L'application de la télédétection et de l'intelligence artificielle à la collecte de données dans de nombreux domaines est devenue populaire et ciblée. Le développement socio- économique, en particulier, a entraîné une demande croissante de données issues de la télédétection et du recours à l'intelligence artificielle.
Le Vietnam possède un littoral de plus de 3 260 km, avec des écosystèmes marins jouant un rôle important dans le développement d'une économie océanique bleue durable en raison de leur riche biodiversité et des avantages socio-économiques qu'ils offrent aux populations, mais ils sont de plus en plus menacés par les polluants marins.
Cela nécessite une surveillance et une évaluation régulières de la qualité de l’eau, principalement dans les eaux côtières.
Application de la technologie pour surveiller la qualité de l'eau de mer dans les zones côtières
Récemment, l'équipe de recherche du Centre spatial du Vietnam (sous l'égide de l'Académie des sciences et technologies du Vietnam) s'est coordonnée avec l'Institut polonais de géophysique (sous l'égide de l'Académie polonaise des sciences) pour mener avec succès un projet de recherche sur l'application de l'IA et de la télédétection à la surveillance de la qualité de l'eau de mer dans les eaux de la baie d'Ha Long et de Cua Luc (province de Quang Ninh).
Il s'agit du premier projet au Vietnam à utiliser simultanément les données satellite Sentinel-2, des algorithmes avancés d'apprentissage automatique et la plateforme GEE (la plateforme de cloud computing de Google) pour modéliser et surveiller les paramètres de qualité de l'eau tels que la température de surface, les solides en suspension, la chlorophylle-a et la demande chimique en oxygène.
La nouveauté de l’étude réside dans la synthèse et l’application créative des technologies de télédétection, d’intelligence artificielle et de cloud computing pour résoudre le problème de la surveillance de la qualité de l’eau de mer, tout en fournissant des solutions réalisables pour surmonter le défi de la pénurie de données et en fournissant une analyse approfondie de la valeur pratique.
En outre, l’étude ouvre également une nouvelle approche dans l’application de la technologie de télédétection combinée à l’apprentissage automatique pour surveiller la qualité de l’eau, soutenant ainsi efficacement la gestion des ressources en eau dans les zones côtières clés et s’étendant à toutes les zones maritimes.
Selon le Groupe de recherche sur la télédétection pour la surveillance des indicateurs de qualité de l'eau du Centre spatial vietnamien, un déploiement à grande échelle dans les zones maritimes du pays requiert des conditions préalables telles que des ressources humaines qualifiées et des données in situ de qualité et synchrones. C'est à la fois une condition préalable et un défi majeur.
Pour que les modèles d’IA puissent fournir des résultats précis pour chaque zone maritime, un réseau de stations de surveillance ou des campagnes d’échantillonnage périodiques au niveau local sont nécessaires.
Maître Ngo Duc Anh, chercheur et membre du groupe de recherche sur la télédétection pour la surveillance des indicateurs de qualité de l'eau au Centre spatial vietnamien, a présenté les avantages de cette mise en œuvre, notamment la disponibilité de la technologie et son faible coût. En particulier, la source de données du satellite Sentinel-2 est entièrement gratuite.
La plate-forme de cloud computing Google Earth Engine (GEE) offre également de puissantes capacités de traitement sans nécessiter d’investissements dans des supercalculateurs coûteux.
L’étude pilote menée dans la baie d’Ha Long a permis de développer une méthode éprouvée qui peut être adaptée et appliquée à d’autres zones marines, permettant ainsi de gagner du temps et de l’énergie en partant de zéro.
L'équipe de recherche du Centre spatial vietnamien a également soulevé des défis, qui sont les caractéristiques spécifiques de chaque zone maritime. Chaque zone maritime du Vietnam (Nord, Centre, Sud) a des caractéristiques océanographiques , des sources de pollution et une composition optique de l'eau différentes.
Un modèle formé pour la baie d'Ha Long ne peut pas être appliqué automatiquement à la zone maritime de Ca Mau. Par conséquent, chaque localité nécessite son propre processus d'étalonnage du modèle, qui nécessite des données de terrain à cet endroit.
