新AI算法能监测全球海洋塑料
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英国《科学报告》杂志23发表的一项环境学研究,英国人工智能团队报告了一种能检测海洋环境中大塑料(大于5毫米)漂浮带的新方法。研究人员利用欧洲空间局“哨兵2”号卫星数据,训练机器学习算法将塑料从材料中区分出来,平均准确率达86%,局部区域最高达到了100%。
人类活动与排放,让大量塑料涌入海洋,如何将塑料从其它漂浮物中准确高效鉴别出来成为难题。鉴于漂浮物吸收和反射的可见光与红外光波长各有所异,英国普利茅斯海洋实验室研究人员劳伦·尔曼及其同事利用这种光谱特征,在“哨兵2”号数据中识别出了漂浮物带。研究团队随后训练了一种机器学习算法,能根据不同塑料和天然材料的特定光谱特征,为组成这些漂浮带的个体材料进行分类。
机器学习算法利用到的这些特征,是来自于2019年4月24冲到南非德班的塑料的卫星数据,以及研究团队2018年和2019年在米蒂利尼海岸(希腊)部署的漂浮塑料的卫星数据。他们还利用了之前获得的、可能会与海洋塑料同时发现的海藻、木质物、泡沫和火山岩等天然材料的卫星数据。
研究团队利用四个不同地区沿岸海域的“哨兵2”号数据测试了这种方法:阿克拉(加纳)、圣胡安岛(加拿大)、岘(越南)和苏格兰东部(英国)。该方法能以86%的平均准确率成功将四个地方的塑料从漂浮材料或海水中区分出来,在圣胡安岛的准确率更是达到了100%。
该研究结果表明,这种方法在四个不同的海岸带都取得了成功。研究人员希望这种方法可以与无人机或高分辨率卫星联用,提高对海洋塑料的全球监测。(记者张梦然)
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