توظف دولة الإمارات طائرات "الدرون" والأقمار الصناعية وتقنيات الذكاء الاصطناعي في مراقبة التربة وجودتها؛ وكذا حمايتها ضد "البصمة" البشرية. ويُعد هذا المشروع خطوةً رائدة على مستوى العالم.

نظرًا لطبيعة المناخ الصحراوي الذي يسود منطقة الخليج العربي، تتعرض التربة إلى عوامل طبيعية من شأنها أن تسهم في تدهور أحوالها دون سابق إنذار؛ لذا عكفت "هيئة البيئة-أبوظبي" على تطوير أدواتها وبرامجها المبتكرة لأجل الاستخدام الأمثل للأراضي في إمارة أبوظبي بدولة الإمارات العربية المتحدة، وحمايتها بصورة عاجلة. في عام 2018، أطلقت الهيئة برنامجها المعني بمراقبة جودة التربة للتأكد من سلامتها البيئية، في سبيل تقييم تأثيرات النشاط البشري في التضاريس؛ ما سيُسهم بالإسراع في وضع اللوائح التنظيمية والقوانين الصارمة لصون التربة ومناطق جغرافية معينة. تستعين الهيئة بطائرات "الدرون" في تنفيذ هذه المَهمات من الفضاء بدلًا من الزيارات الميدانية؛ إذ تساعد تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) وتعلم الآلة (ML) وأجهزة الاستشعار من بُعد في رصد حالة التربة وتقييمها، بالإضافة إلى رسم خرائط لمناطق محددة. بعدئذ يتم استخدام نماذج الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات المحصَّلة، لإيجاد العلاقات والأنماط وتوقع السيناريوهات المستقبلية بشأن احتمالات التأثير في جودة التربة.

المنهجية:

1. تحليل بيانات الأقمار الصناعية مساحات شاسعه، للإلمام بجودة التربة وتحديد المناطق التي تحتاج إلى اهتمام أكبر.

2. تُجري الدرون، المزودة بأجهزة استشعار فائقة الدقة، مسوحات تعتمد على تقنية التصوير الطيفي الفائقة؛ وذلك لفحص سلامة التربة في المنطقة المشمولة بالدراسة.

3. تُعالَج عينات التربة في مختبر متخصص، للتحقق من النتائج التي تم التوصل إليها عبر بيانات الأقمار الصناعية والدرون.

4. تُستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) وتعلم الآلة (ML) في معالجة البيانات المحصَّلة، لتقييم حالة التربة ومعرفة ما إذا كانت ملوّثة أم لا.

المزايا:

1. توفير بيانات ذات مستويات عالية من الدقة تشمل مساحات واسعة، في غضون 24 ساعة.

2. تمكين "هيئة البيئة-أبوظبي" من تحديد المناطق الحساسة وتحديد أولويات توظيف الموارد لإعادة تأهيل الأراضي وصونها.

3. تقليص التكلفة المادية الكبيرة اللازمة لإجراء فحوصات تلوث التربة ميدانيًا. 

الثمـار:

1. تُعد قابلية التكرار عاملًا أساسيًا؛ إذ ستُستخدم هذه الطريقة لإنشاء برنامج مراقبة لرصد التغير في جودة التربة في إمارة أبوظبي وكشفه باستمرار.

2. تستهدف مرحلة التشغيل تعزيز الدراية والمعرفة في مجال سلامة التربة وصحتها، لاسيما في المنظومات البيئية الهشة مثل تلك التي توجد في مناطق معينة بأبوظبي.

3. تطوير أطر ومنهجيات من هذا القبيل يخوّل للحكومات المستقبلية إدارة الموارد الطبيعية بالاعتماد على جمع معلومات عن حدوث أي تغيير.. من الجو.

4. يقتصر تطبيق هذه المنهجية على مراقبة صحة التربة وجودتها في  أبوظبي حاليا. ولكن ما إنْ تُثبت نجاعتها، يمكن استخدامها في مراقبة الموارد الأخرى مثل البيئة البحرية وجودة المياه والهواء.

منهجية قائمة على الاستشعار من بُعد:

البيانات الميدانية 
تُسجَّل البيانات الطيفية باستخدام مطياف محمول باليد، من دون الإضرار بالتربة، وتؤخذ بغرض  معايرة بيانات الاستشعار من بعد ومقارنتها مع عينات التربة.

بيانات طائرات "الدرون"
تحلق الطائرة فوق مناطق محددة عدة مرات وعلى ارتفاعات مختلفة، وتستخدم تقنية التصوير الطيفي الفائقة (Hyperspectral) لجمع البيانات. صُمّمت هذه الطائرات  خصيصًا لهذا المشروع في دولة الإمارات، وتتميز بقدرتها  على حمل معدات يصل وزنها إلى 20 كيلوجرامًا.

التصوير بالأقمار الصناعية
تُستخدم هذه الأقمار لرصد مساحات جغرافية شاسعة. وتقوم أجهزة الاستشعار الفضائية في الدرون والأقمار الصناعية بالتقاط بيانات تتعلق بسلامة التربة مثل، قياس مستوى الهيدروكربونات العضوية والمعادن الموجودة في التربة.

عينات التربة
تُجمع عينات التربة في نقاط استراتيجية تتوافق مع بيانات الاستشعار من بعد للتحقق من البيانات المحصلة بالدرون.

