologik
monitoring
tizimlariga
zamonaviy
yondashuvlarni joriy etish imkonini yaratdi. Jumladan, IoT (Internet of Things)
texnologiyalari, sun’iy intellekt (AI), geoinformatik tizimlar (GIS), bulutli
hisoblash, hamda energiyaga mustaqil qurilmalar yordamida yer osti suv holatini
real vaqt rejimida kuzatish, bashorat qilish va boshqarish imkoniyati yuzaga
kelmoqda. Bu esa tabiiy resurslardan oqilona foydalanish, ekologik xavfsizlikni
ta’minlash va favqulodda holatlarning oldini olishda muhim ahamiyat kasb etadi.
Mazkur ilmiy tadqiqot ishida gidrogeologik jarayonlarni modellashtirish
va bashoratlashning nazariy asoslari, zamonaviy texnologiyalar yordamida
monitoring tizimi arxitekturasi, shuningdek, ushbu tizimlarning istiqbollari va
amaliy qo‘llanilish sohalari o‘rganiladi.
Gidrogeologik jarayonlarni modellashtirish va bashoratlash masalalari
bugungi kunda geofizika, ekologiya, geoinformatika va axborot texnologiyalari
sohalarining kesishgan nuqtasida faol rivojlanayotgan ilmiy yo‘nalishlardan
biridir. Ilmiy adabiyotlarda bu boradagi tadqiqotlar ko‘plab uslubiy va amaliy
yondashuvlar asosida olib borilgan. Masalan, Bear (1979) va Freeze & Cherry
(1979) tomonidan taklif etilgan klassik gidravlik va geologik modellar yer osti
suvlari harakatining asosiy fizik qonuniyatlarini tushuntirishga qaratilgan. [1]
Ular tomonidan ishlab chiqilgan Darcy qonuni asosida yaratilgan deterministik
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-71
Часть–4_ июня–2025
61
2181-
3187
modellar bugungi kunda ham ko‘plab simulyatsion tizimlarda asosiy hisoblanadi.
So‘nggi yillarda GIS (Geographic Information Systems) va masofaviy zondlash
(remote sensing) texnologiyalari yordamida gidrogeologik modellarni fazoviy
tahlil qilish imkoniyati sezilarli darajada oshdi. Bu borada [Rodriguez-Galiano et
al., 2014] tomonidan taklif etilgan metodologiyalar, fazoviy bashoratlash
modellari va landshaft indikatorlari asosida suv zaxiralarini monitoring qilishda
qo‘llanilmoqda. Bundan tashqari, sun’iy intellekt (AI) va mashina o‘rganish
(ML) algoritmlarining qo‘llanilishi ham bu yo‘nalishda yangi bosqichga olib
chiqdi. [2] Random Forest, Support Vector Machine (SVM), va Deep Neural
Networks asosida yer osti suvlarining sathi, oqimi, ifloslanishi bo‘yicha yuqori
aniqlikdagi bashoratlar olish imkoniyati yaratilmoqda (Qi et al., 2019; Ali et al.,
2020). IoT sensorlari orqali uzluksiz ma’lumot yig‘ish imkoniyati (Chowdhury et
al., 2021) esa bu modellarni real vaqt rejimida ishlashiga asos yaratdi.
O‘zbekiston olimlari ham bu yo‘nalishda muhim tadqiqotlar olib bormoqda.
Jumladan, D.J. Jumanov, O.B. Mardiyev va boshqalarning yer osti suvlarining
monitoringi, gidrodinamik bosimlarni tahlil qilish va mintaqaviy bashorat
modellarini ishlab chiqish borasidagi ishlari e’tiborga loyiq. Ular respublika
hududlarida mavjud gidrogeologik sharoitlarni hisobga olgan holda amaliy
model yaratish muammolarini yoritib bergan.
