To the news

В Санкт-Петербурге создали новое направление в науке о водоемах с использованием ИИ

12.01.2023

Ученые Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН) сформировали концепцию нового научного направления в изучении водоемов, которое объединит классические методы с робототехникой и искусственным интеллектом. Новая дисциплина получила название аэролимнология, с ее помощью ученые рассчитывают добиться качественного скачка в исследованиях.

"Для перехода исследований на качественно новый уровень требуется обновление методик и подходов в междисциплинарном ключе. В ответ мы разработали новое научное направление - аэролимнология. Его задача - проведение исследований на стыке лимнологии (всего спектра классических методов изучения водоемов), робототехники, <…> а также технологий искусственного интеллекта для оперативного решения задач при обработке большого объема информации", - рассказала научный сотрудник лаборатории гидробиологии ИНОЗ РАН-СПб ФИЦ РАН Дина Дудакова.

Что предлагается?

Для сбора большого количества информации в автоматическом режиме будут применят беспилотники (БПЛА), оснащенные инфракрасными мультиспектральными камерами, видеокамерами высокого разрешения, тепловизорами, спектрометрами и т.д. Детализировать получаемые данные планируют с помощью созданного в ИНОЗ РАН-СПб ФИЦ РАН беспилотного подводного аппарата Лимноскаут.

Собранные массивы данных будет обрабатывать, анализировать и визуализировать искусственный интеллект. Исходя из полученных сведений ученые смогут делать новые выводы о различных параметрах водоемов.

Специалисты смогут строить цифровые модели (ортофотопланы) рельефа дна и прибрежной зоны, температурных режимов, геологических структур мелководья, в том числе потенциально содержащих полезные ископаемые. Более того, цифровая модель любого водоема может учитывать сведения о связанных с ним исторических событиях, информацию о заселении людьми берегов озер.

Методы аэролимнологии также позволят с высокой точностью отслеживать распределение и миграцию водной флоры и фауны, в частности, "цветение" синезеленых водорослей, вызывающих серьезные экологические проблемы и ухудшение качества воды.

Перспектива

"Аэролимнология представляет огромный интерес для гидробиологов, геологов, геофизиков, геоморфологов и многих специалистов многих других направлений. Одновременный сбор данных при аэросъемке акватории и прибрежных территорий, автоматизированная обработка больших объемов информации позволяют реализовать комплексный, более точный и эффективный подход к лимнологическим исследованиям и находить новые знания на стыке различных научных дисциплин", - рассказывает ведущий научный сотрудник лаборатории географии и гидрологии Владимир Анохин.

В следующий полевой сезон специалисты планируют провести масштабные работы на Ладожском озере - крупнейшем из европейских великих озер - в рамках развития аэролимнологии с использованием созданных в СПб ФИЦ РАН беспилотников. В процессе проведения этих работ будут разрабатываться методика применения искусственного интеллекта для обработки полученных массивов данных о состоянии водоема.


В Санкт-Петербурге создали новое направление в науке о водоемах с использованием ИИ

12.01.2023