 

توظف دولة الإمارات طائرات "الدرون" والأقمار الصناعية وتقنيات الذكاء الاصطناعي في مراقبة التربة وجودتها؛ وكذا حمايتها ضد "البصمة" البشرية. ويُعد هذا المشروع خطوةً رائدة على مستوى العالم.

نظرًا لطبيعة المناخ الصحراوي الذي يسود منطقة الخليج العربي، تتعرض التربة إلى عوامل طبيعية من شأنها أن تسهم في تدهور أحوالها دون سابق إنذار؛ لذا عكفت "هيئة البيئة-أبوظبي" على تطوير أدواتها وبرامجها المبتكرة لأجل الاستخدام الأمثل للأراضي في إمارة أبوظبي بدولة الإمارات العربية المتحدة، وحمايتها بصورة عاجلة. في عام 2018، أطلقت الهيئة برنامجها المعني بمراقبة جودة التربة للتأكد من سلامتها البيئية، في سبيل تقييم تأثيرات النشاط البشري في التضاريس؛ ما سيُسهم بالإسراع في وضع اللوائح التنظيمية والقوانين الصارمة لصون التربة ومناطق جغرافية معينة. تستعين الهيئة بطائرات "الدرون" في تنفيذ هذه المَهمات من الفضاء بدلًا من الزيارات الميدانية؛ إذ تساعد تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) وتعلم الآلة (ML) وأجهزة الاستشعار من بُعد في رصد حالة التربة وتقييمها، بالإضافة إلى رسم خرائط لمناطق محددة. بعدئذ يتم استخدام نماذج الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات المحصَّلة، لإيجاد العلاقات والأنماط وتوقع السيناريوهات المستقبلية بشأن احتمالات التأثير في جودة التربة.

المنهجية:

1. تحليل بيانات الأقمار الصناعية مساحات شاسعه، للإلمام بجودة التربة وتحديد المناطق التي تحتاج إلى اهتمام أكبر.

2. تُجري الدرون، المزودة بأجهزة استشعار فائقة الدقة، مسوحات تعتمد على تقنية التصوير الطيفي الفائقة؛ وذلك لفحص سلامة التربة في المنطقة المشمولة بالدراسة.

3. تُعالَج عينات التربة في مختبر متخصص، للتحقق من النتائج التي تم التوصل إليها عبر بيانات الأقمار الصناعية والدرون.

4. تُستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) وتعلم الآلة (ML) في معالجة البيانات المحصَّلة، لتقييم حالة التربة ومعرفة ما إذا كانت ملوّثة أم لا.

المزايا:

1. توفير بيانات ذات مستويات عالية من الدقة تشمل مساحات واسعة، في غضون 24 ساعة.

2. تمكين "هيئة البيئة-أبوظبي" من تحديد المناطق الحساسة وتحديد أولويات توظيف الموارد لإعادة تأهيل الأراضي وصونها.

3. تقليص التكلفة المادية الكبيرة اللازمة لإجراء فحوصات تلوث التربة ميدانيًا. 

الثمـار:

1. تُعد قابلية التكرار عاملًا أساسيًا؛ إذ ستُستخدم هذه الطريقة لإنشاء برنامج مراقبة لرصد التغير في جودة التربة في إمارة أبوظبي وكشفه باستمرار.

2. تستهدف مرحلة التشغيل تعزيز الدراية والمعرفة في مجال سلامة التربة وصحتها، لاسيما في المنظومات البيئية الهشة مثل تلك التي توجد في مناطق معينة بأبوظبي.

3. تطوير أطر ومنهجيات من هذا القبيل يخوّل للحكومات المستقبلية إدارة الموارد الطبيعية بالاعتماد على جمع معلومات عن حدوث أي تغيير.. من الجو.

4. يقتصر تطبيق هذه المنهجية على مراقبة صحة التربة وجودتها في  أبوظبي حاليا. ولكن ما إنْ تُثبت نجاعتها، يمكن استخدامها في مراقبة الموارد الأخرى مثل البيئة البحرية وجودة المياه والهواء.

منهجية قائمة على الاستشعار من بُعد:

البيانات الميدانية 
تُسجَّل البيانات الطيفية باستخدام مطياف محمول باليد، من دون الإضرار بالتربة، وتؤخذ بغرض  معايرة بيانات الاستشعار من بعد ومقارنتها مع عينات التربة.

بيانات طائرات "الدرون"
تحلق الطائرة فوق مناطق محددة عدة مرات وعلى ارتفاعات مختلفة، وتستخدم تقنية التصوير الطيفي الفائقة (Hyperspectral) لجمع البيانات. صُمّمت هذه الطائرات  خصيصًا لهذا المشروع في دولة الإمارات، وتتميز بقدرتها  على حمل معدات يصل وزنها إلى 20 كيلوجرامًا.

التصوير بالأقمار الصناعية
تُستخدم هذه الأقمار لرصد مساحات جغرافية شاسعة. وتقوم أجهزة الاستشعار الفضائية في الدرون والأقمار الصناعية بالتقاط بيانات تتعلق بسلامة التربة مثل، قياس مستوى الهيدروكربونات العضوية والمعادن الموجودة في التربة.

عينات التربة
تُجمع عينات التربة في نقاط استراتيجية تتوافق مع بيانات الاستشعار من بعد للتحقق من البيانات المحصلة بالدرون.