Shu bilan birga, zamonaviy mikrokontrollerlar (ESP32, Arduino), simsiz
aloqa texnologiyalari (LoRa, Wi-Fi) va bulutli platformalar (Firebase,
Thingspeak) asosidagi monitoring tizimlari yordamida tadqiqotlar sohasida
yangi imkoniyatlar ochilmoqda. Bu texnologiyalar ilmiy modellashtirishdan
tashqari, amaliy boshqaruv va ekologik xavfsizlikni ta’minlashda keng
qo‘llanilmoqda. [3]
Gidrogeologik
jarayonlarni
modellashtirish
zamonaviy
geofizik
va
geoinformatik yondashuvlarga asoslangan holda, yer osti suvlarining harakati, zaxirasi,
ifloslanish darajasi va ularning vaqtinchalik va fazoviy o‘zgarishlarini tushunish va
bashorat qilishda muhim vosita hisoblanadi. Ushbu jarayonlar odatda gibrid xarakterga
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-71
Часть–4_ июня–2025
62
2181-
3187
ega bo‘lib, ularning kechishi turli fizikaviy omillar (masalan, geologik qatlamlar holati,
gidravlik o‘tkazuvchanlik, infiltratsiya darajasi, sirtga yaqin joylashgan tuproq
xossalari) bilan chambarchas bog‘liq. Modellashtirish orqali gidrogeologik
tizimlarning murakkab dinamikasini soddalashtirish, ularni matematik tenglamalar
yordamida ifodalash, va bu model orqali kelajakdagi holatlarni oldindan baholash
mumkin bo‘ladi. Gidrogeologik modellar asosan deterministik, statistik va stoxastik
usullarga asoslanadi. Deterministik modellar fizik qonuniyatlarga asoslanib, aniq
parametrlar va boshlang‘ich shartlardan foydalangan holda natija beradi. Statistik
modellar esa mavjud tarixiy ma’lumotlarga tayangan holda, regressiya tahlillari yoki
neyron tarmoqlar yordamida natijani baholaydi. Stoxastik yondashuvlar esa
tasodifiylik elementlarini ham hisobga olib, bashoratlarning ishonchlilik darajasini
baholash imkonini beradi. Bu modellashtirish yondashuvlari, ayniqsa, qurg‘oqchilikka
chidamli hududlarda, suv resurslarini barqaror boshqarish, ifloslanish xavfini
minimallashtirish va favqulodda vaziyatlarga tayyor turishda alohida ahamiyatga
ega.[4]
1 – rasm Gidrogeologik jarayonlarni modellashtirish
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-71
Часть–4_ июня–2025
63
2181-
3187
Ushbu 1 – rasmda gidrogeologik monitoring tizimining asosiy tarkibiy qismlari
va ularning o‘zaro aloqasi modellashtirilgan. Rasmning yuqori qismida yer sathidagi
landshaft – o‘simliklar, suv havzasi va tabiiy muhit tasvirlangan. Pastki qismda esa yer
osti qatlamlari (qum, shag‘al, gil) orqali harakatlanayotgan yer osti suvlari ko‘rsatilgan
bo‘lib, ularning oqimi qatlamlararo fizik xususiyatlarga bog‘liq tarzda o‘zgarmoqda.
Monitoring maqsadida joylashtirilgan chuqurlikdagi sensorlar (masalan, HC-SR04
ultratovushli sensor, DHT22 harorat va namlik sensori) orqali yer osti suv sathi,
harorati va tuproq namligi kabi parametrlar doimiy tarzda o‘lchanadi. Ushbu sensorlar
ESP32 mikrokontrolleriga ulangan bo‘lib, u yig‘ilgan ma’lumotlarni simsiz aloqa (Wi-
Fi yoki LoRa) orqali bulutli serverga uzatadi. Ma’lumotlar markaziy serverda
saqlanadi va maxsus web interfeys orqali foydalanuvchiga grafik yoki jadval
ko‘rinishida taqdim etiladi. Axborot oqimining harakati sensorlardan markaziy
tizimga, u yerdan esa monitoring foydalanuvchisiga uzatilib, real vaqt rejimida ishlash
imkonini beradi.
So‘nggi yillarda IoT (Internet of Things), sun’iy intellekt, masofaviy zondlash,
va GIS (Geographic Information Systems) texnologiyalarining rivojlanishi
gidrogeologik monitoring va bashoratlash jarayonlariga tub o‘zgarishlar kiritdi. Sun’iy
intellekt va mashinali o‘rganish algoritmlari (masalan, Random Forest, Support Vector
Machine, Deep Learning) yordamida bu ma’lumotlar asosida yer osti suvlarining
kelajakdagi holati prognoz qilinadi. Masalan, DHT22 va HC-SR04 kabi sensorlar
yordamida o‘lchangan atrof-muhit parametrlarini ESP32 mikrokontrolleriga uzatib, bu
axborotni tahlil qilish va grafik ko‘rinishda taqdim etish mumkin. Bunday tizimlar
Thingspeak yoki Firebase kabi bulutli platformalarda real vaqt monitoringini
ta’minlab, geologlar, ekologlar va suv resurslari bilan ishlovchi mutaxassislar uchun
ishonchli axborot bazasini shakllantiradi. GIS tizimlari esa modellashtirilgan
natijalarni fazoviy tahlil qilish imkonini beradi. Natijada, ma’lum bir hududda suv
resurslarining zaxirasi qancha vaqtga yetishi, qaysi zonalarda qurg‘oqchilik xavfi
yuqori ekanligi yoki ifloslanish manbalari tarqalish yo‘nalishi aniqlanishi mumkin. Bu
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-71
Часть–4_ июня–2025
64
2181-
3187
bashoratlash imkoniyatlari tabiiy ofatlarning oldini olish, suv infrastrukturasi
boshqaruvi va ekologik xavfsizlikni ta’minlashda beqiyos ahamiyatga ega.
