analyse des images satellitaires dans la surveillance de l'environnement
  • Télédétection

Images Satellitaires Et Monitoring De L’Environnement

Du 23 au 28 avril 2023, les scientifiques de l’EOSDA Olena Kavats, Dmitriy Khramov et Kateryna Sergieieva assisteront à la conférence de l’Assemblée générale de l’EGU et présenteront leurs réalisations dans le cadre du projet GoldenEye EU H2020 project. L’équipe discutera de la géoscience du point de vue de la surveillance spatiale dans leur rapport “Monitoring Active Mining Areas in Operation using Sentinel-1 Coherence Time Series”.

EOS Data Analytics participe au programme triennal GoldenEye depuis le mai 2020 avec 17 organisations-partenaires de 5 pays de l’Europe. Le projet vise à créer l’espace d’information unique pour la surveillance complexe des processus d’exploitation minière souterraine et à ciel ouvert. L’impact plus large à long terme nécessite l’assistance à la réalisation de la surveillance environnementale pour mettre en œuvre des pratiques stables d’exploitation minière.

Nous avons contacté Olena Kavats, spécialiste chargée du traitement des données et coordinatrice du projet GoldenEye d’EOS en Ukraine, filiale d’EOSDA, pour obtenir les informations sur le projet GoldenEye et les plans les plus proches de l’équipe scientifique.

Dans Quelle Mesure Ce Projet, Compte Tenu De Sa Complexité, Était Difficile Pour Votre Équipe ?

L’accord-cadre entre l’Ukraine et l’UE ouvre de nouvelles possibilités pour la participation des entreprises ukrainiennes au programme Horizon 2020 et aux autres programmes similaires. Le projet GoldenEye a été lancé à la suite de l’attribution, par la Commission européenne, de la subvention H2020 aux membres du consortium GoldenEye dont nous faisons partie intégrante.

Compte tenu de notre expérience dans le domaine de la protection de l’environnement, nous pouvons appliquer notre expertise dans l’utilisation des images satellitaires et dans l’analyse de données pour faciliter la surveillance environnementale.

Quelle Contribution D’EOSDA Au Projet GoldenEye ?

Un des défis les plus passionnants du projet consistait en l’amélioration de la résolution spatiale des données de température de la surface terrestre. Les images satellitaires originales Landsat-8 et Landsat-9 ne donnent pas la résolution aussi élevée que nécessaire à la surveillance précise de la température, en particulier, en cas de petits sites d’essais qui nous ont été attribués. À cette fin, nous avons amélioré l’algorithme ElasticNet pour réduire l’échelle des données à la résolution spatiale de 10 mètres.

Ce modèle de régression est devenu la base excellente pour construire des cartes très détaillées de la température de la surface, ce qui a permis d’évaluer l’impact du site minier sur l’environnement. L’avantage du projet GoldenEye consiste en ce que nous avons la possibilité de prouver l’efficacité de nos méthodes lors des visites sur le terrain et lors de la collecte de données du sol sur les sites miniers réels.

Nous avons publié l’article scientifique [1] (si quelqu’un souhaite savoir comment nous avons amélioré ElasticNet pour les objectifs de l’analyse géospatiale).

Au-delà de la surveillance de la température et de l’humidité de la surface, nous effectuons également le traitement des données satellitaires, ainsi que nous examinons les problèmes d’utilisation de l’intelligence artificielle à cette fin. Par exemple, nous avons pu évaluer à distance la stabilité des pentes, la végétation des territoires cultivés et l’intensité du changement de la surface d’eau des barrages de queue [2].

Plan Du Projet Comprend La Validation De La Technologie Au Cours De 6 Essais Sur Le Terrain. Quelle Étape Actuelle Du Projet ?

En ce moment, nous mettons en œuvre les résultats de la surveillance environnementale à la plateforme. Nous avons déjà trouvé le moyen d’analyser les données satellitaires dont nous avions besoin pour atteindre les objectifs de la surveillance environnementale. Maintenant, nous validons les résultats obtenus lors des essais sur le terrain. À l’avenir, nous nous attendons à ce que la plate-forme d’IA que nous créons fonctionnera de manière continue et sera disponible pour les professionnels qui ne sont pas des scientifiques. Il est prévu d’ouvrir une plate-forme pour de grandes entreprises minières et de traitement.

