Google и Лаборатория реактивного движения NASA выпустили ИИ-модель для картирования шлейфов метана по всему миру

Подразделение Google Research и Лаборатория реактивного движения NASA (JPL) представили модель глубокого обучения, которая глобально картирует шлейфы метана с разрешением 60 метров. Она обнаруживает примерно на 50% больше выбросов, чем человеческие аналитики, и выявила 23 000 дополнительных шлейфов, в том числе на 24 из 25 крупнейших свалках-эмитерах. Европейский регламент по метану предусматривает инструмент спутникового мониторинга и систему оповещения о сверхвыбросах, однако он распространяется только на нефть, газ и уголь.

Google Research и Лаборатория реактивного движения NASA выпустили модель глубокого обучения, которая картирует шлейфы метана по всему миру из космоса, сообщили в Google Research. Она фиксирует примерно на 50% больше шлейфов, чем аналитики-люди, и на 23 000 больше по сравнению с существующим решением.

Модель представляет собой трансформер зрительных образов (vision transformer), обученный на 3,6 миллионах смоделированных шлейфов. Она считывает исходные спектры с EMIT — прибора NASA на борту Международной космической станции — с разрешением 60 метров на пиксель.

В Европе уже используется аналогичная разработка. Служба мониторинга атмосферы Copernicus в феврале прошлого года задействовала инструмент для поиска горячих точек метана, созданный нидерландскими исследователями на основе данных Sentinel-5P.

Однако эти два решения выполняют разные задачи. Sentinel-5P охватывает всю планету ежедневно с разрешением примерно 5,5 на 3,5 километра на пиксель, оценивая регион в целом, а не конкретный объект.

Разрешение в шестьдесят метров позволяет различить отдельную карту полигона ТБО. В исследовании сообщается о шлейфах на 24 из 25 крупнейших в мире свалок-эмитеров по сравнению с 17 объектами в заменяемом продукте NASA. Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (UCLA) составил прошлогодний список худших объектов на основе анализа данных EMIT и Planet Labs, выполненного организацией Carbon Mapper.

И именно здесь европейские правила заходят в тупик.

Регламент по метану распространяется на нефть, газ и уголь. Он обязывает Комиссию создать инструмент глобального мониторинга на базе спутниковых данных, а статья 31 предписывает уведомлять государства-члены о случаях сверхвыбросов.

Проблема отходов осталась за рамками документа. В январе Prognos и Институт ifeu подсчитали, что муниципальные отходы, захороненные на свалках в Европе в период с 2022 по 2050 год, выделят в эквиваленте углекислого газа примерно 1,5 миллиарда тонн метана.

Европейский аналог с высоким разрешением все еще находится в разработке. Компания AIRMO привлекла 5 млн евро в марте для запуска своего первого спутника в начале 2027 года, а запуск миссии Copernicus CO2M запланирован на ноябрь того же года.

То, что доступно сейчас, не стоит ничего. База данных шлейфов размещена на платформе Earth Engine по лицензии Creative Commons, модель выложена на Kaggle, а код — на GitHub.

Ограничение заключается в зоне обзора прибора. EMIT создавался для картирования минеральной пыли в засушливых регионах и летает по орбите космической станции с наклонением 51,6 градуса. Европа изначально не была целевой зоной.

Таким образом, самая детальная карта метана из существующих является бесплатным побочным продуктом американской миссии по изучению пыли.

У европейского мониторинга Земли наблюдается противоположная проблема, как сообщал TNW: данных предостаточно, а покупателей слишком мало. Регулятор, который завтра захочет привязать выбросы метана к конкретным объектам, мог бы загрузить файл Google, но обнаружил бы, что лучше всего модель фиксирует как раз те источники выбросов, на которые действующий регламент не распространяется.