Drony i sztuczna inteligencja wspierają pomoc humanitarną w obozie dla uchodźców w Bangladeszu

Rozwiązywanie naszych najbardziej złożonych problemów, od zagrożeń środowiskowych po kwestie społeczne, możemy rozpocząć na niebie. Drony rejestrują kompleksowe widoki i inspirują powstawanie nowych idei, które trudno dostrzec z powierzchni Ziemi. Dzisiejsze możliwości uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji (SI) pomagają nam zwiększyć wartość zobrazowań pozyskiwanych z dronów, dzięki czemu jesteśmy w stanie przewidywać wyzwania, które może przynieść przyszłość i skutecznie się do nich przygotowywać.

Lud Rohingya – muzułmańska mniejszość zamieszkująca w przeważającej mierze buddyjski kraj – musiał znosić dekady prześladowań na tle etnicznym i religijnym. W sierpniu 2017 r. birmańskie siły bezpieczeństwa rozpoczęły zmasowane ataki na obszary Myanmaru zamieszkiwane głównie przez Rohingya. W trakcie jednej z największych przymusowych migracji we współczesnej historii setki tysięcy członków ludu Rohingya opuściło swoje domy i przekroczyło granicę z Bangladeszem. Wielu przedostało się do obozu Kutupalong Balukhali w rejonie zwanym Cox's Bazar. W ciągu kilku tygodni liczba uchodźców w obozie Kutupalong i pobliskich placówkach wzrosła do 500 000. Ośrodek stał się tym samym jednym z najbardziej przepełnionych obozów uchodźczych na świecie.

Wzrost liczby przebywających w obozie uchodźców to ogromne wyzwanie logistyczne dla Międzynarodowej Organizacji ds. Migracji (IOM), która zarządza obozem we współpracy z rządem Bangladeszu i UNHCR. Prawie jedna trzecia obszaru obozu – w tym 25% latryn i niemal połowa ręcznych pomp – jest zagrożona powodziami i osunięciami się ziemi w porze deszczowej. Intensywniejsze opady zwiększają także ryzyko wystąpienia kryzysu zdrowotnego.

Administratorzy chcieli również mieć pewność, że obóz spełnia globalne cele zrównoważonego rozwoju, w szczególności cel 6: Zapewnienie dostępności i zrównoważonego zarządzania wodą oraz urządzeniami sanitarnymi dla wszystkich.

Dla pracowników IOM i rządu Bangladeszu nadrzędnym celem było stworzenie wizualizacji obszaru obozu, która ułatwiłaby niesienie pomocy przebywającym tam ludziom i utrzymanie właściwych warunków sanitarnych. Informacje o tym, jak zmienia się obóz Kutupalong i ile osób bierze udział w tej transformacji, mogą być bezcenne dla tych, którzy szukają odpowiedzi na pytanie: Jak wszystkich pomieścić?

Administratorzy wykorzystali możliwości zobrazowań, technologii Deep Learning, hydrologii i analizy sieciowej, aby lepiej zrozumieć znajdujące się w obozie obiekty. Wskazali cztery podstawowe pytania, na które mogą odpowiedzieć mapy i analizy tworzone na podstawie danych pozyskiwanych przez drony:

1. Jaki odsetek mieszkańców obozu nie jest w stanie dotrzeć do umywalni w ciągu 2,5 minuty?
2. Czy różne typy analiz (analiza sieciowa, analiza zasięgu) dają znacząco różne odpowiedzi na powyższe pytanie?
3. Jaki odsetek ludności mieszka na obszarach najbardziej zagrożonych powodziami i osuwiskami?
4. Ile umywalni i latryn znajduje się w obrębie tych krytycznych obszarów?

Najpierw administratorzy zidentyfikowali dostępne zbiory danych i wskazali te, które byłyby najbardziej przydatne podczas udzielania odpowiedzi na niniejsze pytania.

