Штучний інтелект розшифровує старі карти США в пошуках екологічних загроз

Щоб виявити ці об'єкти, науковці з Ліверморської, Берклійської та інших нацлабораторій США створили масштабний проєкт CATALOG.

Джерело: phys.org

Він поєднує новітні інструменти — дрони, лазери, датчики та… історичні топографічні карти.

Картографія + ШІ = прорив у пошуках

Фабіо Чіулла з Ліверморської лабораторії використав 190 000 оцифрованих геоприв’язаних карт USGS (від 1884 до 2006 років), щоб «навчити» алгоритм розпізнавати умовні знаки нафтових свердловин — чорні порожнисті кола. До цього подібна робота проводилась лише вручну.

За допомогою штучного інтелекту було проаналізовано мапи 4 округів у Каліфорнії та Оклахомі. Результат — виявлено 1 301 потенційно недокументовану свердловину. Частину з них вже підтвердили на місцевості.

Перевірка на місці: від супутника до дрона

Спершу науковці переглядають супутникові знімки та повітряні фото, шукаючи натяки: тіні від вишок, нафтові платформи, резервуари. Якщо нічого не видно — вирушають у поле з магнітометром. Металеві оболонки свердловин змінюють магнітне поле, і це дозволяє точно локалізувати об’єкт.

Там, де свердловини підтверджено, похибка між картою і реальністю — лише 10 метрів.

З точністю до координат — і не тільки

AI визначає координати недокументованих свердловин, порівнює їх із наявними базами і формує списки для пріоритетної перевірки. Унікальність методу в тому, що він дозволяє працювати на масштабах округів і використовувати архівні джерела, що десятиліттями лежали без діла.

Нові інструменти: дрони, лазери й мобільні додатки

Дрони зі спеціальними сенсорами (магнітометри, газоаналізатори, гіперспектральні камери) можуть напівавтоматично обстежувати великі території. Розробляються навіть застосунки для смартфонів, що використовують вбудовані магнітометри для аматорського пошуку свердловин.

Як швидко виміряти метан

Команда також працює над дешевими наборами датчиків для швидкої оцінки витоків метану — в межах п’яти хвилин на об'єкт. Це важливо для екстреного реагування та перевірки ефективності «запечатування» свердловин.

Спільна робота — ключ до масштабування

Усе це — частина національного консорціуму CATALOG, до якого входять і представники Осейджської нації. Їхня територія — полігон для апробації. Місцеві фахівці дають зворотний зв’язок і допомагають адаптувати інструменти до реальних умов. Майбутнє — у багаторівневому підході

Фабіо Чіулла підсумовує:

«Ми використовуємо шари інформації, як у багатошаровому торті: хтось працює з історичними мапами, інші — з супутниковими даними, зображеннями, сенсорами. Це краса поєднання старого й нового».

Оцінки масштабів

За даними 2021 року, у США може бути від 310 000 до 800 000 недокументованих свердловин. Вчасне їх виявлення й герметизація може суттєво знизити викиди парникових газів і запобігти екологічним катастрофам.