Riba:
- Ability don zaɓar tauraron dan adam (yanki mai faɗi) da bayanan firikwensin (na gida) bisa ga tambaya kuma bincika fihirisa kamar NDVI ta amfani da abin rufe fuska ga girgije.
- Ability don rarrabe drift da rashin aiki daga ainihin siginar ta hanyar wuce bayanan firikwensin IoT ta hanyar daidaitawa da sarrafa inganci.
- Ikon kafa binciken sa ido akan yanayi maimakon kwanan wata guda da kafa tsarin tabbatarwa tare da gaskiyar ƙasa ko bayanan mai zaman kansa.
Don sarrafa yanayin, dole ne a fara ganin shi. Wajibi ne a san yadda gandun daji ya zama, yadda kogi ya gurɓata, ko kuma methane nawa ya ɓullo, ba ta hanyar zato ba, amma ta hanyar bayanai. Sa ido kan muhalli shine ma'auni na yau da kullun da maimaitawa na yanayin yanayin. A cikin wannan rukunin, za ku koyi game da manyan hanyoyin bayanai guda biyu - tauraron dan adam da ke kallo daga sararin samaniya da na'urori masu auna firikwensin a cikin filin - da kuma rawar AI wajen fahimtar wannan babban bayanai.
Concepts farko. Hannun nesa shine tattara bayanai ta hanyar auna hasken da ke haskakawa daga nesa (daga tauraron dan adam ko jirgin sama) ba tare da taɓa wani abu ba. IoT firikwensin (Internet of Things) karamar na'ura ce da aka sanya a cikin filin kuma ta atomatik aika ƙimar da aka auna (zazzabi, ingancin iska, matakin ruwa) akan intanet. Tare, suna ba da hoto mai faɗi (satellite) da na gida (sensor) hoto na muhalli.
Yadda ake karanta bayanan tauraron dan adam?
Tauraron dan adam ba wai kawai daukar hotuna ba ne; yana auna tsayin raƙuman ruwa daban-daban ("maƙarƙashiya") na haske. Haɗin ilimin lissafin waɗannan makada yana nuna abin da ba a iya gani da ido tsirara. Misali mafi sanannun shine NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): yana auna yawan ciyayi tare da lamba tsakanin 0 zuwa 1, bisa ka'idar cewa tsire-tsire masu lafiya suna nuna hasken infrared sosai. Ragewar NDVI na iya nufin sare gandun daji, fari ko lalacewa.
Mafi na kowa kyauta da bude tauraron dan adam kafofin su ne Sentinel (Turai shirin Copernicus) da Landsat (Amurka) tauraron dan adam. Ana samun waɗannan ta hanyar dandamali kamar Google Earth Engine ko a cikin Python (tare da ɗakunan karatu irin su rasterio, xarray).
Tukwici: Babban abokin gaba na bayanan tauraron dan adam shine girgije. Shin ɗigon NDVI hasarar daji ce ta gaske, ko kuwa akwai gajimare akansa a wannan ranar? Yi amfani da abin rufe fuska koyaushe kuma kwatanta kwanakin da yawa kafin yin nazari.
Bayanan firikwensin IoT da daidaitawa
Sensors suna da arha kuma gama gari, amma ba cikakke ba ne. Na'urar firikwensin ingancin iska mai rahusa zai shuɗe akan lokaci, zafi ya shafe shi, ko kasawa. Don haka, bayanan firikwensin a cikin ɗanyen sigar sa ba su da tabbas; daidaitawa (gyara ta hanyar kwatanta da sanannen na'urar tunani) da kulawar inganci suna da mahimmanci.
Nan AI; Yana da ƙarfi sosai a rubuta lambar don aiwatar da manyan bayanai na hoto da jerin lokaci, bincika abubuwan da ba su da kyau (raɓawar da ba zato ba tsammani), kafa ƙirar ƙira da taƙaita binciken. Amma gaskiyar zahirin ma'auni ya sauko zuwa yanke shawara na calibration da tambayar "shin wannan siginar gaskiya ne ko kuwa amo?" Fassarar ta gwani ce.