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Participation De GoldenEye, Rapproche-T-Elle L’Analyse De Données EOS Aux Objectifs Du Développement Durable ?

Bien sûr ! Le programme The Horizon 2020 a donné à nos spécialistes chargés du traitement de données et à nos géologues la possibilité de développer et de vérifier leurs méthodes dans des conditions réelles. En mettant en œuvre les algorithmes de traitement amélioré des données et de prévision, nous pouvons fournir les informations nécessaires qui aideront à résoudre les problèmes urgents tels que l’évaluation de l’intégrité des digues à résidus en cours d’exploitation, ainsi que celles en phase de post-fermeture, la surveillance de l’élimination des déchets de production, la gestion et l’évaluation des risques environnementaux, la prévision des glissements de terrain etc.

EOS Data Analytics s’efforce d’atteindre les objectifs à long terme du développement durable définis par l’ONU. En particulier, nous approuvons 10 parmi 17 objectifs du développement durable de l’ONU. La participation au projet H2020 GoldenEye nous a permis de proposer des solutions pratiques pour atteindre les objectifs suivants : lutte contre les changements climatiques, introduction des innovations, développement de l’infrastructure de production et consommation responsable. La plateforme GoldenEye contribuera à l’amélioration de la gestion des changements sur les entreprises de l’industrie minière en favorisant le développement de l’infrastructure, des modes de production et de consommation responsable.

En ce qui concerne l’industrie minière, il existe plusieurs dangers qu’il faut connaître lors de la gestion des risques. Ce sont, y compris, mais sans s’y limiter : des explosions spontanées, des fuites des barrages, des effondrements des murs du carrière et des pollutions par des déchets miniers. Mais il y a aussi d’autres dommages potentiels qui ne sont pas évidents. L’exploitation incontrôlée des carrières à ciel ouvert et souterraines peut entraîner la modification du type de surface terrestre, ce qui provoquera le dommage aux écosystèmes adjacents.

Les images satellitaires et les modèles prédictifs nous permettent de suivre les changements temporels et spatiaux des conditions de végétation des territoires situés à proximité des sites miniers. En examinant l’indice spectrale de la végétation et les indices d’état du sol nu, nous pouvons surveiller et évaluer les conditions environnementales du terrain, ce qui nous aidera à prendre les mesures appropriées pour assurer l’exploitation durable des sites miniers sans danger.

Parlez-Nous De Votre Dernière Visite Du Site Minier En Roumanie.

Toutes les équipes du consortium impliquées au projet GoldenEye se sont réunies à l’Assemblée générale en Roumanie le 10 octobre 2022 pour discuter des derniers progrès du projet et présenter les résultats. La réunion a eu lieu à l’Université technique de Cluj-Napoca. Notre équipe scientifique était représentée par la coordinatrice du projet GoldenEye Nataliia Borotkanych et la chercheuse Kateryna Sergieieva.

La réunion comportait deux étapes. La première journée a été consacrée à la discussion des technologies de surveillance par satellite et au sol des zones minières proposées et mises en œuvre par les participants au projet. Il a été présenté les technologies permettant d’identifier les zones d’exploitation active des carrières à l’aide des série temporelles des données radar, d’évaluer la stabilité des pentes et des décharges des carrières sur la base des modèles numériques du terrain (Digital Surface Model, DSM), de construire des cartes de température et d’humidité de la surface, de cartographier les bassins d’eau de surface (technologie d’identification des bassins d’eau a été également présentée plus explicitement lors de la conférence IEEE IGARSS 2022).

Le deuxième jour, nous avons visité la carrière Roșia Poieni, la plus grande mine de cuivre de Roumanie ; ici, nous avons collecté les données d’un relevé fait à l’aide du véhicule aérien sans pilote pour construire l’ortho mosaïque RVB et le DSM. Ces données sont utilisées par les membres du consortium pour détecter les modifications de la surface de la carrière, ainsi que pour valider et évaluer la précision des technologies proposées.

