Da imagem de satélite ao conceito de água potável

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Os pesquisadores estão treinando uma IA que pode capturar propriedades do solo sem a necessidade de amostragem elaborada do solo para criar conceitos de água potável para as cidades – apenas fotografias aéreas

Source KIT: A água é um dos recursos mais importantes para os seres humanos – seja como água potável ou irrigação na agricultura. Em algumas regiões, que já estão lutando com a escassez de água, o fornecimento está seriamente ameaçado, por exemplo, pelas mudanças climáticas. Ao mesmo tempo, a demanda por água está aumentando em todo o mundo. Para o desenvolvimento e implementação de conceitos de água potável para cidades em regiões de escassez de água, é crucial obter informações precisas sobre os solos na bacia hidrográfica dos rios. Isso é difícil, especialmente em terrenos acidentados. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia Karlsruhe (KIT) agora estão trabalhando em um método baseado em IA que pode usar fotografias aéreas e imagens de satélite para fornecer informações confiáveis ​​sobre as propriedades do solo.

“Algumas propriedades do solo já podem ser obtidas com métodos convencionais de análise de imagens. No entanto, parâmetros como umidade e tipo de solo só podem ser detectados através de amostras elaboradas “, diz Felix Riese, do Instituto de Fotogrametria e Sensoriamento Remoto (IPF) do KIT. Isso é difícil ou impossível em terrenos acidentados. É aqui que o físico inicia seu projeto de pesquisa: “Estamos trabalhando em uma inteligência artificial que usa apenas imagens aéreas e de satélite para determinar informações sobre, por exemplo, a umidade do solo, o tipo de vegetação ou a composição do solo. Essas relações geralmente são tão complexas que um ser humano não pode descrevê-las usando um algoritmo convencional. Nossa IA deve identificá-los e vinculá-los independentemente “.

Em uma campanha conjunta com o Instituto de Água e Desenvolvimento da Água do KIT, que Riese coordenou, os pesquisadores do KIT no Peru coletaram amostras de solo. Além disso, eles digitalizaram toda a área de estudo com uma câmera especial montada em um hexacopter. Ele tira fotos na faixa hiperespectral e exibe centenas de vezes a quantidade de informação visível em comparação com as câmeras normais. “Com esses dados, treinamos a IA até que ela avalie as imagens aéreas para corresponder aos valores que medimos”.

No Peru, os pesquisadores não apenas coletaram amostras de solo, mas também examinaram toda a área de estudo com uma câmera especial montada em um hexacóptero.

Para usar o método fora da área de teste no Peru, Riese e seus colegas alimentam dados de áreas da IA ​​mais secas ou com vegetação diferente. “Se treinarmos a IA adequadamente, as campanhas de medição no local, tediosas e caras, não serão mais necessárias para obter informações precisas sobre o status das águas subterrâneas”, diz Riese. O objetivo é que uma imagem de satélite suficiente. No futuro, essas avaliações poderiam, por exemplo, apoiar a implementação mais rápida e barata de conceitos de água potável para as cidades.

 CONFIANÇA: Fornecimento de água potável sustentável, justo e ecológico

A pesquisa de Felix Rieses faz parte do projeto TRUST, sob a coordenação de Sina Keller. Especialistas de várias instituições e disciplinas estão trabalhando juntos aqui para desenvolver ferramentas de planejamento holísticas e novos conceitos sustentáveis ​​de abastecimento de água e saneamento, especialmente para o abastecimento de água potável, usando o exemplo da bacia hidrográfica de Lima / Peru. A Universidade de Stuttgart (coordenação), o KIT, o Centro de Tecnologia Wasser, a Disy Informationssysteme GmbH, a decon International GmbH, a Ingenieurbüro Pabsch & Partner e a Ingenieurgesellschaft mbH estão trabalhando juntos na TRUST. O Ministério Federal de Educação e Pesquisa (BMBF) apóia o projeto.

 

Detalhes sobre o KIT Climate and Environment Center: http://www.klima-umwelt.kit.edu External Link