Aby poznać liczbę mieszkańców, specjaliści użyli zobrazowań dronowych oraz pakietu Deep Learning dostępnego w atlasie ArcGIS Living Atlas of the World firmy Esri. Wykorzystano zobrazowania z dronów, aby oznaczyć wzniesione w obozach namioty i budowle. Wytrenowano także narzędzia SI dostępne w ramach systemu informacji geograficznych (GIS) firmy Esri – ArcGIS – w taki sposób, aby poprawić trafność i dokładność wyników. Dzięki udostępnionym przez Wysokiego Komisarza Narodów Zjednoczonych ds. Uchodźców (UNHCR) informacjom i pomiarom dotyczącym gęstości zaludnienia oraz wykorzystania umywalni udało się uzyskać następujące odpowiedzi:

• Około 1,8% mieszkańców nie jest w stanie dotrzeć do umywalni w ciągu 2,5 minuty, a 24% potrzebuje na dotarcie do toalet więcej 1 minuty.

• Wyniki analizy zasięgu nie różniły się znacznie od tych uzyskanych w ramach analizy sieciowej. Takie podejście może pomóc w udoskonaleniu wyników analizy w przypadku, gdy nie jest dostępny zestaw danych o sieci drogowej.
• Około 27 procent ludności przebywa w obszarach najbardziej zagrożonych powodziami i osuwiskami.
• W przybliżeniu 104 latryny i 45 umywalni znajduje się na terenach najbardziej zagrożonych powodziami i osuwiskami.

Sztuczna inteligencja została również wykorzystana podczas tworzenia mapy obozu, która pozwoliła rozszerzyć dane GIS. Dzięki sztucznej inteligencji system GIS może automatycznie i szybko przetwarzać złożone obrazy. Zobrazowania dronowe – w połączeniu z danymi z map OpenStreetMap i innych partnerów – mogą być programowane pod kątem rozpoznawania i kategoryzowania obiektów geograficznych, w tym budynków, obiektów stworzonych przez ludzi, roślinności i gleby. (Obawy związane z prywatnością są bezzasadne, ponieważ dron leci zbyt wysoko, aby uchwycić możliwe do rozpoznania wizerunki osób). Te bogate obrazy dają administratorom obozu kompleksowy obraz wzniesionych na danym obszarze doraźnych budowli. Dane te stają się częścią bazy danych GIS, która pozwala pracownikom pomocy społecznej wizualizować informacje o gęstości zaludnienia w danym bloku.

Połączenie zobrazowań dronowych, systemu GIS i sztucznej inteligencji pomaga również pracownikom zrozumieć, jakie tereny zajmuje obóz. Tak duży napływ ludności w ogromnym stopniu wpływa na środowisko. Usunięcie wszystkich konstrukcji ludzkich z mapy pozostawia tylko obraz powierzchni ziemi, zapewniając cyfrowy model terenu, który może być wykorzystany do obliczenia ryzyka osuwisk i modelowania powodzi.

Korzystając ze zobrazowań i systemu GIS, można nie tylko tworzyć mapy obozu i planować zagospodarowanie terenu. W Kutupalong podejście takie zapewniło także platformę obsługującą szeroki zakres danych. Dzięki urządzeniom mobilnym pracownicy UNICEF-u i innych agencji mogą uzyskiwać dostęp do różnych zestawów danych w chmurze i pobierać informacje niezbędne w ich pracy.

Szacowana populacja Kutupalong Balukhali i pobliskich obozów wynosi obecnie około 900 000 ludzi. Drony nadal robią zdjęcia obozu z lotu ptaka, dostarczając nowych danych kontekstowych na poziomie gruntu. Rezultatem jest żywy dokument cyfrowy, który ewoluuje wraz z obozem, dając pracownikom organizacji humanitarnych użyteczne informacje, dzięki którym mogą oni zapewniać uchodźcom lepsze warunki życia.

Gromadzenie i analizowanie wielowarstwowych danych z pomocą dronów i sztucznej inteligencji ma daleko idące skutki. Praktyki te mogą pomóc nam lepiej zrozumieć obszary geograficzne, dzięki czemu możemy lepiej zarządzać zasobami Ziemi i chronić ludzi, którzy od nich zależą. Zyskujemy także podstawę do bezustannej nauki i pracy nad rozwiązaniem naszych najbardziej złożonych problemów.