<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vestnikmephi</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник НИЯУ МИФИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik natsional'nogo issledovatel'skogo yadernogo universiteta "MIFI"</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2304-487X</issn><publisher><publisher-name>National Research Nuclear University "MEPhI"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26583/vestnik.2026.3.3</article-id><article-id custom-type="edn" pub-id-type="custom">QYYWVW</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vestnikmephi-514</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>APPLIED MATHEMATICS AND COMPUTER SCIENCE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Система сбора и обработки геопространственных данных для проведения анализа с помощью машинного обучения</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>An ETL-based system for collecting and processing geospatial data for machine learning analysis</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0006-6947-0950</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кузнецов</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuznetsov</surname><given-names>V. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Ассистент</p></bio><email xlink:type="simple">twi.lek@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0002-3994-5346</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лисенков</surname><given-names>И. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lisenkov</surname><given-names>I. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Младший научный сотрудник</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный Исследовательский Ядерный Университет «МИФИ»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>National Research Nuclear University MEPhI</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Геофизический центр РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Geophysical Center of the Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2026</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>06</month><year>2026</year></pub-date><volume>15</volume><issue>3</issue><fpage>211</fpage><lpage>222</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кузнецов В.А., Лисенков И.А., 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кузнецов В.А., Лисенков И.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kuznetsov V.A., Lisenkov I.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestnikmephi.elpub.ru/jour/article/view/514">https://vestnikmephi.elpub.ru/jour/article/view/514</self-uri><abstract><p>В статье рассматриваются современные инструменты и подходы к проектированию ETL-систем для интеграции и предварительной обработки растровых, векторных и табличных геопространственных данных. Подготовленные данные могут быть использованы для последующего анализа методами машинного обучения. Предлагаемый подход основан на модульной архитектуре конвейера, адаптированной к особенностям GIS-форматов и обеспечивающей интеграцию с ML-пайплайнами без необходимости дорогостоящих лицензий и существенной доработки существующих платформ. Предложен специализированный ETL-конвейер на базе платформы OpenNeurons и СУБД PostgreSQL/PostGIS, включающий конфигурационные модули для описания источников и адаптеров, реализованных на Python с использованием библиотек geopandas, rasterio и pyshp. Система также включает драйвер для прямого взаимодействия с файловым хранилищем и выполнения плановых обновлений данных, а также веб-интерфейс для управления задачами, мониторинга и логирования. Разработанная система была протестирована на реальных геопространственных данных. В частности, был сформирован унифицированный набор данных, содержащий 227 геолого-геофизических параметров для восточного сектора Российской Арктики, подготовленный для последующего анализа методами машинного обучения. Кроме того, в задаче бинарной классификации 240 морфоструктурных узлов Кавказского региона с использованием алгоритмов Gradient Boosting и AutoKeras на тестовой выборке был достигнут F1-score, близкий к 1.0. Сравнение с алгоритмом КОРА-3 показало 67 % совпадение прогнозов, что свидетельствует о потенциальной применимости подхода и требует дополнительной валидации на независимых данных. По сравнению с универсальными ETL-решениями предложенная система характеризуется низкими затратами на внедрение, расширяемостью за счёт пользовательских адаптеров и интеграцией с инструментами машинного обучения. Полученные результаты демонстрируют применимость разработанного ETL-конвейера для задач обработки геопространственных данных.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>This paper discusses modern tools and approaches to the design of ETL systems for the integration and preprocessing of raster, vector, and tabular geospatial data. These data can subsequently be used for analysis using machine learning methods. The proposed approach is based on a modular pipeline architecture adapted to the characteristics of GIS data formats. It supports integration with machine learning pipelines without requiring costly licenses or substantial modifications of existing platforms.