O Skylight utiliza um tipo de aprendizagem automática denominado "Visão Computacional" para detetar embarcações a partir de dados de deteção remota muito grandes (imagens) para detetar embarcações.

Embora seja possível analisar manualmente as imagens para detetar embarcações, a aprendizagem automática é capaz de analisar imagens enormes para identificar rapidamente objetos que possam ser embarcações. 

Em geral, as imagens de satélite são uma ferramenta poderosa para ajudar a detetar embarcações que podem não estar a transmitir dados de localização pelo AIS. Embora as imagens e as capacidades não se comparem às de Hollywood, a capacidade de analisar rapidamente grandes áreas representa um passo em frente no conhecimento do domínio marítimo.

O Skylight processa vários tipos de imagens disponíveis publicamente, muitas das quais nunca foram usadas para detetar embarcações ou foram fornecidas gratuitamente.

Para obter informações pormenorizadas sobre os modelos de aprendizagem automática de visão por computador, consulte: 

• SatlasPretrain: um conjunto de dados de larga escala para compreender as imagens de teledeteção
• Imagens por satélite e AI: uma nova era na preservação dos oceanos, desde a pesquisa até à intervenção e ao impacto

O que é a teledeteção?

A teledeteção é o processo de deteção de objetos através de imagens, radar e outros sinais normalmente recolhidos a partir de aeronaves ou satélites. Envolve a aquisição de dados sobre a superfície da Terra sem contacto físico direto. 

Isto consegue-se através da utilização de vários sensores que podem detetar e medir a radiação eletromagnética (como a luz visível, infravermelhos, micro-ondas ou ondas de rádio) refletida ou emitida a partir da área alvo.

É provável que já se tenha deparado com algum tipo de teledeteção. Existe uma vasta gama de aplicações em muitos setores, incluindo a agricultura, a cartografia e monitorização da utilização dos solos, a gestão de catástrofes, a monitorização das caraterísticas dos oceanos, a monitorização do clima, o planeamento urbano, a previsão meteorológica, a cartografia florestal, a gestão dos recursos hídricos e a exploração mineira.

No espaço marítimo, uma gama de sensores remotos por satélite apoia os esforços de monitorização, controlo e vigilância.

Esta secção foi desenvolvida com materiais da Célula Analítica Conjunta. Para mais informações, contacte a Célula Analítica Conjunta: jac-coord@tm-tracking.org.

Sensores remotos para vigilância marítima

O Skylight aplica a aprendizagem automática a uma variedade de dados/imagens de teledeteção. Estes incluem:

• Radar de satélite (Synthetic Aperture Radar, SAR)
• Imagens óticas (Electro Optical Imagery, EO)
• Luzes noturnas (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite, VIIRS)
• Radiofrequência (RF)

Cada tipo e sensor individual tem pontos fortes e fracos, dependendo das circunstâncias e do caso de uso.

Os artigos seguintes apresentarão cada um deles com mais pormenor, bem como os satélites envolvidos. 

As deteções de embarcações estão disponíveis em tempo real?

Não. Existe um atraso entre o momento em que o satélite efetua a captura e o momento em que as deteções de embarcações estão disponíveis no Skylight. A grande maioria deste atraso é o tempo necessário para enviar os dados de um satélite para a Terra. Este atraso chama-se Latência.

A latência é diferente para cada satélite e região geográfica. Algumas deteções de embarcações podem estar disponíveis em menos de uma hora. Outras têm uma média de 3 a 7 horas. O Skylight não pode controlar esta latência. 

Os satélites continuam a ser empreendimentos complexos e desafiantes. É sempre possível que uma transmissão falhe, resultando em dados atrasados ou ausentes. Os satélites podem ter problemas que causam lacunas na recolha de dados.

Interpretação das deteções de embarcações

A aprendizagem automática é uma ferramenta que permite processar rapidamente imagens enormes e identificar rapidamente as embarcações prováveis. No entanto, ocorrem falsos positivos (erros).

É fundamental que os analistas avaliem as deteções de embarcações individuais com base nos seus conhecimentos locais.

Que tamanho de embarcações se pode detetar? 

Depende. Os pequenos barcos de madeira são os mais difíceis de detetar. 

A capacidade de detetar uma embarcação a partir de imagens de satélite depende de vários fatores. As condições meteorológicas, o material da embarcação, o tamanho da embarcação, o estado do mar e outros fatores podem ter impacto nos resultados.

Cada artigo sobre os vários sensores fornecerá mais pormenores sobre os pontos fortes e fracos. 
 

Terminologia chave

Deteção - A possível presença de uma embarcação

Enquadramento - A área para onde o satélite estava a olhar. Também conhecida como coleção, aquisição, imagem ou pegada.

Peça - Uma porção mais pequena de um quadro

Zona - O caminho ao longo do qual um satélite capta imagens/recolhe dados.

Taxa de revisitação - A frequência com que um satélite, ou constelação (grupo) de satélites, capta imagens da mesma área. Uma taxa de revisitação de cinco dias significa que o satélite irá captar uma imagem da mesma área a cada 5 dias. A taxa de revisitação é também conhecida como resolução temporal.

Cobertura - Todas as áreas que um satélite, ou constelação (grupo) de satélites, capta

Resolução - A resolução espacial é o detalhe de uma imagem, normalmente baseado no número de pixeis.

As imagens de maior resolução indicam mais pixeis numa determinada área. Por exemplo, uma resolução de 1 metro significa que cada pixel representa uma área de 1x1 metro.