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Utilisation de la vision IA pour surveiller le changement climatique et son impact en 2025

Découvrez comment l'utilisation de Vision AI pour surveiller le changement climatique permet de track évolutions de l'environnement et de fournir des informations précieuses pour réagir plus rapidement aux événements liés au climat.

Joyeux Jour de la Terre ! Chaque 22 avril, les gens du monde entier prennent un moment pour célébrer notre planète et réfléchir à la façon dont nous pouvons mieux en prendre soin. Avec l'accélération du changement climatique, le Jour de la Terre est une excellente occasion d'explorer ce que nous pouvons faire pour avoir un impact positif et créer un avenir plus durable.

Ceci est particulièrement important si l'on considère qu'en 2024, les températures mondiales ont atteint un niveau record, entraînant une fonte des glaces plus rapide et une élévation du niveau de la mer. Ces changements ont un impact sur les écosystèmes du monde entier et se produisent rapidement. 

Les méthodes traditionnelles de surveillance du climat ont du mal à suivre le rythme et l'échelle nécessaires. C'est là que les technologies d'IA comme la vision par ordinateur, qui analyse les images et les vidéos, peuvent faire la différence.

Par exemple, des modèles de vision par ordinateur comme Ultralytics YOLO11 prennent en charge des tâches telles que la détection d'objets et la segmentation d'instances, ce qui permet de track et d'identifier les changements environnementaux en temps réel avec une précision et une rapidité accrues.

Dans cet article, nous explorerons pourquoi l'utilisation de la Vision IA pour surveiller le changement climatique est si importante et comment elle transforme le processus. Commençons !

Le besoin de surveillance environnementale avec la vision par ordinateur

Les conditions sur Terre sont en constante évolution. Mais ces dernières années, le rythme et l'ampleur de ces changements sont devenus plus difficiles à ignorer. L'évolution des conditions météorologiques, l'augmentation des températures et la modification des paysages sont de plus en plus évidentes, ce qui souligne la nécessité de mettre en place de meilleurs systèmes de surveillance et de réaction.

Fig. 1. Un aperçu de l'augmentation des températures au fil des ans.

Par exemple, dans le sud du Brésil en 2024, des semaines de fortes pluies inattendues ont fait monter dangereusement le niveau de l'eau dans plusieurs régions. Cependant, grâce aux systèmes de surveillance précoce, les communautés des zones touchées ont pu se préparer et réagir à temps.

Des événements comme celui-ci montrent à quel point des informations opportunes peuvent faire toute la différence. Ils soutiennent les alertes précoces, permettent une meilleure planification et réduisent le risque de catastrophes naturelles. Bien que les méthodes traditionnelles telles que les enquêtes sur le terrain ou les capteurs isolés puissent fournir des informations utiles, elles sont souvent insuffisantes.

C'est pourquoi des approches plus avancées gagnent en popularité. En utilisant des technologies plus intelligentes pour observer la planète, nous pouvons anticiper les changements et prendre des décisions basées sur ce qui se passe en temps réel.

Utilisation de la vision par ordinateur pour la surveillance du changement climatique

La vision par ordinateur joue un rôle de plus en plus important dans la manière dont nous surveillons les changements environnementaux. Grâce à des modèles de vision artificielle comme YOLO11, il est possible de track évolution de l'environnement avec rapidité, précision et sur de vastes étendues. 

Voici quelques-unes des principales façons dont la vision par ordinateur est utilisée pour surveiller le changement climatique :

  • Analyse d'images à grande échelle : L'IA de vision peut être utilisée pour traiter de grands volumes d'imagerie environnementale afin d'identifier les tendances de la végétation, des niveaux d'eau et de l'utilisation des terres.
  • Détection des changements au fil du temps : En comparant des images de différentes périodes, les modèles de Vision AI peuvent fournir des informations sur les changements tels que le recul des glaciers, l'érosion côtière ou la déforestation.
  • Alertes en temps réel : Les systèmes de vision peuvent detect rapidement toute activité inhabituelle, comme les inondations ou les incendies, ce qui permet aux équipes d'intervention d'agir rapidement et de réduire les risques.
  • Surveillance à distance : Les régions éloignées ou difficiles d'accès peuvent être surveillées en continu à l'aide de la vision par ordinateur sans avoir recours à des équipes au sol.

