वियतनाम ने समुद्री जल की गुणवत्ता की निगरानी के लिए पहली बार एआई और रिमोट सेंसिंग का उपयोग किया

वियतनामी और पोलिश वैज्ञानिकों द्वारा किए गए अनुसंधान में समुद्री जल की गुणवत्ता की निगरानी के लिए एआई और रिमोट सेंसिंग का संयोजन किया गया है, जिससे प्रमुख तटीय क्षेत्रों में जल संसाधन प्रबंधन को प्रभावी ढंग से सहायता मिली है।

हाल के वर्षों में सामाजिक -आर्थिक विकास के कारण हा लोंग खाड़ी और कुआ लुक क्षेत्र (क्वांग निन्ह प्रांत) में कई पर्यावरणीय चुनौतियां उत्पन्न हो रही हैं, विशेष रूप से समुद्री जल की गुणवत्ता में गिरावट के कारण स्थानिक समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र को खतरा पैदा हो रहा है।

इस बीच, पारंपरिक निगरानी विधियों जैसे कि ऑन-साइट नमूनाकरण और विश्लेषण में लागत, समय और निगरानी के दायरे के संदर्भ में कई सीमाएं हैं।

इस वास्तविकता का सामना करते हुए, वियतनामी और पोलिश वैज्ञानिकों ने जल गुणवत्ता निगरानी में रिमोट सेंसिंग और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के अनुप्रयोग पर अनुसंधान को तैनात करने के लिए समन्वय किया है - एक आधुनिक, किफायती दृष्टिकोण जो एक बड़े क्षेत्र में निरंतर निगरानी की अनुमति देता है।

वियतनाम अंतरिक्ष केंद्र (वियतनाम विज्ञान और प्रौद्योगिकी अकादमी) और पोलिश भूभौतिकी संस्थान (पोलिश विज्ञान अकादमी) द्वारा संयुक्त रूप से कार्यान्वित QTPL01.03/23-24 कोड वाला सहयोगात्मक अनुसंधान मिशन, प्रमुख तटीय क्षेत्रों में समुद्री पर्यावरण संरक्षण के लिए अधिक प्रभावी निगरानी उपकरण प्रदान करने में मदद करता है।

आधुनिक दृष्टिकोण

वियतनाम अंतरिक्ष केंद्र के उप महानिदेशक डॉ. वु आन्ह तुआन, जो इस मिशन के प्रभारी हैं, के अनुसार, यह वियतनाम की पहली परियोजना है, जिसमें सतह के तापमान, निलंबित ठोस, क्लोरोफिल-ए और रासायनिक ऑक्सीजन मांग जैसे जल गुणवत्ता मापदंडों के मॉडल और निगरानी के लिए सेंटिनल-2 उपग्रह डेटा, उन्नत मशीन लर्निंग एल्गोरिदम और जीईई प्लेटफॉर्म (गूगल का क्लाउड कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म) का एक साथ उपयोग किया गया है।

मॉडल परिणामों से, अनुसंधान दल ने स्थानिक-कालिक जल गुणवत्ता वितरण मानचित्र बनाए, जिससे उतार-चढ़ाव पर नजर रखने और हा लॉन्ग बे और कुआ ल्यूक में प्रदूषण के खतरों की पूर्व चेतावनी देने में मदद मिली।

ये क्वांग निन्ह प्रांत में दो रणनीतिक जल क्षेत्र हैं, जो न केवल परिदृश्य और पारिस्थितिक मूल्यों में समृद्ध हैं, बल्कि प्रांत के आर्थिक और पर्यटन विकास में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहे हैं।

इन मानचित्रों का उपयोग जल संसाधन प्रबंधन, पर्यावरण संरक्षण में सहायता तथा तटीय क्षेत्रों के सतत विकास के मार्गदर्शन में किया जा सकता है।

हा लॉन्ग बे में पर्यावरण की सफ़ाई। (फोटो: थान वान/वीएनए)

डॉ. वु आन्ह तुआन ने कहा कि अनुसंधान की नवीनता हा लोंग खाड़ी में जल गुणवत्ता निगरानी की जटिल समस्या को हल करने के लिए रिमोट सेंसिंग, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और क्लाउड कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकियों के संश्लेषण और रचनात्मक अनुप्रयोग में निहित है, साथ ही डेटा की कमी की चुनौती पर काबू पाने के लिए व्यवहार्य समाधान का प्रस्ताव और उच्च व्यावहारिक मूल्य का गहन विश्लेषण प्रदान करना भी शामिल है।

अध्ययन में मशीन लर्निंग मॉडल स्थापित किए गए और उन्हें 73% से अधिक सटीकता प्राप्त करने के लिए कैलिब्रेट किया गया तथा मौसमी और वार्षिक औसत के आधार पर इन मापदंडों के वितरण के मानचित्र तैयार किए गए।

इसके अलावा, अध्ययन में जल गुणवत्ता की निगरानी के लिए मशीन लर्निंग के साथ रिमोट सेंसिंग प्रौद्योगिकी को लागू करने का एक नया दृष्टिकोण भी सामने आया है, जिससे प्रमुख तटीय क्षेत्रों में जल संसाधन प्रबंधन को प्रभावी ढंग से समर्थन मिल सकेगा।