</p><p>A specialized ETL pipeline based on the OpenNeurons platform and PostgreSQL/PostGIS database is presented. The system includes configurable modules for describing data sources and adapters implemented in Python using libraries such as geopandas, rasterio, and pyshp. The system also includes a driver for direct interaction with file storage and scheduled data updates. It further provides a web interface for task management, monitoring, and logging. The developed system was tested on real-world geospatial datasets. Firstly, a unified dataset containing 227 geological and geophysical attributes for the eastern sector of the Russian Arctic was created and prepared for machine learning analysis. Secondly, binary classification of 240 morphostructural nodes in the Caucasus region using Gradient Boosting and AutoKeras, an F1-score close to 1.0 was achieved on the test set. Comparison with the KORA-3 algorithm showed a 67% agreement in predictions, indicating the potential applicability of the proposed approach, although further validation on independent datasets is required. Compared to general-purpose ETL solutions, the proposed system offers low deployment costs, high extensibility through custom adapters, and tight integration with machine learning frameworks. The results demonstrate the applicability of the developed ETL pipeline for geospatial data processing tasks.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>ETL</kwd><kwd>геопространственные данные</kwd><kwd>машинное обучение</kwd><kwd>ГИС</kwd><kwd>PostgreSQL</kwd><kwd>Python</kwd><kwd>PostGIS</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>ETL</kwd><kwd>geospatial data</kwd><kwd>machine learning</kwd><kwd>GIS</kwd><kwd>PostgreSQL</kwd><kwd>Python</kwd><kwd>PostGIS</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках государственного задания Геофизического центра РАН, утвержденного Министерством науки и высшего образования РФ.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rakotoarison T., Hajalalaina A.R. Real-time geo-decisional system for risk and disaster management in Madagascar // Reports on Geodesy and Geoinformatics, 2025. V. 119. P. 7–13. DOI: 10.2478/rgg-2025-0002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rakotoarison T., Hajalalaina A.R. Real-time geo-decisional system for risk and disaster management in Madagascar. Reports on Geodesy and Geoinformatics, 2025. Vol. 119. Pp. 7–13. DOI: 10.2478/rgg-2025-0002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tedikova A.A., Klimochenkov M.D., Melnichenko I., Krasnotsvetov M.A., Us S.S., Kutlyev I.I., Shchekina M.V. The history of origin and development of geoinformatics as a science // Mining Industry Journal (Gornay Promishlennost), 2024. P. 90–99. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-3-90-99.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tedikova A.A., Klimochenkov M.D., Melnichenko I., Krasnotsvetov M.A., Us S.S., Kutlyev I.I., Shchekina M.V. The history of origin and development of geoinformatics as a science. Mining Industry Journal (Gornay Promishlennost), 2024. Pp. 90–99. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-3-90-99.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rozenberg I., Dulin S. Current Issues Problems of Geoinformatics // Russian Journal of Earth Sciences, 2024. V.24. №1. P. 1–11. DOI: 10.2205/2024ES000893.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rozenberg I., Dulin S. Current Issues Problems of Geoinformatics. Russian Journal of Earth Sciences, 2024. Vol.24. no.1.  Pp. 1–11. DOI: 10.2205/2024ES000893.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лисенков И.А., Соловьев А.А., Кузнецов В.А., Николова Ю.И. Обобщенный массив геолого-геофизической информации восточного сектора Российской Арктики для проведения анализа методами машинного обучения // Геология и геофизика, 2025. Т. 66, № 2. С. 232–246. DOI: 10.15372/GiG2024148.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lisenkov I.A., Solov'ev A.A., Kuznecov V.A., Nikolova YU.I. Obobshchennyj massiv geologo-geofizicheskoj informacii vostochnogo sektora Rossijskoj Arktiki dlya provedeniya analiza metodami mashinnogo obucheniya [A generalized array of geological and geophysical information from the eastern sector of the Russian Arctic for analysis using machine learning methods]. Geologiya i geofizika, 2025. Vol. 66, no. 2. Pp. 232–246. (in Russian)  DOI: 10.15372/GiG2024148.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cheruku S., Goel O., Jain S. A Comparative Study of ETL Tools: DataStage vs. Talend // Journal of Quantum Science and Technology, 2024. V.1. P. 80–90. DOI: 10.36676/jqst.v1.i1.11.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cheruku S., Goel O., Jain S. A Comparative Study of ETL Tools: DataStage vs. Talend. Journal of Quantum Science and Technology, 2024. Vol.1. Pp. 80–90. DOI: 10.36676/jqst.v1.i1.11.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Al-Yadum S., Xion T.E., Wei S.G.W., Boursier P. Review on Integrating Geospatial Big Datasets and Open Research Issues // IEEE Access, 2021. P. 1–1. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3051084.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Al-Yadum S., Xion T.E., Wei S.G.W., Boursier P. Review on Integrating Geospatial Big Datasets and Open Research Issues. IEEE Access, 2021. Pp. 1–1. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3051084.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Astriani W., Trisminingsih R. Extraction, Transformation, and Loading (ETL) Module for Hotspot Spatial Data Warehouse Using Geokettle // Procedia Environmental Sciences, 2016. V. 33. P. 626–634. DOI: 10.1016/j.proenv.2016.03.117.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Astriani W., Trisminingsih R. Extraction, Transformation, and Loading (ETL) Module for Hotspot Spatial Data Warehouse Using Geokettle. Procedia Environmental Sciences, 2016. Vol. 33. Pp. 626–634. DOI: 10.1016/j.proenv.2016.03.117.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Borkowski A., To Duc A. Integration of BIM and GIS Data of a Heritage Building Using FME // Civil and Environmental Engineering Reports, 2024. V. 34. P. 204–215. DOI: 10.59440/ceer/190231.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borkowski A., To Duc A. Integration of BIM and GIS Data of a Heritage Building Using FME // Civil and Environmental Engineering Reports, 2024. Vol. 34. Pp. 204–215. DOI: 10.59440/ceer/190231.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lisenkov I.A., Soloviev A.A., Kuznetsov V.A., Nikolova Yu.I. Generalized Dataset of Geological and Geophysical Information of the Eastern Sector of the Russian Arctic, ver.1.0 (2023) // ESDB repository, GCRAS, Moscow, 2024. DOI: 10.2205/public-artcic-geospatial-data.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lisenkov I.A., Soloviev A.A., Kuznetsov V.A., Nikolova Yu.I. Generalized Dataset of Geological and Geophysical Information of the Eastern Sector of the Russian Arctic . ESDB repository, GCRAS, Moscow, 2024. DOI: 10.2205/public-artcic-geospatial-data.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соловьев А.А., Новикова О.В., Горшков А.И., Пиотровская Е.П. Распознавание расположения потенциальных очагов сильных землетрясений в Кавказском регионе с использованием ГИС-технологий // ДАН, 2013. Т. 450, № 5, С. 599– 601, DOI: 10.7868/S0869565213170222.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Soloviev A.A., Novikova O.V., Gorshkov A.I., Piotrovskaya E.P. Raspoznavanie raspolozheniya potentsial'nykh ochagov sil'nykh zemletryaseniy v Kavkazskom regione s ispol'zovaniem GIS-tekhnologiy [Recognition of the location of potential sources of strong earthquakes in the Caucasus region using GIS technologies]. Doklady Akademii Nauk, 2013. Vol. 450, No. 5. Pp. 599–601 (in Russian). DOI: 10.7868/S0869565213170222.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гвишиани А.Д., Дзебоев Б.А., Агаян С.М. Интеллектуальная система распознавания FCAZm в определении мест возможного возникновения сильных землетрясений горного пояса Анд и Кавказа // Физика Земли, 2016. № 4, С. 3−23. DOI: 10.7868/S0002333716040013.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gvishiani A.D., Dzeboev B.A., Agayan S.M. Intellektual'naya sistema raspoznavaniya FCAZm v opredelenii mest vozmozhnogo vozniknoveniya sil'nykh zemletryaseniy gornogo poyasa And i Kavkaza [Intelligent FCAZm pattern recognition system for identifying possible locations of strong earthquakes in the mountain belts of the Andes and the Caucasus]. Fizika Zemli, 2016. No.4. Pp.3–23 (in Russian). DOI: 10.7868/S0002333716040013.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соловьев А.А., Горшков А.И., Соловьев А.А. Применение данных по литосферным магнитным аномалиям в задаче распознавания мест возможного возникновения землетрясений // Физика Земли, 2016. № 6, С. 21–27, DOI: 10.7868/ S0002333716050148.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Soloviev A.A., Gorshkov A.I., Soloviev A.A. Primenenie dannykh po litosfernym magnitnym anomaliyam v zadache raspoznavaniya mest vozmozhnogo vozniknoveniya zemletryaseniy [Application of lithospheric magnetic anomaly data in the problem of identifying possible locations of earthquakes]. Fizika Zemli, 2016. No. 6. Pp. 21–27 (in Russian). DOI: 10.7868/S0002333716050148.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гельфанд И.М., Губерман Ш.А., Кейлис-Борок В.И., Кнопоф Л., Пресс Ф., Ранцман Е.Я., Ротвайн И.М., Садовский А.М. Условия возникновения сильных землетрясений (Калифорния и некоторые другие регионы). Исследование сейсмичности и моделей Земли // Вычислительная сейсмология, 1976. вып. 9, C. 3–91.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gelfand I.M., Guberman Sh.A., Keylis-Borok V.I., Knopoff L., Press F., Rantsman E.Ya., Rotvain I.M., Sadovsky A.M. Usloviya vozniknoveniya sil'nykh zemletryaseniy (Kaliforniya i nekotorye drugie regiony). Issledovanie seysmichnosti i modeley Zemli [Conditions for the occurrence of strong earthquakes (California and some other regions). Study of seismicity and Earth models]. Vychislitel'naya seysmologiya, 1976. Iss.9. Pp. 3–91 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