Principales tâches de Vision IA pour la surveillance du changement climatique

Les modèles de vision artificielle comme YOLO11 vont au-delà du simple traitement des images ; ils permettent d'effectuer des tâches de vision artificielle spécialisées comme le suivi d'objets, la classification d'images et l'estimation de la pose. Ces tâches permettent d'identifier des modèles, de detect anomalies et de track changements environnementaux avec une plus grande précision. 

Explorons quelques tâches de vision par ordinateur clés et la manière dont elles contribuent à la lutte contre le changement climatique.

Détection d'objets en temps réel

La détection d'objets est une technique de vision par ordinateur qui peut être utilisée pour identifier et localiser des objets spécifiques dans des images ou des vidéos. Elle permet de detect éléments tels que le feu, la fumée, les véhicules, les animaux ou les débris, qui peuvent indiquer une menace ou une modification de l'environnement.

Cette technologie est particulièrement utile pour les systèmes d'alerte précoce. Par exemple, les incendies de forêt, qui sont de plus en plus fréquents et répandus en raison des conditions plus chaudes et plus sèches, peuvent être détectés rapidement grâce à des signes tels que la fumée ou les flammes. La détection d'objets aide les systèmes d'IA à reconnaître rapidement ces signes, ce qui permet une réponse plus rapide pour minimiser les dommages.

En détectant les menaces à un stade précoce, les équipes d'urgence ont plus de temps pour agir, ce qui contribue à protéger les forêts, les habitations et la qualité de l'air.

Fig. 2. Détection des incendies de forêt et de la fumée à l'aide de la détection d'objets (Source : researchgate.net).

Classification d'images : Observation des changements au fil du temps

Alors que la détection d'objets identifie des objets spécifiques dans une image, la classification d'images attribue une seule étiquette à une image entière en fonction de sa caractéristique dominante, comme « forêt », « neige », « eau » ou « zone urbaine ».

En ce qui concerne la surveillance de l'environnement, la classification des images est couramment utilisée pour l'analyse de l'utilisation et de l'occupation des sols. Cette méthode permet de track changements à grande échelle dans l'environnement, tels que la déforestation, l'expansion urbaine ou les changements dans les masses d'eau. En classant de vastes régions de terres, la classification d'images fournit des informations précieuses sur les changements et les tendances environnementales à long terme.

Segmentation d'instance : Fournir des informations détaillées

Dans des situations telles qu'une inondation inattendue causée par le changement climatique, nous devons savoir exactement où l'inondation a un impact, l'ampleur des dégâts qu'elle cause et ce qui est affecté. C'est là que la segmentation d'instance devient essentielle.

Contrairement à la classification d'images, qui étiquette l'image entière, la segmentation d'instances fonctionne au niveau du pixel. Elle délimite les caractéristiques individuelles d'une image, telles que les routes inondées, les véhicules submergés ou les côtes en mutation. La segmentation peut aider à recueillir des informations détaillées qui peuvent soutenir à la fois les interventions d'urgence rapides et les plans d'adaptation climatique à long terme.

Fig 3. Détection des inondations et estimation du niveau de l'eau à l'aide de la segmentation d'instance.

Exemples d'utilisation de la vision artificielle pour surveiller le changement climatique

Maintenant que nous avons discuté de la façon dont les tâches de vision par ordinateur peuvent être utilisées, explorons comment la vision par ordinateur peut être appliquée dans des projets climatiques concrets, en transformant les données visuelles en informations pour une action plus rapide et plus intelligente.

Surveillance des glaciers avec la vision par ordinateur

Les chercheurs utilisent la vision par ordinateur pour surveiller les glaciers et l'impact du changement climatique. En analysant les images satellites, les modèles de vision par ordinateur peuvent identifier les zones d'eau et de glace, en cartographiant la forme et la taille des lacs glaciaires à l'aide de techniques de détection d'objets et de segmentation.

Fig 4. Identification des lacs glaciaires par vision par ordinateur.