Mataki-mataki: nazarin bin diddigi
1. Bayyana tambaya. "Yaya ciyayi suka canza a wannan yanki mai fadin hekta 10,000 tsakanin shekarar 2020 zuwa 2024?" Tambaya bayyananne, sarari da ɗan lokaci kamar:
2. Zaɓi tushen bayanai. Tauraron dan adam (fadi) ko firikwensin (na gida, ci gaba)? Shin ƙuduri da mita sun dace da tambayar?
3. Pre-tsari. Mashin gajimare, calibrate, bacewar bayanan tuta. Idan aka tsallake wannan matakin, sakamakon yana da kuskure.
4. Ƙididdige ƙididdiga / awo. NDVI, matsakaicin zafin jiki, gurɓataccen taro.
5. Nemo canji da anomaly. Binciken Trend, tsallake kofa, tsalle kwatsam.
6. Tabbatar da filin. Idan zai yiwu, tabbatar da gaskiya ta ƙasa; Samar da siginar tauraron dan adam tare da ziyarar filin ko bayanai masu zaman kansu.
uku mini lokuta
Case 1 - Faɗuwar gajimare. Wata kungiya mai zaman kanta mai zaman kanta tana shirin yin kararrawa game da " sare itatuwa ba zato ba tsammani" lokacin da ta ga cewa NDVI a wani yanki ya fadi da kashi 40% a cikin wata daya. Lokacin da manazarcin ya yi amfani da abin rufe fuska na gajimare kuma ya kalli kwanakin makwabta, ya ga cewa mafi yawan hoton wannan ranar gizagizai ne, kuma a hoton da ba shi da gajimare na gaba, NDVI ta dawo daidai. An hana ƙararrawar ƙarya. Lokacin da aka rasa: minti 20, an sami suna: maras tsada.
Case 2 - Na'urar firikwensin da ba a daidaita ba. Wata karamar hukuma tana shirya wani rahoto na "iska mai gurɓataccen iska" tare da bayanai daga rahusa mai rahusa PM2.5 (barbashi ƙasa da 2.5 microns - ƙura mai laushi mai laushi). Lokacin da ƙwararren ya kwatanta na'urori masu auna firikwensin da tashar bincike, ya gano cewa sun ƙima darajar ta har sau biyu a matsanancin zafi. Lokacin da aka yi amfani da gyaran zafi (calibration), ainihin dabi'u sun bayyana; An kawar da tsoro.
Case 3 - Code aiki da kai. Wata ƙungiyar bincike ta shirya ɗaukar makonni tana aiki da hannu don fitar da yanayin NDVI daga hotunan tauraron dan adam 200. Sun sa AI ta rubuta aikin aiki mai sarrafa kansa tare da Google Earth Engine da lambar Python (mask ɗin girgije + matsakaicin NDVI na kowane wata + jadawalin yanayin). Binciken ya ɗauki 'yan mintoci kaɗan don hotuna 200; Kungiyar ta sadaukar da lokacinta don fassara sakamakon. Sun duba kowane mataki na lambar ta wata hanya.
Rauni mai ƙarfi / Ƙarfi mai ƙarfi
Rawanin faɗakarwa:
Nemo sare daji daga bayanan tauraron dan adam.
Me yasa yake da rauni: Babu yanki, kewayon kwanan wata, tushen bayanai, ƙuduri da sarrafa girgije. AI yana ba da rubutu na gaba ɗaya, ba bincike mai iya aiwatarwa ba.
Ƙarfi mai ƙarfi:
Matsayinku: Manazarci na nesa nesa. Rubuta Python (Earth Engine) lambar da ke ƙididdige yanayin NDVI na kowane wata na 2020-2024 don [iyakar AREA] tare da bayanan Sentinel-2. Matakai: (1) shafa abin rufe fuska, (2) matsakaita NDVI kowane wata, (3) zana ginshiƙi, (4) alamar watanni tare da raguwa sama da 20%. Bari code ya zama mai aiwatarwa; Yi sharhi kowane mataki. Hakanan lura da iyakokin bayanai (ƙuduri, girgije).
Samfura huɗu masu kwafi
1) Binciken fihirisar tauraron dan adam (tare da lamba):
Matsayinku: Manazarci na nesa nesa. Rubuta lambar Python mai aiwatarwa wanda ke ƙididdige [NDVI/NDWI/sauran fihirisar] sama da [DATE range] don [AREA] tare da bayanan [Sentinel-2/Landsat]. Tabbatar ƙara abin rufe fuska ga girgije. Yi alama da Trend da anomalies. Ƙayyade ƙuduri da iyakokin girgije na bayanai a cikin sharhi.
