Des données satellitaires pour des solutions environnementales : cinq projets canadiens
Les données satellitaires sont utilisées dans un large éventail de domaines, par exemple dans des études sur les changements climatiques, pour la surveillance maritime ou encore pour la protection des écosystèmes et de la biodiversité.
En , à la suite de son appel de propositions Accélérer les innovations en matière d'applications d'OT, le gouvernement du Canada a investi 1,1 million de dollars dans 22 entreprises canadiennes pour trouver de nouvelles façons d'utiliser les données satellitaires. Elles ont été invitées à mettre au point des solutions innovatrices aux défis environnementaux et socioéconomiques du Canada. Chacune a reçu jusqu'à 50 000 dollars pour la phase 1 afin de définir son concept.
Cinq de ces entreprises viennent de passer à la phase 2, où elles ont reçu jusqu'à 780 000 dollars pour développer leur proposition et en faire la démonstration à des utilisateurs du secteur privé et du secteur public.
Cinq entreprises canadiennes ont été sélectionnées pour développer des solutions potentielles avec des données satellitaires afin de protéger nos écosystèmes. (Source : Agence spatiale canadienne.)
C-CORE fait appel à l'intelligence artificielle pour atténuer des difficultés dans l'Arctique
Depuis quelques dizaines d'années, les températures sont à la hausse dans l'Arctique. De ce fait, le pergélisol fond, ce qui libère le méthane piégé dans le sol et contribue au réchauffement climatique.
C-CORE prévoit d'utiliser des images satellitaires et d'autres sources de données complémentaires, comme des données recueillies directement sur le terrain et des images captées par des drones, ainsi que des méthodes avancées basées sur l'intelligence artificielle pour surveiller les changements du terrain dans les régions arctiques. Ces informations permettront ensuite de créer des cartes des caractéristiques topographiques, comme les affaissements de terrain à cause de la fonte du pergélisol, l'érosion et les zones humides, afin d'aider les gouvernements territoriaux et les communautés.
Terrain dans l'Arctique
Mission Control fera la démonstration d'une capacité de détection embarquée sur satellite pour des interventions en temps réel lors de feux de forêt
Les changements climatiques favorisent des conditions plus chaudes et plus sèches qu'avant. Ainsi, les feux de forêt au Canada et dans le monde entier sont de plus en plus fréquents et intenses, au détriment des vies humaines, des infrastructures et de l'environnement. Les premiers intervenants lors de ces incendies ont besoin de données satellitaires en temps réel pour prendre des décisions éclairées.
Mission Control développe une plateforme d'apprentissage automatique qui sera embarquée sur des satellites afin de produire des données de détection des feux de forêt qui pourront être transmises en temps quasi réel aux autorités compétentes. La compagnie collectera et affinera par ailleurs de nouvelles données d'entrainement sur les feux de forêt à l'aide de drones et de satellites, puis intégrera les algorithmes ainsi développés à son satellite Persistence. L'algorithme permettra de détecter les feux de forêt et démontrera la valeur de la plateforme pour les futures missions satellitaires de détection des feux de forêt et pour les utilisateurs.
Feux de forêt en Saskatchewan, au Canada, en . (Source : NASA, satellite Landsat-9.)
Hatfield : développement d'un système de cartographie de la zostère
Les herbiers de zostère des côtes canadiennes sont en déclin en raison d'une série d'impacts des changements climatiques. Il convient donc d'en réaliser une cartographie détaillée à grande échelle afin d'évaluer les répercussions de cette situation sur les populations de poissons et la biodiversité aquatique, et d'orienter les efforts de conservation.
Hatfield utilisera des données satellitaires et des techniques basées sur l'intelligence artificielle pour cartographier les herbiers de zostère de toute la côte de la Colombie-Britannique. Cet exercice permettra de combler les lacunes actuelles des relevés sur le terrain et par voie aérienne localisés, et facilitera la restauration de l'habitat et la gestion des zones de protection marine.
Zone intertidale (zostères en vert, sédiments en violet et gris, eau en noir) le long de la côte près de Boundary Bay, en Colombie-Britannique, captée par un satellite SuperDove. (Source : Planet Labs PBC.)
AltaML : développement de modèles d'intelligence artificielle fondés sur des données satellitaires pour protéger les baleines
L'utilisation d'images satellitaires et de modèles d'intelligence artificielle (IA) pour détecter et surveiller les baleines nécessite de constituer de bonnes bases de données pour entrainer et tester ces modèles d'IA, ce qui n'est pas une mince tâche.
AltaML fera appel à des techniques d'IA avancées pour créer une base d'images de synthèse réalistes, qui servira ensuite à entrainer des modèles d'IA avec de véritables données satellitaires. Ce projet contribuera à la protection de ces grands animaux aquatiques et aidera les chercheurs à comprendre leur comportement et leur impact sur l'écosystème.
Comparaison entre une image satellitaire (à gauche) et une image de drone (à droite). Les images aériennes seront utilisées pour générer des images satellitaires synthétiques destinées à améliorer la détection et la surveillance des baleines. (Source : image satellitaire, Maxar Technologies; image de drone, Giona Lonati, Université du Nouveau-Brunswick.)
Fluvial Systems Research : intégration de données satellitaires dans les mesures de protection de la baleine noire de l'Atlantique Nord
Protéger les baleines noires de l'Atlantique Nord (BNAN) dans les eaux canadiennes tout en maintenant les activités commerciales (navigation et pêche) est un défi de taille. Au large, les BNAN sont difficiles à détecter, car elles se déplacent constamment dans leurs vastes zones de migration et d'alimentation.
Fluvial Systems Research procèdera à la validation et à la démonstration opérationnelle d'une méthode en trois étapes faisant appel à des données satellitaires pour détecter les baleines et surveiller leurs déplacements. Ce projet pourrait fournir à la plateforme Baleine-en-vue de Pêches et Océans Canada d'autres endroits où des baleines se trouvent, améliorer les probabilités de détection et aider Transports Canada à avoir une meilleure connaissance de la situation dans les couloirs de navigation.
Cinq baleines noires de l'Atlantique Nord ont été repérées sur une image du satellite Pléiades Neo prise au-dessus de la baie de Cape Cod le . Les baleines se trouvent dans une nappe biogène visible sur les images de la mission de la Constellation RADARSAT. Elles ont été détectées automatiquement sur l'image optique par un réseau neuronal convolutif entrainé avec une base de données d'images de baleines noires de l'Atlantique Nord. (Source : Airbus/Pléiades Neo.)
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