2 – rasm Zamonaviy texnologiyalar yordamida gidrogeologik bashoratlash
tizimi arxitekturasi.
Yuqorida 2 – rasm zamonaviy raqamli texnologiyalar asosida tashkil etilgan
aqlli gidrogeologik bashoratlash tizimining funktsional qismlarini ko‘rsatadi. Bu
arxitektura gidrogeologik ma’lumotlarni avtomatik yig‘ish, uzatish, saqlash, tahlil
qilish va vizualizatsiya qilishni ta’minlaydi. Asosiy maqsad — yer osti suvlari sathi,
namlik, harorat, bosim kabi tabiiy ko‘rsatkichlarning real vaqt rejimida monitoringini
olib borish va ularning asosida bashoratlar hosil qilishdir.[5-6]
Diagrammada tizimning birinchi qismi sensorlar (IoT qurilmalar) bo‘lib, ular
real muhitdan kerakli fizik parametrlarni o‘lchaydi. Ushbu sensorlarga DHT22 (harorat
va namlik), HC-SR04 (masofa o‘lchovchi), bosim sensorlari va hatto yer tebranishini
aniqlovchi geofizik sensorlar kiradi. Bu sensorlar bevosita monitoring hududiga
joylashtiriladi va uzluksiz ma’lumotlarni yig‘adi. Sensorlardan kelgan raqamli signal
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-71
Часть–4_ июня–2025
65
2181-
3187
mikrokontroller (ESP32, Arduino, Raspberry Pi) ga uzatiladi. Mikrokontroller
ma’lumotlarni dastlabki tahlil qilib, kerakli formatda simsiz aloqa moduli orqali
uzatadi.
Aloqa texnologiyasi sifatida Wi-Fi, LoRaWAN yoki NB-IoT ishlatiladi. Wi-Fi
yaqin masofalar uchun qulay bo‘lsa, LoRaWAN uzoq masofalarda kam energiya
sarflab ishlaydi. NB-IoT esa mobil aloqa tarmoqlari orqali keng qamrovli uzatishni
ta’minlaydi. Sensorlardan olingan ma’lumotlar ushbu aloqa kanallari orqali bulutli
server yoki ma’lumotlar markaziga uzatiladi.
Keyingi bosqich — ma’lumotlarni saqlash va tahlil qilish. Bu bosqichda
ma’lumotlar Firebase, Thingspeak, InfluxDB, PostgreSQL kabi platformalarda
saqlanadi. Ma’lumotlar bazasidan foydalanib, ular ustida bashoratlash, regressiya,
klasterlash, vaqt qatorlari tahlili kabi sun’iy intellekt (AI) va mashina o‘rganish (ML)
algoritmlari orqali chuqur tahlil o‘tkaziladi. Masalan, suv sathining o‘zgarishi bo‘yicha
kelajakdagi qurg‘oqchilik xavfi yoki yer osti suvlarining ifloslanish yo‘nalishi bashorat
qilinishi mumkin.
Shuningdek, tizimga vizualizatsiya va ogohlantirish interfeysi ham kiritilgan. Bu
interfeys — veb-sayt, mobil ilova yoki monitoring paneli ko‘rinishida bo‘lib,
foydalanuvchiga real vaqtli graflar, statistik hisobotlar, dinamik xaritalar ko‘rinishida
ma’lumotlarni taqdim etadi. Interfeysda ma’lum cheklovlardan oshib ketgan qiymatlar
bo‘lsa, foydalanuvchiga ogohlantirish yuboriladi (masalan, SMS yoki push-xabar
ko‘rinishida).
Arxitektura oxirida qaror qabul qilish tizimi mavjud bo‘lib, bu tizim avtomatik
ravishda chora-tadbirlarni ishlab chiqadi: nasoslarni ishga tushurish, suv ta’minotini
o‘zgartirish, havolani yopish yoki ekotizimni muhofaza qilish choralarini boshlash.
