Применение технологий дистанционного зондирования и искусственного интеллекта для сбора данных в ряде областей стало популярным и целенаправленным. В частности, развитие социально- экономических процессов привело к росту спроса на данные дистанционного зондирования, а также на использование искусственного интеллекта.
Протяженность береговой линии Вьетнама составляет более 3260 км, а морские экосистемы играют важную роль в развитии устойчивой экономики голубого океана благодаря своему богатому биоразнообразию и социально-экономическим выгодам для людей. Однако они подвергаются все большей угрозе со стороны загрязняющих морскую среду веществ.
Для этого необходим регулярный мониторинг и оценка качества воды, прежде всего в прибрежных водах.
Применение технологий для контроля качества морской воды в прибрежных районах
Недавно исследовательская группа Вьетнамского космического центра (при Вьетнамской академии наук и технологий) совместно с Польским институтом геофизики (при Польской академии наук) успешно провела исследовательский проект по применению ИИ и дистанционного зондирования для мониторинга качества морской воды в водах залива Халонг и Куалык (провинция Куангнинь).
Это первый проект во Вьетнаме, в котором одновременно используются данные спутника Sentinel-2, передовые алгоритмы машинного обучения и платформа GEE (платформа облачных вычислений Google) для моделирования и мониторинга параметров качества воды, таких как температура поверхности, взвешенные твердые частицы, хлорофилл-А и химическое потребление кислорода.
Новизна исследования заключается в синтезе и творческом применении технологий дистанционного зондирования, искусственного интеллекта и облачных вычислений для решения проблемы мониторинга качества морской воды, а также в предоставлении практических решений для преодоления проблемы нехватки данных и проведении углубленного анализа, имеющего практическую ценность.
Кроме того, исследование также открывает новый подход к применению технологии дистанционного зондирования в сочетании с машинным обучением для мониторинга качества воды, тем самым эффективно поддерживая управление водными ресурсами в ключевых прибрежных районах и распространяя его на все морские районы.
По данным Исследовательской группы по дистанционному зондированию для мониторинга показателей качества воды Вьетнамского космического центра, для широкого развертывания системы в морских районах нашей страны необходимы такие условия, как: высококвалифицированные кадры; качественные и синхронизированные данные натурных наблюдений. Это необходимое условие и одновременно самая сложная задача.
Для того чтобы модели ИИ могли предоставлять точные результаты для каждого морского района, необходима сеть станций мониторинга или периодические кампании по отбору проб на локальных уровнях.
Мастер Нго Дык Ань, научный сотрудник, член исследовательской группы по дистанционному зондированию для мониторинга показателей качества воды Вьетнамского космического центра, рассказал о преимуществах внедрения, таких как доступность технологий и низкая стоимость. В частности, данные со спутника Sentinel-2 предоставляются совершенно бесплатно.
Платформа облачных вычислений Google Earth Engine (GEE) также обеспечивает мощные возможности обработки, не требуя инвестиций в дорогостоящие суперкомпьютеры.
Пилотное исследование в бухте Халонг позволило разработать проверенный метод, который можно адаптировать и применять в других морских районах, что позволяет сэкономить время и усилия, поскольку не приходится начинать все с нуля.
Исследовательская группа Вьетнамского космического центра также подняла вопросы, связанные с особенностями каждого морского района. Каждый морской район Вьетнама (Северный, Центральный, Южный) имеет различные океанографические характеристики, источники загрязнения и оптический состав воды.
Модель, обученная для залива Халонг, не может быть автоматически применена к морскому району Камау. Поэтому для каждого района требуется свой процесс калибровки модели, требующий полевых данных в этом районе.
Отсутствие сети автоматических, непрерывных и синхронизированных станций мониторинга во вьетнамских морях является серьезным препятствием для калибровки и проверки крупномасштабных моделей.
Для эффективного функционирования системы в масштабах страны необходим тесный и отлаженный механизм координации между центральными научно-исследовательскими подразделениями, профильными министерствами (сельского хозяйства и охраны окружающей среды, науки и технологий) и властями прибрежных провинций и городов.
Открытие нового пространства для развития космической науки и технологий во Вьетнаме
Говоря о значимости проекта, д-р Ву Ань Туан, заместитель генерального директора Вьетнамского космического центра, сказал, что исследование открыло новый подход к применению технологий дистанционного зондирования в сочетании с машинным обучением для мониторинга качества воды, тем самым эффективно поддерживая управление водными ресурсами в ключевых прибрежных районах.
Несмотря на ограниченность полевых данных, модель Random Forest по-прежнему дает хорошие результаты прогнозирования для таких показателей, как «общее содержание взвешенных частиц» (TSS).
Интеграция карт распределения качества воды на платформе Google Earth Engine позволила создать визуальный инструмент, позволяющий отслеживать изменения морской среды в пространстве и времени, что на практике служит управлению и планированию устойчивого развития в исследуемой области.
По словам доктора Ву Ань Туана, одним из условий широкомасштабной реализации проекта является наличие технологической инфраструктуры и централизованной базы данных, первоначальных финансовых вложений, а также поддержание операционной деятельности, обучение кадровых ресурсов...
В частности, успех крупномасштабного развертывания во многом зависит от инициативной и активной роли местных органов власти, занимающихся морскими вопросами. Постановление Политбюро ЦК КПСС № 57-NQ/TW от 22 декабря 2024 года о прорывах в области науки, технологий, инноваций и национальной цифровой трансформации обозначило важность «космической» тематики, подчеркнув при этом цель самообеспечения и постепенного освоения базовых технологий для обеспечения социально-экономического развития и национальной обороны и безопасности.
«Можно сказать, что это открывает новые возможности для развития космической науки и технологий во Вьетнаме, а также является фактором, стимулирующим прибрежные населенные пункты к участию в проекте дистанционного зондирования для мониторинга показателей качества воды», — подчеркнул доктор Ву Ань Туан.
Благодаря Резолюции № 57 основные стратегии Вьетнамского космического центра, такие как освоение технологий, производство спутников под вьетнамским брендом, создание крупных баз данных и использование искусственного интеллекта для применения космических технологий в масштабе страны в таких важных областях, как мониторинг ресурсов, окружающей среды и стихийных бедствий; территориальное планирование; развитие морской экономики; реагирование на нетрадиционные вызовы безопасности, такие как изменение климата, поиск и спасание; содействие обеспечению национальной обороны, безопасности и суверенитета... получат большой импульс и возможности для реализации в ближайшем будущем.
Доктор Ву Ань Туан считает, что в вопросе применения дистанционного зондирования и искусственного интеллекта при крупномасштабном мониторинге водной среды Резолюция № 57 также создает большие возможности для достойных и целенаправленных инвестиций.
В то же время результаты решения этой проблемы также являются важным источником информации для смежных секторов, таких как окружающая среда, аквакультура и рыболовство, быстрое и устойчивое развитие морской экономики с условиями для развития в духе Резолюции № 57.
Есть надежда, что Постановление № 57 вскоре вступит в силу, внеся изменения в правила инвестиций, государственных закупок, финансов... это устранит барьеры, создаст открытый правовой коридор и предоставит ученым автономию./.
Источник: https://www.vietnamplus.vn/nghi-quyet-57-mo-duong-so-hoa-du-lieu-giam-sat-nuoc-bien-bang-cong-nghe-ve-tinh-post1049565.vnp
Комментарий (0)