L’absence d’un réseau de stations de surveillance automatiques, continues et synchronisées dans les mers du Vietnam constitue un obstacle majeur à l’étalonnage et à la vérification des modèles à grande échelle.
Pour que le système fonctionne efficacement à l’échelle nationale, il est nécessaire de mettre en place un mécanisme de coordination étroit et fluide entre les unités centrales de recherche, les ministères concernés (Agriculture et Environnement, Science et Technologie) et les autorités des provinces et des villes côtières.
Ouvrir un nouvel espace pour le développement des sciences et technologies spatiales au Vietnam
Partageant l'importance du projet, le Dr Vu Anh Tuan, directeur général adjoint du Centre spatial du Vietnam, a déclaré que la recherche a ouvert une nouvelle approche dans l'application de la technologie de télédétection combinée à l'apprentissage automatique pour surveiller la qualité de l'eau, soutenant ainsi efficacement la gestion des ressources en eau dans les zones côtières clés.
Malgré les données de terrain limitées, le modèle Random Forest donne toujours de bons résultats de prévision pour des indicateurs tels que les « matières en suspension totales » (MES).
L'intégration des cartes de distribution de la qualité de l'eau sur la plateforme Google Earth Engine a créé un outil visuel qui permet de suivre les changements de l'environnement marin dans l'espace et dans le temps, servant pratiquement à la gestion et à la planification du développement durable dans la zone de recherche.
Selon le Dr Vu Anh Tuan, l'une des conditions pour une mise en œuvre généralisée du projet est l'infrastructure technologique et la base de données centralisée ; l'investissement financier initial ainsi que le maintien des opérations, la formation des ressources humaines...
En particulier, le succès du déploiement à grande échelle dépend en grande partie du rôle proactif et actif des autorités locales en mer. La résolution n° 57-NQ/TW du 22 décembre 2024 du Politburo sur les percées dans la science, la technologie, l'innovation et la transformation numérique nationale a identifié l'importance de « l'espace », tout en soulignant l'objectif d'autonomie et de maîtrise progressive des technologies de base, afin de servir le développement socio-économique et d'assurer la défense et la sécurité nationales.
« On peut dire que cela ouvre un nouvel espace pour le développement de la science et de la technologie spatiales au Vietnam et c'est également un facteur qui encourage les localités côtières à participer au projet de télédétection pour surveiller les indicateurs de qualité de l'eau », a souligné le Dr Vu Anh Tuan.
Avec la résolution n° 57, les principales stratégies du Centre spatial vietnamien, telles que la maîtrise de la technologie, la fabrication de satellites de marque vietnamienne, la construction de grandes bases de données et l'utilisation de l'intelligence artificielle pour appliquer la technologie spatiale à l'échelle nationale dans des domaines importants tels que la surveillance des ressources, de l'environnement et des catastrophes naturelles ; la planification territoriale ; le développement de l'économie maritime ; la réponse aux défis de sécurité non traditionnels tels que le changement climatique, la recherche et le sauvetage ; la contribution à la garantie de la défense nationale, de la sécurité et de la souveraineté... ont un grand élan et des opportunités à concrétiser dans un avenir proche.
Le Dr Vu Anh Tuan estime que le problème de l'application de la télédétection et de l'intelligence artificielle à la surveillance de l'environnement aquatique à grande échelle, la résolution n° 57 crée également de grandes opportunités pour un investissement digne et ciblé.
En même temps, les résultats de ce problème constituent également une source importante d’informations pour les secteurs connexes tels que l’environnement, l’aquaculture et la pêche, le développement rapide et durable de l’économie maritime avec les conditions d’un développement dans l’esprit de la résolution n° 57.
On espère que la résolution n° 57 entrera bientôt en pratique, en modifiant les réglementations sur les investissements, les marchés publics, les finances... cela a supprimé les barrières, créé un couloir juridique ouvert et donné de l'autonomie aux scientifiques./.
Source : https://www.vietnamplus.vn/nghi-quyet-57-mo-duong-so-hoa-du-lieu-giam-sat-nuoc-bien-bang-cong-nghe-ve-tinh-post1049565.vnp
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