Tizim mustaqil, energiya tejamkor va kengaytiriladigan bo‘lib, uni qishloq xo‘jaligida,
ekologik monitoringda va favqulodda vaziyatlar xizmatida muvaffaqiyatli qo‘llash
mumkin.
Shunday qilib, 2 – rasmda ko‘rsatilgan arxitektura — bu zamonaviy raqamli
texnologiyalar, IoT, AI, va bulutli hisoblash asosida yaratilgan aqlli gidrogeologik
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-71
Часть–4_ июня–2025
66
2181-
3187
monitoring va bashoratlash tizimining to‘liq ishlash mexanizmini ifodalaydi. U nafaqat
monitoring jarayonini soddalashtiradi, balki ilmiy tahlillar va boshqaruv qarorlarining
sifatini ham oshiradi.
Kelajakda gidrogeologik monitoring tizimlarining yanada takomillashuvi sun’iy
intellekt, katta ma’lumotlar (Big Data) va energetik mustaqil qurilmalar yordamida
sodir bo‘ladi. Masalan, quyosh panellari bilan jihozlangan sensorlar yirik maydonlarda
uzoq muddatli monitoringni talab qiluvchi loyihalarda samarali ishlatiladi.
Shuningdek, bulutli hisoblash texnologiyalari yordamida yig‘ilgan ma’lumotlar tezkor
qayta ishlanib, tahlil qilinadi va foydalanuvchiga mobil ilova yoki web-panel orqali
taqdim etiladi. IoT asosidagi gidrogeologik tizimlar yer osti suvlarini faqat kuzatish
bilan cheklanmay, balki boshqarish imkoniyatini ham yaratadi. Masalan, avtomatik
nasos tizimlarini masofadan boshqarish, zaxira suvlar sarfini nazorat qilish, yoki
ifloslanish aniqlangan hollarda avtomatik ogohlantirish yuborish kabi funksiyalar
kiritilishi mumkin. Bu esa zamonaviy gidrogeologik monitoring tizimlarini energetik,
agrar va sanoat tarmoqlarida keng qo‘llash imkonini beradi. Ayniqsa, O‘zbekiston kabi
yarim qurg‘oqchil hududlarda suv resurslarini barqaror boshqarish, texnogen xavflarni
kamaytirish va ekologik barqarorlikni saqlab qolish yo‘lida bunday tizimlar muhim
ahamiyat kasb etadi. Shu bilan birga, gidrogeologik modellar orqali yer osti suvlarining
qatlamlar bo‘yicha harakati, ular orasidagi bog‘liqlik, va inson faoliyatining
gidrodinamik holatlarga ta’siri ham keng ko‘lamda o‘rganilishi mumkin. Bu ilmiy
yondashuvlar atrof-muhitni muhofaza qilishda, strategik rejalashtirishda va tabiiy
resurslarni boshqarishda zamonaviy va ilmiy asoslangan qarorlar qabul qilishga xizmat
qiladi.
Adabiyotlar
1.
Singh, A., & Woolhiser, D.A. (2002). Mathematical Modeling of Groundwater
Flow and Contaminant Transport. Journal of Hydrologic Engineering, 7(2), 81–88.
2.
Sophocleous, M. (2005). Groundwater recharge and sustainability in the context
of integrated water resources management. Water Resources Update, 127, 12–20.
ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ ИДЕИ В МИРЕ
https://scientific-jl.org/obr
Выпуск журнала №-71
Часть–4_ июня–2025
67
2181-
3187
3.
Anderson, M.P., Woessner, W.W., & Hunt, R.J. (2015). Applied Groundwater
Modeling: Simulation of Flow and Advective Transport. Groundwater Journal, 53(4),
541–555.
4.
Dogan, S., et al. (2021). Integration of IoT and AI for Real-time Groundwater
Quality Monitoring and Forecasting. Environmental Monitoring and Assessment, 193,
Article 755.
5.
Jumanov, D.J., Mardiev, O. (2020). O‘zbekistonning yer osti suvlarini
monitoring qilishda zamonaviy texnologiyalar va ularning samaradorligi. O‘zbekiston
geologiyasi jurnali, 3(45), 25–31.
6.
Mardiev, O., & To‘raqulov, R. (2020). Gidrogeologik monitoring tizimlarining
raqamlashtirilishi va O‘zbekistonda qo‘llanilishi. O‘zbekiston Suv xo‘jaligi ilmiy-
amaliy jurnali, 2(18), 33–39.
