Pertama kali di Vietnam: Model AI dikombinasikan dengan penginderaan jarak jauh untuk memantau kualitas air laut

Keterangan foto — Tim peneliti mengambil sampel air laut di Teluk Ha Long dan Cua Luc. Foto: Dieu Thuy/VNA

Bahasa Indonesia: Perkembangan sosial -ekonomi dalam beberapa tahun terakhir telah menimbulkan banyak tantangan lingkungan di Teluk Ha Long dan daerah Cua Luc (provinsi Quang Ninh), terutama penurunan kualitas air laut, yang mengancam ekosistem laut endemik. Sementara itu, metode pemantauan tradisional seperti pengambilan sampel dan analisis di tempat telah mengungkapkan banyak keterbatasan dalam hal biaya, waktu dan jangkauan pemantauan. Menghadapi kenyataan ini, para ilmuwan Vietnam dan Polandia telah berkoordinasi untuk melakukan penelitian tentang penerapan penginderaan jauh dan kecerdasan buatan dalam pemantauan kualitas air - pendekatan modern dan hemat biaya yang memungkinkan pemantauan berkelanjutan di wilayah yang luas. Misi penelitian kolaboratif berkode QTPL01.03/23-24, yang dilaksanakan bersama oleh Pusat Antariksa Vietnam (Akademi Sains dan Teknologi Vietnam) dan Institut Geofisika Polandia (Akademi Ilmu Pengetahuan Polandia), membantu menyediakan alat pemantauan yang lebih efektif untuk perlindungan lingkungan laut di wilayah pesisir utama.

Pendekatan modern

Menurut Dr. Vu Anh Tuan, Wakil Direktur Jenderal Pusat Antariksa Vietnam, yang bertanggung jawab atas misi tersebut, ini adalah proyek pertama di Vietnam yang secara bersamaan menggunakan data satelit Sentinel-2, algoritma pembelajaran mesin canggih, dan platform GEE (platform komputasi awan Google) untuk memodelkan dan memantau parameter kualitas air seperti suhu permukaan, padatan tersuspensi, klorofil-a, dan kebutuhan oksigen kimia.

Berdasarkan hasil model, tim peneliti telah membangun peta distribusi kualitas air dalam ruang dan waktu, yang membantu memantau fluktuasi dan memberikan peringatan dini risiko pencemaran di Teluk Ha Long dan Cua Luc. Kedua wilayah perairan strategis di Provinsi Quang Ninh ini tidak hanya kaya akan nilai lanskap dan ekologi, tetapi juga memainkan peran kunci dalam pembangunan ekonomi dan pariwisata provinsi tersebut. Peta-peta ini dapat digunakan dalam pengelolaan sumber daya air, mendukung perlindungan lingkungan, dan mengarahkan pembangunan berkelanjutan di wilayah pesisir.

Dr. Vu Anh Tuan mengatakan bahwa kebaruan studi ini terletak pada sintesis dan inovasi teknologi penginderaan jauh, kecerdasan buatan, dan komputasi awan untuk memecahkan masalah kompleks pemantauan kualitas air di Teluk Ha Long, sekaligus mengusulkan solusi yang layak untuk mengatasi tantangan kekurangan data dan menyediakan analisis mendalam yang bernilai praktis tinggi. Studi ini membangun model pembelajaran mesin dan mengkalibrasi serta menguji model tersebut untuk mencapai akurasi lebih dari 73% serta membuat peta distribusi parameter tersebut berdasarkan musim dan rata-rata tahunan. Selain itu, studi ini juga membuka pendekatan baru dalam penerapan teknologi penginderaan jauh yang dikombinasikan dengan pembelajaran mesin untuk memantau kualitas air, sehingga secara efektif mendukung pengelolaan sumber daya air di wilayah pesisir utama.

Menuju penyebaran yang luas di seluruh lautan

Dr. Vu Anh Tuan menambahkan bahwa penelitian ini menggunakan data dari satelit Sentinel-2 (sensor MSI) periode 2019-2023, yang dipadukan dengan data pengukuran aktual dari Departemen Sumber Daya Alam dan Lingkungan Hidup Provinsi Quang Ninh dan Badan Kelautan dan Atmosfer Nasional (AS) untuk memprakirakan kualitas air di wilayah penelitian. Sebanyak 78 citra satelit diproses dan dianalisis pada platform komputasi awan Google. Algoritma pembelajaran mesin seperti Random Forest, Boosted Regression, dan AdaBoost Regression kemudian diterapkan untuk memprediksi indikator kualitas air.

Menurut Dr. Vu Anh Tuan, studi ini juga mengidentifikasi pita spektral penting dari citra satelit Sentinel-2, yang berkontribusi pada optimalisasi model pembelajaran mesin dan meminimalkan biaya pengumpulan data di masa mendatang. Berdasarkan hasil model tersebut, tim peneliti membangun peta distribusi kualitas air spasial-temporal, yang membantu memantau fluktuasi dan memberikan peringatan dini risiko polusi di Teluk Ha Long. Peta-peta ini dapat digunakan dalam pengelolaan sumber daya air, mendukung perlindungan lingkungan, dan mengarahkan pembangunan berkelanjutan di wilayah pesisir.

Mengenai arah penelitian selanjutnya, Dr. Vu Anh Tuan menyampaikan bahwa ke depannya, tim peneliti mengusulkan peningkatan frekuensi pengamatan dan pengambilan sampel, serta integrasi AI dengan data citra satelit untuk meningkatkan akurasi parameter perhitungan. Khususnya, perluasan integrasi berbagai jenis data satelit (saat ini tim telah menguji pada 3 jenis satelit) akan membantu meningkatkan frekuensi pengamatan dan tidak hanya membatasinya pada 4 parameter kualitas air, tetapi dapat diperluas hingga 5, 6, atau lebih. Salah satu arah penting selanjutnya adalah tim akan menerapkan penelitian ini secara luas di seluruh perairan Vietnam. Meskipun setiap perairan memiliki karakteristiknya sendiri, dengan platform dan kerangka kerja penelitian yang sama, metode perhitungan dapat disesuaikan untuk menghasilkan hasil yang akurat dan tepat. Tujuan akhirnya adalah tim akan membangun sistem komprehensif untuk terus memantau dan mengawasi parameter kualitas air laut. Sistem ini akan memberikan informasi penting bagi para perencana, memberikan peringatan dini tentang pencemaran air, terutama dampaknya terhadap akuakultur dan sektor ekonomi kelautan lainnya.

Mengevaluasi hasil penelitian ini, Associate Professor, Dr. Pham Quang Vinh, anggota Dewan Penerimaan Akademi Sains dan Teknologi Vietnam, mengatakan bahwa dengan mempromosikan penerapan AI dalam penelitian lingkungan perairan, tim peneliti telah menggunakan algoritma baru untuk memproses data penginderaan jauh dalam penelitian lingkungan perairan pesisir. Hal ini merupakan contoh khas kerja sama ilmiah yang efektif dengan publikasi bersama antara kedua belah pihak di jurnal SCIE Q1 - jurnal internasional berkualitas tinggi; dengan demikian, berkontribusi dalam mempromosikan kerja sama penelitian ilmiah antara Vietnam dan Polandia, membuka arah pembangunan baru bagi kedua negara.

Source: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/lan-dau-tien-tai-viet-nam-mo-hinh-ai-ket-hop-vien-tham-giam-sat-chat-luong-nuoc-bien/20250619075954419

Komentar (0)