2022-2024 | Нейрожелілік технологиялар негізінде мұнай төгілулерін автоматтандырылған ғарыштық мониторингтеу әдістемесін әзірлеу.
- ИРН AP14872458
- Аяқтау мерзімі: 2022-2024 гг.
- Жоба жетекшісі: Нурсеитов Данияр Борисович, PhD, доцент
- Жобаның мақсаты: Нейрожелілік технологиялар негізінде мұнай төгілулерін автоматтандырылған ғарыштық мониторингтеу әдістемесін әзірлеу.
Міндеттері
2022: Мұнай төгілулері расталған суреттерден және мақсатты емес сыныптардың мысалдарынан тұратын мәліметтер базасын (МБ) жасаңыз. Жылдың мақсаты мұнайдың төгілуін анықтау үшін қолданыстағы кескінді талдау құралдарын шолуды қамтиды; кескінді таңдау және негізгі алдын ала өңдеу параметрлері бойынша нұсқаулық жазу; және ластаушы заттар мен мақсатты емес сыныптардың деректер жинағын құру.
2023: Мұнаймен ластануды анықтауға арналған ML моделін әзірлеу және бейімдеу – осы мақсатқа жету үшін ластануды немесе мақсатты емес сыныптарды анықтаудың жетекші және қосалқы ерекшеліктерін анықтау және бөлектеу үшін таңдалған ML моделін әзірлеу және құрастыру және оны құрастырылған деректер жиынында сынау қажет.
2024: Нейрондық желі технологиялары негізінде мұнай төгілулерінің автоматтандырылған ғарыштық мониторингі әдістемесін әзірлеу: осы мақсатқа жету үшін ластаушы заттарды анықтау үшін кескіндерді және қосымша параметрлерді алдын ала өңдеу автоматтандырылады.
Күтілетін нәтижелер
2022: Әрбір оқиға үшін аннотацияланған ақпараты бар қоғамдық миссиялардың ғарыштық суреттері бойынша бөлінген сенімді мұнай ластануы және мақсатты емес сыныптары бар топтардың деректер базасы (dataset) құрылды.
2023: Мұнайдың ластануын автоматты түрде анықтау үшін құрастырылған және конфигурацияланған ML моделі.
2024: Бастапқы деректерді өңдеуді автоматтандырумен нейрондық желі технологиялары негізінде мұнай төгілулерін автоматтандырылған ғарыштық мониторингтеу әдістемесі әзірленді.
Алынған нәтижелер
2006 жылдан 2024 жылға дейінгі Landsat спутниктік суреттерін пайдалана отырып, әрбір оқиға бойынша аннотацияланған ақпаратпен жердегі және мақсатты емес сыныптардағы сенімді мұнай төгілулерінің деректер базасы құрастырылды. 2019-2024 жылдар аралығындағы Sentinel-1 спутнигінен алынған синтетикалық диафрагмалық радар (SAR) кескіндерін пайдалана отырып, теңіздегі мұнай төгілулері мен мақсатты емес сыныптардың деректер жинағы, әрбір сурет үшін аннотацияланған суреттерді қоса, құрастырылды. Мұнайдың төгілуін автоматты түрде анықтауға арналған конволюционды нейрондық желі модельдері дайындалған деректер жиынын пайдалана отырып оқытылды және бапталды. Оқыту деректерінің жинақтарында әртүрлі үлгілерді салыстыру жүргізілді. Құрлықтағы мұнайдың төгілуін анықтау үшін Mask2former архитектурасына негізделген модель ең жақсы нәтиже көрсетті. Теңіздегі мұнай төгілулері үшін өнімділік көрсеткіштері негізінде DeepLabV3+ үлгісі таңдалды. Құрлықтағы мұнай төгілулерінің автоматтандырылған ғарыштық мониторингінің әзірленген әдістемесі автоматты жүктеуді, алдын ала өңдеуді, оптикалық спутниктік суреттерді терең оқыту моделін пайдалана отырып өңдеуді, геокеңістіктік деректерді сақтау үшін кейінгі өңдеуді және нәтижелерді геопорталға орналастыруды қамтиды. Судағы мұнай төгілулерін автоматтандырылған ғарыштық бақылау әдісі сонымен қатар нейрондық желілер технологияларын пайдалана отырып, фрагменттерді автоматты түрде жүктеу, алдын ала өңдеу және өңдеу, кейінгі өңдеу, нәтижелерді сараптамалық тексеру және нәтижелерді геопорталға жүктеу кезеңдерін қамтитын теңіз бетіндегі радар деректерін өңдеудің дәйекті процедураларының кешенін қамтиды. Нейрондық желі технологияларына негізделген әзірленген мониторингтің автоматтандырылған әдістемесі мұнайдың төгілуін анықтау үшін оқытылған үлгілерді пайдаланудың тиімділігін көрсетеді және Каспий теңізі мен Каспий аймағының кең аумағы үшін үлкен деректер ағынын талдауға мүмкіндік береді.
Жарияланған еңбектер тізімі
Сагатдинова Г.Н., Нурсеитов Д.Б. GEE ортасында Каспий теңізіндегі мұнай төгілулерін анықтау үшін Sentinel-1 радар деректерін өңдеу // Гидрометеорология и экология. – 2024. Vol. 1. – P. 100-109. – ISSN: 2789-6323. DOI:10.54668/2789-6323-2024-112-1-100-109 [на русском].
Nurseitov D.B., Abdimanap G., Abdallah A., Sagatdinova G., Balakay L., Dedova T., Rametov N., Alimova A. ROSID: Remote Sensing Satellite Data for Oil Spill Detection on Land // Engineered Science. – 2024. – Т. 32. – С. 1348. http://dx.doi.org/10.30919/es1348 (Q1 процентиль Scopus – 88) (in English)