Ricercatori utilizzano droni DJI per l’apprendimento automatico contro i rifiuti marini

Un progetto a sostegno della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) sta utilizzando droni dotati di sensori con applicazioni di apprendimento automatico nel tentativo di automatizzare l’identificazione e la mappatura dei rifiuti marini e creare metodi efficaci per la loro raccolta e smaltimento.

I National Centers for Coastal Ocean Science (NCCOS) della NOAA e la Oregon State University stanno guidando la costruzione di un sistema integrato per individuare e identificare grandi volumi di rifiuti marini. I droni che volano con telecamere polarimetriche acquisiscono immagini che vengono inserite in un programma per computer di apprendimento automatico per identificare, classificare e mappare i detriti marini nelle immagini raccolte. Lo scopo finale della risorsa sarà quello di aiutare la pulizia rapida ed efficace dei rifiuti galleggianti o spiaggiati, che spesso feriscono e uccidono la vita marina, interferiscono con la sicurezza della navigazione e rappresentano una minaccia per la salute umana.

L’inquinamento provocato dall’uomo nei mari e lungo le coste è un problema enorme e crescente in tutto il mondo. Ogni anno miliardi di kg di spazzatura finiscono negli oceani, inclusi almeno otto milioni di tonnellate di plastica, una delle peggiori e durature forme di rifiuti. In media, 33.000 bottiglie di plastica monouso vengono scaricate nelle acque globali ogni minuto, aggravando gli altri milioni che già inquinano la vita marina e gli ambienti.

Il programma NCCOS cerca di mitigare gli effetti di tali rifiuti sugli ecosistemi oceanici accoppiando le immagini catturate dai droni con le capacità del computer di apprendimento automatico per analizzare e mappare diversi tipi di rifiuti marini. Utilizzando ciò, la campagna cercherà di creare procedure e flussi di lavoro praticabili dal punto di vista operativo adatti per un’implementazione coerente da parte del programma Marine Debris della NOAA.

Sebbene sia ancora un lavoro in corso, il progetto ha condotto test lo scorso dicembre, sorvolando le spiagge vicino a Corpus Christi, in Texas, per valutare le prestazioni degli UAV e perfezionare i metodi di rilevamento coinvolti.

Le prove hanno dotato gli UAV di telecamere polarimetriche, che potrebbero rivelarsi più efficaci nel rilevare i rifiuti marini dall’aria. Quei sensori raccolgono le differenze di luce polarizzata riflessa da oggetti di fabbricazione umana come plastica e metalli rispetto a vegetazione, suolo, rocce e sabbia. I dati dei detriti non naturali ripresi dai droni sono gestiti attraverso il programma di machine learning, che nel tempo si allena per identificare diverse tipologie di litro marino e posizionarli su mappe con indicazione dei volumi coinvolti.

Il DJI Matrice 300 RTK è il nuovo drone industriale realizzato da DJI che può montare anche payloads di terze parti e con le sue funzionalità IA avanzate definisce un nuovo standard di affidabilità e prestazioni.

Si ritiene che il processo sarà particolarmente efficace nell’organizzare la rapida rimozione di grandi masse di rifiuti che arrivano a riva dopo eventi gravi come uragani e tsunami. Ma cerca anche di stabilire procedure per la NOAA e organizzazioni simili in tutto il mondo per individuare e sistematizzare metodi per affrontare i rifiuti marini accumulati.

A tal fine, il progetto NCOS continuerà anche a testare e confrontare nuovi sensori e piattaforme per droni; collegarli con applicazioni di apprendimento automatico per determinare dove esiste un accumulo sostanziale e richiede la raccolta; sovrapporre mappe di concentrazione di detriti marini con aree di habitat prioritari; sviluppare e sperimentare procedure operative; e combinare i dati sulla concentrazione dei rifiuti e sul tipo di materiale per informare le strategie e le priorità di rimozione.

Il programma NCOOS è uno degli schieramenti più recenti e di più ampia portata di droni per combattere i rifiuti marini. Altri hanno incluso organizzazioni non governative che pilotano l’imbarcazione per mappare gli 1,6 milioni di chilometri stimati di spazzatura noti come Great Pacific Garbage Patch e un gruppo no-profit con sede a Ginevra che utilizza gli UAV per creare una mappa globale dell’inquinamento marino da plastica.