Desenvolvimento de metodologia para detecção de vazamentos de óleo no mar utilizando inteligência artificial
sensoriamento remoto, Deep Learning, vazamento de óleo, gestão ambiental, monitoramento
Vazamentos de óleo no mar são de grande preocupação pública por representarem riscos para o meio ambiente, para a população costeira, além de perdas econômicas significativas. Com o crescimento da exploração do petróleo e da movimentação de navios aumenta a possibilidade de acidentes. Neste contexto, o sensoriamento remoto é usado como ferramenta indispensável para a detecção e monitoramento das manchas de óleo na superfície marítima. A presente tese tem como objetivo analisar como é feita a gestão ambiental dos acidentes envolvendo vazamentos de óleo no mar no Brasil, seus instrumentos legais e programas de governo, bem como analisar o uso do sensoriamento remoto e propor uma metodologia de detecção de manchas de óleo a partir de técnicas de inteligência artificial (deep learning). Para isso, o trabalho traz uma revisão das pesquisas recentes desenvolvidas na detecção de vazamentos de óleo com o uso de imagens de satélite. Nessa etapa, o Radar de Abertura Sintética (SAR) destacou-se como o sensor mais usado, por ser eficiente mesmo com a presença de nuvens e no período noturno. A partir dessa constatação, utilizou uma série temporal de imagens do satélite Sentinel-1, equipado com SAR, como insumo para a criação de um banco de dados sobre derramamentos de óleo ocorridos na Bacia de Campos, litoral do Sudeste brasileiro, comparando diferentes modelos de aprendizado de máquina profundo (deep learning). O estudo verificou que das três arquiteturas de segmentação semântica (U-net, DeepLabv3+ e LinkNet) com quatro backbones (ResNet-101, ResNet-50, Efficient-net-B0 e Efficient-net-B3), resultando em 12 modelos, a que obteve o melhor resultado foi a U-net com o backbone Efficient-net-B3 (98% de precisão, 75% de precisão, 78% de rechamada, 76% de F-score e 62% de IoU). Além disso, a análise de recorrência detectou as áreas mais suscetíveis à ocorrência de vazamentos e foi capaz de eliminar falsos-positivos.