Análise De Imagens Em Monitoramento Ambiental
De 23 a 28 de abril de 2023, os cientistas da EOSDA Olena Kavats, Dmitriy Khramov e Kateryna Sergieieva participarão da conferência da Assembleia Geral da EGU e apresentarão suas conquistas no projeto GoldenEye EU H2020. A equipe discutirá a geociência sob a perspectiva do monitoramento espacial com seu relatório “Monitoring Active Mining Areas in Operation using Sentinel-1 Coherence Time Series”.
A EOS Data Analytics participa do programa GoldenEye de três anos desde maio de 2020, juntamente com 17 organizações parceiras de 5 países da Europa. O projeto visa criar um espaço único de informações para monitoramento abrangente dos processos de mineração subterrânea e a céu aberto. Um impacto mais amplo de longo prazo inclui assistência na implementação de monitoramento ambiental para práticas de mineração sustentáveis.
Entramos em contato com Olena Kavats, Cientista de Dados e Coordenadora do projeto GoldenEye na EOS Ucrânia, uma empresa subsidiária da EOSDA, para perguntar sobre o projeto GoldenEye e sobre os planos mais próximos da equipe científica.
Quão Desafiador Foi Para Sua Equipe Realizar Este Projeto Considerando Sua Complexidade?
O acordo-quadro entre a Ucrânia e a UE abre oportunidades para a participação de empresas ucranianas em programas como o Horizon 2020. O projeto GoldenEye foi lançado como resultado da Comissão Europeia conceder uma oportunidade de concessão H2020 aos membros do consórcio GoldenEye, incluindo nós.
Levando em consideração nossa experiência na área de proteção ambiental, podemos aplicar nossa experiência no uso de imagens de satélite e análise de dados para facilitar o monitoramento ambiental.
Qual Foi A Contribuição Da EOSDA Para O Projeto GoldenEye Até Agora?
Um dos desafios mais empolgantes do projeto foi a necessidade de melhorar a resolução espacial dos dados de temperatura da superfície terrestre. As imagens de satélite originais do Landsat-8 e Landsat-9 não fornecem a resolução tão alta quanto precisávamos para o monitoramento preciso da temperatura, especialmente para os pequenos locais de teste de campo que nos foram fornecidos. Para conseguir isso, melhoramos um algoritmo ElasticNet para reduzir os dados para uma resolução espacial de 10 metros.
Este modelo de regressão tornou-se uma grande espinha dorsal para a construção de mapas altamente detalhados de temperatura da superfície, podendo assim avaliar o impacto de um local de mineração no meio ambiente. A vantagem do projeto GoldenEye é que temos a chance de provar a eficiência de nossos métodos durante as viagens de campo e coleta de dados de solo nos locais de mineração reais.
Publicamos um artigo acadêmico se alguém estiver interessado em como melhoramos o ElasticNet para os objetivos da análise geoespacial.
Além do monitoramento da temperatura e umidade da superfície, também trabalhamos no processamento de dados de satélite, bem como em várias outras ferramentas de IA. Por exemplo, fomos capazes de facilitar a avaliação remota da estabilidade do talude, da vegetação dos territórios recultivados adjacentes e da dinâmica de mudança nas áreas de superfície da água das barragens de cauda .
O Plano Do Projeto Inclui A Validação Da Tecnologia Em 6 Ensaios De Campo. Em Que Estágio Está Agora?
No momento, estamos no meio da implementação dos resultados do monitoramento ambiental na plataforma. Já encontramos uma forma de analisar os dados de satélite que precisávamos para atingir as metas de monitoramento ambiental. Agora estamos validando os resultados obtidos em ensaios de campo. No futuro, esperamos que a plataforma de IA em que estamos trabalhando funcione continuamente e esteja disponível para profissionais não acadêmicos. Está prevista a abertura da plataforma para uso por grandes empresas de mineração e processamento.
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A Participação No GoldenEye Está Aproximando A Análise De Dados Da EOS Dos Objetivos De Desenvolvimento Sustentável?
Definitivamente é! O programa de Horizon 2020 deu aos nossos cientistas de dados e geólogos a oportunidade de desenvolver e provar seus métodos em condições reais. Ao implementar o processamento de dados aprimorado e os algoritmos preditivos, podemos fornecer as informações necessárias que ajudarão a resolver problemas urgentes, como avaliar a integridade das barragens de rejeitos em operação atualmente, bem como nas fases pós-fechamento, monitorar o descarte de resíduos de produção, gerenciar avaliações de riscos ambientais, previsão de deslizamentos de terra e muito mais.
A EOS Data Analytics está comprometida com os objetivos de desenvolvimento sustentável de longo prazo traçados pela ONU. Em particular nos alinhamos com 10 dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas. A participação no projeto H2020 GoldenEye nos permitiu trazer soluções práticas para objetivos como Ação Climática, Inovação e Infraestrutura da Indústria e Consumo Responsável. A plataforma GoldenEye facilitará uma gestão de mudanças mais eficiente em locais de mineração, ao mesmo tempo em que promoverá uma infraestrutura resiliente, bem como padrões sustentáveis de produção e consumo.
