Резолюція 57 відкриває шлях для оцифрування даних моніторингу морської води за допомогою супутникових технологій

Прориви у застосуванні супутникових технологій та штучного інтелекту допомагають В'єтнаму поступово оцифровувати дані моніторингу морської води, реалізуючи цілі Резолюції 57 щодо розвитку морської економіки та космічних технологій.

Застосування технології дистанційного зондування та штучного інтелекту для збору даних у низці галузей стало популярним та цілеспрямованим. Зокрема, розвиток соціально- економіки призвів до зростання попиту на дані дистанційного зондування, а також використання штучного інтелекту.

В'єтнам має берегову лінію протяжністю понад 3260 км, де морські екосистеми відіграють важливу роль у розвитку сталої економіки блакитного океану завдяки своєму багатому біорізноманіттю та соціально-економічним перевагам для людей, але водночас перебувають під дедалі більшою загрозою від забруднювачів морського середовища.

Це вимагає регулярного моніторингу та оцінки якості води, насамперед у прибережних водах.

Застосування технології для моніторингу якості морської води в прибережних районах

Нещодавно дослідницька група В'єтнамського космічного центру (при В'єтнамській академії наук і технологій) у співпраці з Польським інститутом геофізики (при Польській академії наук) успішно провела дослідницький проект із застосування штучного інтелекту та дистанційного зондування для моніторингу якості морської води у водах затоки Халонг та Куа Лук (провінція Куанг Нінь).

Це перший проєкт у В'єтнамі, який одночасно використовує дані супутника Sentinel-2, передові алгоритми машинного навчання та платформу GEE (платформу хмарних обчислень Google) для моделювання та моніторингу параметрів якості води, таких як температура поверхні, зважені тверді речовини, хлорофіл-а та хімічне споживання кисню.

Новизна дослідження полягає в синтезі та креативному застосуванні технологій дистанційного зондування, штучного інтелекту та хмарних обчислень для вирішення проблеми моніторингу якості морської води, а також у наданні практичних рішень для подолання проблеми дефіциту даних та поглибленому аналізі практичної цінності.

Крім того, дослідження також відкриває новий підхід до застосування технології дистанційного зондування в поєднанні з машинним навчанням для моніторингу якості води, тим самим ефективно підтримуючи управління водними ресурсами в ключових прибережних районах і поступово розширюючи його на всі морські акваторії.

За даними Дослідницької групи з дистанційного зондування для моніторингу показників якості води В'єтнамського космічного центру, для широкого розгортання в морях нашої країни необхідно мати такі необхідні умови, як: високоякісні людські ресурси; якісні та синхронні дані in-situ. Це є передумовою, а також найбільшим викликом.

Дослідницька група взяла проби морської води в затоках Халонг та Куа Лук. (Фото: Dieu Thuy/VNA)

Щоб моделі штучного інтелекту могли давати точні результати для кожного морського району, потрібна мережа станцій моніторингу або періодичні кампанії з відбору проб на місцевому рівні.

Майстер Нго Дик Ань, дослідник, член дослідницької групи з дистанційного зондування для моніторингу показників якості води В'єтнамського космічного центру, поділився перевагами впровадження, а саме: доступними технологіями та низькою вартістю. Зокрема, джерело даних із супутника Sentinel-2 є повністю безкоштовним.

Хмарна обчислювальна платформа Google Earth Engine (GEE) також забезпечує потужну обробку даних без необхідності інвестицій у дорогі суперкомп'ютери.

Пілотне дослідження в затоці Халонг розробило перевірений метод, який можна адаптувати та застосовувати в інших морських районах, заощаджуючи час і зусилля, необхідні для початку досліджень з нуля.

Дослідницька група В'єтнамського космічного центру також порушила питання, які полягають у специфічних характеристиках кожного морського району. Кожен морський район В'єтнаму (Північний, Центральний, Південний) має різні океанографічні характеристики, джерела забруднення та оптичний склад води.

Модель, навчену для затоки Халонг, не можна автоматично застосувати до морської акваторії Камау. Тому кожна місцевість потребує власного процесу калібрування моделі, який вимагає польових даних у цій місцевості.

