چشم‌های بینای محیط زیست – ردیابی آلودگی با هوش مصنوعی

کارخانه‌ها و واحدهای صنعتی گاهی به صورت مخفیانه یا در ساعات غیرکاری، پساب سمی به رودخانه‌ها تخلیه می‌کنند یا دود سیاه ناشی از سوخت نامرغوب را به آسمان می‌فرستند. سازمان حفاظت محیط زیست نمی‌تواند به طور شبانه‌روزی از همه واحدها بازرسی کند. سیستم‌های هوش مصنوعی با دوربین‌های ثابت در ارتفاعات یا پهپادهای گشت، دود خروجی دودکش‌ها، گرد و غبار ناشی از فعالیت غیرمجاز و تغییر رنگ آب رودخانه را به صورت خودکار تشخیص داده و هشدار ارسال می‌کنند [۱].

تشخیص دود و گرد و غبار: شبکه عصبی سه‌بعدی (3D CNN) که فریم‌های متوالی را پردازش می‌کند، الگوی حرکت دود (که شناور و پخش‌شونده است) را از بخار آب یا مه صبحگاهی تشخیص می‌دهد. دقت در تشخیص دود سیاه (سوخت ناقص) به ۹۶٪ می‌رسد. تشخیص تخلیه پساب: دوربین‌های کنار رودخانه تغییر رنگ (مثلاً از شفاف به سبز یا قهوه‌ای) و تغییر بافت سطح آب (کف، روغن) را آنالیز می‌کنند [۲].

جدول تشخیص انواع آلودگی:

سازمان حفاظت محیط زیست استان اصفهان، در حاشیه زاینده‌رود دوربین‌های هوشمند پایش آلودگی نصب کرده است. در ماه‌های ابتدایی بهره‌برداری، موارد متعددی از تخلیه غیرمجاز فاضلاب توسط واحدهای صنعتی در ساعات شب ثبت شد که منجر به جریمه‌های سنگین برای متخلفان گردید [۳]. همچنین در مناطق صنعتی بزرگ مانند منطقه ویژه اقتصادی پتروشیمی ماهشهر، سامانه‌های تشخیص دود سیاه، موارد استفاده از سوخت نامرغوب در تأسیسات صنعتی را شناسایی و گزارش کرده‌اند.

ارزش بازار جهانی پایش آلودگی با AI تا ۲۰۲۹ به ۲.۶ میلیارد دلار می‌رسد [۴]. فناوری جدید «پایش ترکیبات شیمیایی از راه دور» با دوربین‌های فراطیفی (Hyperspectral) که می‌توانند نوع آلاینده (مثلاً روغن، مواد شوینده، فلزات سنگین) را در آب تشخیص دهند [۵]. همچنین یکپارچگی با سنسورهای کیفیت هوا و ایستگاه‌های هواشناسی، دقت تشخیص و کاهش هشدارهای کاذب را بهبود می‌بخشد.