Ces systèmes automatisés peuvent fournir des mises à jour en temps réel sur la façon dont les glaciers se retirent et où de nouveaux lacs se forment. Ces données aident les autorités locales à améliorer les systèmes d'alerte précoce en cas d'inondations potentielles, en particulier dans les régions vulnérables. De plus, les informations obtenues sont essentielles pour la planification à long terme de la gestion de l'eau et pour relever les défis posés par l'élévation du niveau de la mer.

Suivi de l'érosion côtière et de l'élévation du niveau de la mer

Les zones côtières du monde entier sont confrontées à une élévation du niveau de la mer et à des tempêtes plus fréquentes, ce qui contribue à une érosion plus rapide. Malheureusement, cela peut avoir un impact sur les habitations, les routes et les habitats naturels.

Cependant, les drones intégrés à des modèles d'IA de vision peuvent être utilisés pour capturer des images haute résolution des côtes au fil du temps. Ces modèles analysent les changements du littoral en comparant des images prises à différentes dates.

Les données collectées fournissent des informations précieuses aux collectivités locales, les aidant à identifier les zones à haut risque avant que des dommages supplémentaires ne surviennent. Elles soutiennent également les efforts d'adaptation au climat à plus grande échelle, tels que la planification de la construction de digues ou la restauration de zones tampons naturelles comme les dunes et les zones humides.

Fig 5. Surveillance des changements de rivage à l'aide de la vision IA.

Avantages et inconvénients de la Vision IA dans la surveillance du climat

Voici quelques-uns des principaux avantages que la vision IA apporte à la surveillance environnementale et à la réponse climatique :

  • Rentable : En réduisant le besoin d’études de terrain approfondies et en offrant une surveillance continue et automatisée, Vision AI réduit les coûts associés à la gestion et à la surveillance environnementales.
  • Contrôle de la conformité en temps réel: Vision AI peut track respect des réglementations environnementales en temps réel. Par exemple, elle peut surveiller l'exploitation forestière illégale, detect niveaux de pollution et identifier les zones touchées par la déforestation ou l'exploitation minière illégale, ce qui permet de réagir et d'intervenir plus rapidement.
  • Aide à l'adaptation climatique urbaine : La vision IA peut analyser les îlots de chaleur urbains, la qualité de l'air et les espaces verts, aidant ainsi les villes à concevoir des infrastructures plus résilientes au climat en identifiant les zones qui nécessitent plus de végétation, des toits verts ou des pratiques de construction durables.

Bien que ces avantages soulignent la manière dont la Vision IA redéfinit les applications climatiques, il est également important de tenir compte des défis liés à l'utilisation efficace de ces systèmes. 

Voici quelques-unes des principales limites de l'utilisation de la vision par ordinateur pour la surveillance du climat :

  • Contraintes liées à la qualité de l'image : Un mauvais éclairage, une couverture nuageuse ou des données d'entrée à faible résolution peuvent réduire la précision du modèle et rendre plus difficile la detect fiable detect changements environnementaux.
  • Préoccupations relatives à la confidentialité: L'utilisation de drones et d'imagerie satellite soulève des préoccupations potentielles en matière de confidentialité, en particulier lors de la surveillance des zones peuplées. Il est essentiel d'équilibrer la collecte de données avec la protection de la vie privée.
  • Maintenance du modèle : Les modèles d'IA nécessitent une maintenance continue et des mises à jour périodiques pour garantir leur exactitude et leur pertinence. Au fil du temps, les conditions environnementales changent, et sans réentraînement ou mise à jour appropriée, les modèles peuvent devenir moins efficaces.

Des informations de Vision AI aux actions

La Journée de la Terre est l'occasion de réfléchir à l'évolution de notre planète et à ce que nous pouvons faire pour la préserver. Avec des outils comme Ultralytics YOLO11, les solutions de vision par ordinateur nous aident à track changements environnementaux et à prendre des décisions éclairées sur la base de données en temps réel. 

Par exemple, les modèles d'IA de vision peuvent analyser de grandes quantités d'images, offrant ainsi des informations sur les changements qui se produisent dans les forêts, les océans et les villes. En tirant parti de la vision par ordinateur, nous pouvons agir plus rapidement et plus efficacement pour protéger notre planète.

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