Відсутність мережі автоматичних, безперервних та синхронізованих станцій моніторингу по всій акваторії В'єтнаму є основною перешкодою для калібрування та перевірки великомасштабних моделей.

Для ефективного функціонування системи по всій країні необхідний тісний та безперебійний механізм координації між центральними дослідницькими підрозділами, відповідними міністерствами (сільського господарства та навколишнього середовища, науки і технологій) та владою прибережних провінцій і міст.

Відкриття нового простору для розвитку космічної науки і технологій у В'єтнамі

Розповідаючи про значення проєкту, доктор Ву Ань Туан, заступник генерального директора В'єтнамського космічного центру, зазначив, що дослідження відкрило новий підхід до застосування технології дистанційного зондування в поєднанні з машинним навчанням для моніторингу якості води, тим самим ефективно підтримуючи управління водними ресурсами в ключових прибережних районах.

Туристи катаються на човнах та купаються у чистій блакитній воді на острові Бе - Лі Сон. (Фото: Фам Куонг/VNA)

Незважаючи на обмежені польові дані, модель Random Forest все ще дає хороші результати прогнозування для таких показників, як «завислі тверді речовини» (TSS).

Інтеграція карт розподілу якості води на платформі Google Earth Engine створила інтуїтивно зрозумілий інструмент, що дозволяє моніторити коливання морського середовища в просторі та часі, що практично служить управлінню та плануванню сталого розвитку дослідницької території.

За словами доктора Ву Ань Туана, однією з умов широкого впровадження вищезгаданого проекту є технологічна інфраструктура та централізована база даних; початкові фінансові інвестиції, а також підтримка операційної діяльності, навчання людських ресурсів...

Зокрема, успіх широкомасштабного розгортання значною мірою залежить від проактивної та активної ролі місцевих органів влади у сфері морських справ. Резолюція Політбюро від 22 грудня 2024 року № 57-NQ/TW про прориви в науці, технологіях, інноваціях та національній цифровій трансформації визначила важливість «космосу», водночас наголошуючи на меті автономії, поступового оволодіння основними технологіями, для служіння соціально-економічному розвитку та забезпечення національної оборони та безпеки.

«Можна сказати, що це відкриває новий простір для розвитку космічної науки та технологій у В'єтнамі, а також є фактором, який заохочує прибережні населені пункти брати участь у проекті дистанційного зондування з моніторингу показників якості води», – наголосив доктор Ву Ань Туан.

Згідно з Резолюцією № 57, основні стратегії В'єтнамського космічного центру, такі як освоєння технологій, виробництво супутників з в'єтнамським брендом, створення великих баз даних та використання штучного інтелекту для застосування космічних технологій у національному масштабі у важливих галузях, таких як моніторинг ресурсів, навколишнього середовища та стихійних лих; територіальне планування; розвиток морської економіки; реагування на нетрадиційні виклики безпеці, такі як зміна клімату, пошуково-рятувальні роботи; внесок у забезпечення національної оборони, безпеки та суверенітету... мають великий імпульс та можливості для реалізації найближчим часом.

Доктор Ву Ань Туан вважає, що проблема застосування дистанційного зондування та штучного інтелекту у масштабному моніторингу водного середовища, Резолюція № 57 також створює чудові можливості для гідних та цілеспрямованих інвестицій.

Водночас, результати цієї проблеми також є важливим джерелом інформації для суміжних секторів, таких як навколишнє середовище, аквакультура та рибальство, швидкий та сталий розвиток морської економіки з умовами для розвитку в дусі Резолюції № 57.

Є надія, що Резолюція № 57 незабаром набуде чинності шляхом внесення змін до положень щодо інвестицій, державних закупівель, фінансів... це усунуло бар'єри, створило чіткий правовий коридор і надало вченим автономію.

(TTXVN/В'єтнам+)

Джерело: https://www.vietnamplus.vn/nghi-quyet-57-mo-duong-so-hoa-du-lieu-giam-sat-nuoc-bien-bang-cong-nghe-ve-tinh-post1049565.vnp