يونس مصلحيستمر الإنسان في إنتاج النفايات والقمامة بنسب غير مسبوقة، وللأسف ينتهي المطاف بهذه النفايات في المحيطات التي تصب كمية كبيرة منها في الشواطئ. هذه النفايات لا تغطي الشواطئ وتلوث منظرها فقط بل تشكل خطراً صحياً على الطيور، الأسماك أو السلاحف البحرية التي قد تتناولها ظناً منها أنها مصدر للطعام. ولمحاربة النفايات التي ينتهي بها الأمر في الشواطئ فقد فكرت بعض المنظمات الدولية بالاضافة الى بعض الدول الأكثر تضرراً في وضع برامج لمراقبة القمامة. لكن مع الأسف فالعديد من هذه المنظمات قد تستعين بمتطوعين لحساب القمامة التي تتواجد في الشواطئ بشكل يدوي مما يجعل العملية بطيئة وتعطي بيانات غير مضبوطة.
غير أن مجموعة من الباحثين في جامعة “East China Normal University” بشنغهاي طوروا طريقة باستخدام تقنية المسح الضوئي الثلاثي الأبعاد للحصول على بيانات عالية الجودة من أجل معرفة واحتساب القمامة بشكل تلقائي. هذه العملية لن تشكل ثورة فيما يخص طريقة تتبع نفايات الشواطئ وتحليلها فقط، بل ستؤدي لأساليب أفضل وأكثر كفاءة لمنع القمامة في المقام الأول. النظام الذي طوره “Zhijun Dai” وفريقه لا يقوم بتوثيق النفايات بشكل دقيق فحسب بل بمقدوره تقليل الوقت الذي يتطلبه احتساب وفرز القمامة الى دقائق عوض الساعات التي قد كان سيتطلبها الأمر في حال القيام بهذه العملية يدوياً.
نوع تكنولوجيا المسح الضوئي الثلاثية الأبعاد التي تم استخدامها يطلق عليها “LIDAR” وهي عملية لتصويب والكشف عن الضوء عبر إرسال نبضات من الليزر وقياس الوقت الذي يستغرقه الضوء للإرتداد من المحيط قصد تطوير نقطة سحابة تفصيلية. نقطة السحابة هذه يمكن تحليلها فيما بعد للكشف على كل أنواع المعلومات التفصيلية عن المناطق المحيطة بها. الليزر سيرتد بشكل مختلف قليلا على كل مادة وسطح، هذه الاختلافات يمكن عزلها وتسجيلها ليتم التعرف على الأشياء وتصنيفها. هذا ويمكن معالجة البيانات من أجل استبعاد بيانات ليس لها علاقة بالموضوع أو بيانات غير مرغوب فيها مثل أوراق الأشجار، الأشجار, العشب أو حتى الناس.
“Dai” وفريقه أرادوا نظاما يسمح لهم بإرسال ماسح ثلاثي الأبعاد إلى الشاطئ يمكنه البدء فورا في عد وتصنيف كل القمامة التي يتم العثور عليها بينما يتجاهل بقية المناطق المحيطة. وللقيام بهذا الأمر ذهب الفريق إلى شاطئ نظيف وأخذ معه 87 نوعا مختلفا من القمامة وقام بنشرها هناك. بعدها تم إرسال الماسح الثلاثي الأبعاد إلى الشاطئ الذي تم وضع القمامة فيه حديثا من على بعد 100 متر، وفي خلال 10 دقائق أو أكثر بقليل تم تجميع نقطة سحابة كثيفة مع 96 مليون نقطة. قام بعد ذلك الباحثون بإزالة كل البيانات التي لا صلة لها بالموضوع وطوروا خوارزمية يمكنها التعرف على ما هو قمامة وما هو ليس كذلك بالقدر الكافي لعده وحتى التفريق بين أنواع مختلفة من القمامة.
فور الانتهاء من تطوير الخوارمية توجه الفريق الى شاطئ معروف بتوافد السياح ومليء بالقمامة يطلق عليه “Beihai” ثم قاموا بإطلاق “LIDAR” في الشاطئ ثلاث مرات وفي ثلاث أيام مختلفة. وقد اشتغل الماسح الثلاثي الأبعاد لمدة 20 دقيقة في كل يوم واستطاع التقاط نقطة سحابة كبيرة من البيانات. ولمقارنة النتائج من الماسح الثلاثي الأبعاد، قام “Dai” وفريقه بعد أكبر عدد ممكن من القمامة على الشاطئ بشكل يدوي. الخوارزمية استطاعت عد وتوثيق 75 بالمائة من القمامة بشكل دقيق لكنها لم تستطع الكشف عن القمامة الزجاجية. ومع ذلك فقد استطاع النظام الكشف عن الورق، الملابس، المعدن والنباتات بدون أدنى مشكل يذكر. وقد نشر الفريق النتائج في مجلة “Scientific Journal Nature” تحت عنوان “التعرف على الحطام البحري في الشواطئ بشكل شبه تلقائي”. ويتضمن الكتاب “Zhenpeng Ge, Huahong Shi, Xuefei Mei, Zhijun Dai and Daoji Li”
وبالرغم من أن النتائج لم تكن مثالية فإن “Dai” وفريقه من الباحثين يعتقد أنهم قادرون على تحسين العملية، وأن بإمكان ذلك توفير الكثير من الوقت واليد العاملة. المسح الثلاثي الأبعاد استغرق 20 دقيقة فقط لالتقاط البيانات فيما كان سيستغرق الأمر ثلاث ساعات إذا ما تم العد بشكل يدوي. ولن يسمح هذا النظام للباحثين بدراسة طرق تجمع النفايات على المناطق الشاطئية والتقاط البيانات بسرعة فقط بل سيمكنهم من توقع الكيفية والمكان الذي تخرج منه القمامة من البحر للقيام بجمعه. ويعتقد “Dai” أن “LIDAR” يمكن وضعه على روبوت أو طائرة بدون طيار مما سيمكن من مراقبة الشواطئ بشكل تلقائي وهو الأمر الذي سيمكن من الاستغناء عن الإنسان في العملية بشكل كلي تقريبا. يمكنك قراءة التقرير الكامل حول اكتشاف الفريق على موقع “Nature“.
مصدر الخبر والصورة : https://3dprint.com/142804/3d-lidar-beaches-litter-free
منة سعد
أضف تعليق