Quando se trata da indústria de mineração, há uma variedade de perigos a serem observados durante o gerenciamento de riscos. Podem ser explosões espontâneas, vazamentos de barragens, colapsos de paredes de pedreiras e poluição por resíduos de mineração, para citar alguns. Mas há ainda mais danos potenciais do que os olhos podem ver. Uma operação descontrolada nas minas a céu aberto e subterrâneas pode causar uma mudança no tipo de superfície terrestre, prejudicando os ecossistemas adjacentes.
Imagens de satélite e modelos preditivos nos permitem rastrear mudanças temporais e espaciais nas condições de vegetação de territórios próximos a minas. Ao estudar a vegetação espectral e os índices de condição do solo descoberto, podemos monitorar e avaliar as condições ambientais da terra, o que ajudará na tomada de ações apropriadas em direção à mineração sustentável, evitando perigos.
Conte-Nos Sobre Sua Última Visita A Um Local De Mineração Romeno.
Todas as equipes do consórcio do projeto GoldenEye se reuniram na Assembleia Geral na Romênia em 10 de outubro de 2022 para discutir os últimos progressos do projeto e apresentar as descobertas. A reunião aconteceu na Universidade Técnica de Cluj-Napoca. Nossa equipe científica foi representada pela Coordenadora do Projeto GoldenEye, Nataliia Borotkanych, e pela cientista Kateryna Sergieieva.
A reunião contou com duas etapas. O primeiro dia foi dedicado à discussão de tecnologias de monitoramento por satélite e terrestre de áreas de mineração propostas e implementadas pelos participantes do projeto. Apresentamos tecnologias para identificar áreas de extração ativa usando uma série temporal de dados de radar, avaliando a estabilidade de taludes e lixões de pedreiras com base em modelos digitais de terreno (Digital Surface Model, DSM), construindo mapas de temperatura e umidade da superfície, mapeando corpos d’água superficiais (tecnologia para identificação de corpos d’água também foi apresentada de forma mais explícita na conferência IEEE IGARSS 2022).
No segundo dia, fomos para o teste de campo na pedreira de Roșia Poieni, a maior mina de cobre da Romênia, onde coletamos os dados do levantamento UAV para construir mosaico orto RGB e DSM. Esses dados são usados pelos membros do consórcio para detectar mudanças na superfície da cava e também validar e avaliar a precisão das tecnologias propostas.
Como As Tecnologias Desenvolvidas Pela EOSDA Serão Utilizadas Após O Encerramento Do Projeto?
A plataforma GoldenEye AI será lançada publicamente e estará disponível como um produto de software. Os testes de campo atuais demonstrarão a eficiência dos algoritmos de IA exclusivos da plataforma. Ao mesmo tempo, os recursos de monitoramento ambiental estarão disponíveis continuamente. Os modelos de dados requerem extensas fontes de dados, pois serão ajustados para cada local individual. Por exemplo, um caso de negócios típico terá a seguinte aparência: uma mina de metais de terras raras solicita mapeamento e análise da plataforma GoldenEye para duas de suas localizações. Obviamente, os recursos de IA podem potencialmente ser dimensionados para cobertura global, mas, em um futuro próximo, planeja-se fornecê-los sob demanda.
Uma grande vantagem da plataforma GoldenEye é que ela auxilia na busca de soluções para práticas de produção de mineração mais sustentáveis. Portanto, não apenas podemos conduzir análises e ajudar as empresas de mineração e processamento a aumentar a eficiência na exploração geológica, mas também ajudá-las a proteger o meio ambiente. No entanto, não podemos impor nossas observações a ninguém. Não seremos capazes de iniciar sozinhos as práticas de monitoramento ambiental. Em vez disso, as empresas de mineração e processamento são incentivadas a usar a plataforma para seu próprio benefício e benefício da Terra.
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Como Você Vê A Participação Da EOSDA Nos Projetos Como O Horizon 2020 No Futuro?
Posso destacar nossas capacidades em relação a projetos do tipo Horizon em alguns setores. Na Europa a empresa pode fornecer expertise para monitoramento agroambiental, aproveitando os algoritmos proprietários que são implementados em nossas plataformas SaaS EOSDA Crop Monitoring e EOSDA Forest Monitoring.
A funcionalidade das plataformas é baseada em dados de observação por satélite, processados por nossos modelos de aprendizado de máquina e enriquecidos por insights analíticos fornecidos em uma interface da web amigável e acionável (aplicativos móveis também estão disponíveis para reconhecimento). Nossos produtos e serviços de software facilitam o cumprimento dos princípios de gestão racional da natureza e desenvolvimento sustentável, garantindo a segurança alimentar. Observações e análises direcionadas à silvicultura podem ajudar a evitar a tendência crescente de desmatamento e rastrear incêndios florestais, bem como outros indicadores de saúde florestal.
Projetos personalizados de nossa equipe, como monitoramento de sites de mineração, podem se estender a uma variedade de setores diferentes que podem se beneficiar potencialmente de imagens de satélite e análise de dados.
Em 2023, lançamos o satélite de alta resolução EOS SAT-1 em órbita baixa da Terra. Temos uma equipe forte com mais de 60 cientistas, incluindo 25 Ph.Ds, e estamos abertos a explorar oportunidades de colaboração.
A EOS Data Analytics tem planos ambiciosos para melhorar suas plataformas de análise de satélite e certamente ajudará ainda mais organizações e indivíduos a combater as mudanças climáticas e alcançar a sustentabilidade em seus esforços de conservação da natureza nos próximos anos.
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