समुद्र के पार व्यापक तैनाती की ओर

डॉ. वु अन्ह तुआन ने कहा कि अध्ययन में 2019-2023 की अवधि में सेंटिनल-2 उपग्रह (एमएसआई सेंसर) के डेटा का उपयोग किया गया, जिसे अध्ययन क्षेत्र में पानी की गुणवत्ता का पूर्वानुमान लगाने के लिए क्वांग निन्ह प्रांत के प्राकृतिक संसाधन और पर्यावरण विभाग और राष्ट्रीय महासागरीय और वायुमंडलीय प्रशासन (यूएसए) के वास्तविक माप डेटा के साथ जोड़ा गया।

गूगल क्लाउड कंप्यूटिंग प्लेटफ़ॉर्म पर कुल 78 उपग्रह चित्रों को संसाधित और विश्लेषित किया गया। फिर, जल गुणवत्ता संकेतकों का पूर्वानुमान लगाने के लिए रैंडम फ़ॉरेस्ट, बूस्टिंग रिग्रेशन और एडाबूस्ट रिग्रेशन जैसे मशीन लर्निंग एल्गोरिदम का उपयोग किया गया।

डॉ. वु आन्ह तुआन के अनुसार, अध्ययन में सेंटिनल-2 उपग्रह चित्रों से महत्वपूर्ण स्पेक्ट्रल बैंड की भी पहचान की गई, जो मशीन लर्निंग मॉडल को अनुकूलित करने और भविष्य में डेटा संग्रह लागत को कम करने में योगदान देगा।

यह शोध वियतनाम के समुद्रों में लागू किया जाएगा। (फोटो: वियत होआंग/वीएनए)

मॉडल परिणामों से, अनुसंधान दल ने स्थानिक-कालिक जल गुणवत्ता वितरण मानचित्र बनाए, जिससे उतार-चढ़ाव पर नजर रखने और हा लॉन्ग खाड़ी में प्रदूषण के खतरों की पूर्व चेतावनी देने में मदद मिली।

इन मानचित्रों का उपयोग जल संसाधन प्रबंधन, पर्यावरण संरक्षण में सहायता तथा तटीय क्षेत्रों के सतत विकास के मार्गदर्शन में किया जा सकता है।

भविष्य के अनुसंधान निर्देशों के बारे में, डॉ. वु अन्ह तुआन ने कहा कि आने वाले समय में, अनुसंधान दल अवलोकन और नमूने की आवृत्ति बढ़ाने और गणना मापदंडों की सटीकता में सुधार करने के लिए उपग्रह छवि डेटा के साथ एआई को और एकीकृत करने का प्रस्ताव रखता है।

विशेष रूप से, विभिन्न प्रकार के उपग्रह डेटा के एकीकरण का विस्तार (वर्तमान में, टीम ने 3 प्रकार के उपग्रहों पर परीक्षण किया है) से अवलोकनों की आवृत्ति बढ़ाने में मदद मिलेगी और न केवल 4 जल गुणवत्ता मापदंडों तक सीमित किया जा सकेगा, बल्कि इसे 5, 6 या अधिक तक बढ़ाया जा सकेगा।

अगले महत्वपूर्ण निर्देशों में से एक यह है कि समूह इस अनुसंधान को वियतनाम के समुद्र में व्यापक रूप से तैनात करेगा।

यद्यपि प्रत्येक समुद्री क्षेत्र की अपनी विशेषताएं होती हैं, लेकिन एक ही अनुसंधान मंच और ढांचे के साथ, सटीक और उपयुक्त परिणाम लाने के लिए गणना विधियों को समायोजित किया जा सकता है।

टीम का अंतिम लक्ष्य एक व्यापक प्रणाली स्थापित करना है जो समुद्री जल की गुणवत्ता के मापदंडों की निरंतर निगरानी और नियंत्रण कर सके।

यह प्रणाली योजनाकारों को महत्वपूर्ण जानकारी उपलब्ध कराएगी तथा जल प्रदूषण, विशेषकर जलीय कृषि और अन्य समुद्री आर्थिक क्षेत्रों पर पड़ने वाले प्रभावों के बारे में समय पर चेतावनी देगी।

इस शोध के परिणामों का मूल्यांकन करते हुए, वियतनाम विज्ञान और प्रौद्योगिकी अकादमी की स्वीकृति परिषद के सदस्य, एसोसिएट प्रोफेसर - डॉक्टर फाम क्वांग विन्ह ने कहा कि जल पर्यावरण अनुसंधान में एआई के अनुप्रयोग को बढ़ावा देकर, शोध दल ने तटीय जल पर्यावरण अनुसंधान में रिमोट सेंसिंग डेटा को संसाधित करने के लिए नए एल्गोरिदम का उपयोग किया।

यह उच्च गुणवत्ता वाली अंतर्राष्ट्रीय पत्रिका एससीआईई क्यू1 में दोनों पक्षों के बीच संयुक्त प्रकाशन के साथ प्रभावी वैज्ञानिक सहयोग का एक विशिष्ट उदाहरण है; जिससे वियतनाम और पोलैंड के बीच वैज्ञानिक अनुसंधान सहयोग को बढ़ावा देने में योगदान मिलेगा, तथा दोनों देशों के लिए विकास की नई दिशाएं खुलेंगी।

(टीटीएक्सवीएन/वियतनाम+)

स्रोत: https://www.vietnamplus.vn/viet-nam-lan-dau-tien-ung-dung-ai-va-vien-tham-giam-sat-chat-luong-nuoc-bien-post1044935.vnp