2) Kula da ingancin jerin lokutan Sensor:
Nemo batutuwa masu inganci a cikin jerin lokacin firikwensin mai zuwa tare da Python: ɓacewar bayanai, ƙimar makale, tsalle kwatsam, drift, matsananci. Alama kowane fitowar tare da tambarin lokaci. Kada a canza bayanan, kawai rahoto. Ƙara sauƙaƙan shawarar daidaitawa idan zai yiwu. Data: [nan]
3) Tsarin tabbatar da gaskiyar ƙasa:
Ba da shawarar tsari don yadda zan iya tabbatar da binciken tushen tauraron dan adam mai zuwa (misali digo na NDVI) a cikin filin: waɗanne maki, wanne ma'auni, wane tushen bayanai masu zaman kansu. Hakanan ƙidaya yanayin da binciken zai iya zama ƙarya (girgije, kakar, inuwa). Nemo: [nan]
4) Takaitaccen bayani:
Taƙaita abubuwan da ba su dace ba da aka samo daga bayanan sa ido a ƙasa cikin bayyanannen harshe don mai sarrafa muhalli. Ga kowane anomaly: a ina, yaushe, nawa karkacewa, dalilai masu yiwuwa da bayanin kula "yana buƙatar tabbatarwa". Don tabbatacciyar dalilin da ya sa ya dace; gabatar da shi a matsayin mai yiwuwa. Data: [nan]
Kuskuren gama gari
- Ba shafa abin rufe fuska ba. Gajimare shine siginar ɓarna na gama gari.
- Amincewa da firikwensin ba tare da daidaita shi ba. Na'urori masu ƙarancin farashi suna zamewa kuma danshi ya shafe su.
- Kalli tarihi kawai. Ana buƙatar kwanaki da abubuwa da yawa don da'awar canji.
- Ketare gaskiya ta ƙasa. Ya kamata a tabbatar da siginar tauraron dan adam tare da fili ko bayanai masu zaman kansu idan zai yiwu.
- Faɗuwa don da'awar "ainihin dalilin" AI. Bayanan bin diddigin sun daidaita; Tabbatar da dalili wani lamari ne.
Tsanaki: Hotunan tauraron dan adam masu girma da marasa ƙarfi na iya ƙunsar dukiya, mutane ko wurare masu mahimmanci. Kula da keɓantawa da hane-hane na doka (musamman bayanan sirri da tsaro) lokacin raba bayanan sa ido.
A takaice
Sa ido kan muhalli ya haɗu da tauraron dan adam (fadi) da bayanan firikwensin (na gida). AI; Yana da ƙarfi mai ƙarfi don rubuta lambar da ke aiwatar da ɗimbin hoto da bayanan jeri na lokaci, dubawa mara kyau da taƙaitawa. Amma abin rufe fuska na gajimare, daidaitawar firikwensin, kwatancen kwanan wata da tabbatar da gaskiyar ƙasa na ƙwararrun ne. Amince siginar da aka tsaftace kuma aka tabbatar, ba danye siginar ba.
Aikin aikace-aikace
Zaɓi filin da kewayon kwanan wata (ainihin ko zato). 1. Buga lambar aikin bincike na NDVI zuwa AI tare da samfuri kuma tabbatar da cewa matakin mashin girgije ya wanzu. Sannan, wuce jerin lokacin firikwensin da kuke da shi (ko samfurin) ta hanyar sarrafa inganci tare da samfuri na 2. A ƙarshe, tare da samfuri 3, fito da tsarin yadda za ku tabbatar da canjin da kuka samu a filin.
jerin abubuwan dubawa
- [ ] Na ayyana bincike tare da bayyananniyar tambaya ta sarari da na ɗan lokaci.
- [ ] Na sanya abin rufe fuska a kan bayanan tauraron dan adam.
- [] Na wuce bayanan firikwensin ta hanyar daidaitawa da sarrafa inganci.
- [ ] Na kafa da'awar canji akan yanayin, ba akan kwanan wata guda ba.
- [ ] Na yi shiri don tabbatar da binciken tare da gaskiya ta ƙasa ko bayanai masu zaman kansu.
- [ ] Na lura da sirri da hane-hane na doka.