Comment Seront Utilisées Les Technologies Développées Par EOSDA Après La Clôture Du Projet ?

La plate-forme GoldenEye sera publique et sera disponible sous forme de produit logiciel. Les essais sur le terrain actuels démontrent l’efficacité des algorithmes exclusifs sur la base de l’intelligence artificielle. Dans le même temps, les capacités de la surveillance environnementale seront disponibles en permanence. Les modèles de données nécessitent des sources de données étendues puisque ces modèles seront ajustés pour chaque emplacement. Par exemple, l’analyse de rentabilité typique se présente de la façon suivante : la mine de métaux de terres rares commande, via plate-forme GoldenEye, la cartographie et l’analyse de deux de ses sites. Bien sûr, potentiellement, les capacités de l’intelligence artificielle peuvent être mises à l’échelle pour la couverture globale, mais il est prévu de les fournir à la demande dans un futur proche.

Un des grands avantages de la plateforme GoldenEye consiste en ce qu’elle aide à trouver les pratiques de production minière les plus stables. Ainsi, nous pouvons non seulement effectuer l’analyse et aider les entreprises de l’industrie minière à améliorer l’efficacité de l’exploration géologique, mais aussi nous pouvons aider les entreprises minières à protéger l’environnement. Cependant, nous ne pouvons imposer nos observations à personne. Nous ne pourrons pas initier en solo les pratiques de la surveillance environnementale. Au lieu de cela, nous proposons aux entreprises de l’industrie minière d’utiliser la plate-forme pour leur propre bénéfice et pour le bénéfice de la Terre.

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Comment Voyez-Vous L’Assistance Futur De L’EOSDA Aux Projets Tel Que Horizon 2020 ?

Je peux mettre en valeur nos capacités en ce qui concerne le projet Horizon et les autres projets similaires pour quelques industries. En Europe, notre société peut fournir des services de surveillance agro-environnementale en utilisant les algorithmes brevetés qui sont réalisés sur nos plateformes EOSDA Crop Monitoring et EOSDA Forest Monitoring.

La fonctionnalité des plates-formes est basée sur les données d’observation satellite traitées par nos modèles d’apprentissage machine et complétées par les informations analytiques fournies via l’interface Web conviviale (des applications mobiles sont également disponibles pour la recherche). Nos produits logiciels et nos services facilitent le respect des principes de l’exploitation responsable des ressources naturelles et du développement durable, en garantissant la sécurité alimentaire. Les observations et les analyses ciblées sur la foresterie peuvent aider à éviter la tendance croissante à la déforestation et à suivre les incendies de forêt et d’autres indicateurs de l’état des forêts.

Les projets personnalisés de notre équipe, tels que la surveillance des sites miniers, peuvent s’appliquer à d’autres industries qui peuvent potentiellement bénéficier des résultats du traitement des images satellites et de l’analyse des données.

D’ici 2025, nous serons en mesure de fournir des données haute résolution à partir de notre groupe de satellites EOS SAT. Pour l’instant, nous avons lancé le premier de ces satellites sur l’orbite basse de la Terre, six autres satellites seront lancés au cours des deux prochaines années. Nous avons l’équipe solide de plus de 60 scientifiques dont 25 sont candidats en sciences ; actuellement, nous sommes prêts à examiner vos offres concernant la coopération.

La société EOS Data Analytics a plusieurs plans ambitieux concernant l’amélioration de ses plateformes d’analyse des données spatiales ; elle est prête à aider encore plus d’organisations et d’individus à lutter contre les changements climatiques, à atteindre le développement durable et à préserver la nature à l’avenir.

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À propos de l'auteur:

Natalia Borotkanych Coordinateur du projet

Natalia Borotkanytch est titulaire d'un doctorat en histoire de l'espace, d'un Master en politique étrangère de l'Académie diplomatique d'Ukraine, ainsi que d'un Master en gestion et administration publiques de l'Académie nationale d'administration publique du Président de l'Ukraine. L'expérience de Natalia comprend le travail dans des projets commerciaux, scientifiques, éducatifs et gouvernementaux pendant plus de 15 ans.

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