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Explore as melhores ferramentas de visão computacional para monitoramento ambiental que oferecem suporte à análise escalável de imagens de satélite e dados visuais ambientais.
Pequenas alterações nas imagens de satélite, como um lago a encolher gradualmente ou a cobertura arbórea a diminuir lentamente, podem não parecer importantes à primeira vista. No entanto, com o tempo, essas mudanças subtis podem revelar uma história muito maior sobre como o ambiente está a mudar.
Acompanhar essas mudanças é o objetivo da monitorização ambiental, mas fazê-lo em grande escala não é fácil. Monitorizar áreas grandes e remotas pode significar gerar enormes quantidades de dados visuais, e os métodos de análise tradicionais muitas vezes têm dificuldade em acompanhar o volume, a frequência e a complexidade dessas informações.
Os recentes avanços na IA ajudam a colmatar essa lacuna. Em particular, a visão computacional, um ramo da inteligência artificial que permite às máquinas interpretar imagens e vídeos em tempo real, está a fazer a diferença.
Ao analisar dados visuais de satélites, drones e sistemas de câmaras, a visão computacional pode permitir uma ampla gama de casos de uso de monitorização, desde o rastreamento do desmatamento e da qualidade da água até a observação da atividade da vida selvagem. Essa capacidade de detect antecipadamente fornece insights mais claros e apoia a tomada de decisões mais informadas para a mitigação.
Modelos de IA de visão, como Ultralytics , suportam tarefas essenciais de visão computacional, como deteção de objetos e segmentação de instâncias. Esses recursos facilitam a identificação de características ambientais, o monitoramento de mudanças ao longo do tempo e a análise em grande escala em regiões amplas e diversificadas.
Fig. 1. Utilização do YOLO26 para detect segment (Fonte)
Neste artigo, exploraremos algumas das principais ferramentas de visão computacional utilizadas para monitorização ambiental no mundo real. Vamos começar!
A importância da monitorização ambiental
A monitorização ambiental acompanha como os sistemas naturais mudam ao longo do tempo e como a atividade humana os afeta. À medida que a pressão sobre os ecossistemas continua a aumentar, ter uma visão clara e atualizada do que está a acontecer no terreno é fundamental para agir e apoiar a sustentabilidade a longo prazo.
Aqui estão alguns exemplos de como a monitorização ambiental é utilizada para extrair informações valiosas:
Monitorização do uso do solo: As alterações nas florestas, terras agrícolas e áreas urbanas são acompanhadas para identificar a desflorestação, a atividade mineira e o desenvolvimento não planeado.
Monitorização da biodiversidade e do habitat: Os ecossistemas podem ser observados para avaliar a saúde do habitat e identificar espécies que possam estar em risco.
Monitorização da qualidade da água: Rios, lagos e zonas costeiras podem ser monitorizados para detect e proteger os ecossistemas aquáticos.
Acompanhamento das alterações climáticas e ecossistémicas: são observadas mudanças a longo prazo na vegetação, na cobertura de gelo e nas condições do solo para compreender melhor os impactos relacionados com o clima.
Os desafios da monitorização ambiental
No entanto, dimensionar soluções de monitorização ambiental não é fácil. Os métodos tradicionais dependem fortemente de pesquisas manuais e cobertura limitada, dificultando a captura rápida de mudanças.
Ao mesmo tempo, os métodos modernos de monitorização em tempo real produzem enormes quantidades de dados visuais a partir de satélites, drones e câmaras, dificultando a análise manual dos dados. Devido a esses desafios, os cientistas ambientais estão a recorrer à tecnologia de IA visual para analisar dados visuais com precisão e consistência em grande escala.
Monitorização ambiental com tecnologia de IA Vision
Os sistemas de visão computacional desempenham um papel fundamental na monitorização ambiental, pois permitem analisar grandes quantidades de dados visuais de forma eficiente. Utilizam modelos de IA de visão treinados para interpretar imagens e vídeos através da aprendizagem de padrões visuais, de forma semelhante à forma como as pessoas reconhecem objetos pela visão.
Modelos como o YOLO26 são treinados em grandes conjuntos de imagens rotuladas e aprendem a identificar características ambientais usando tarefas de visão computacional, como a deteção de objetos. Com a deteção de objetos, um modelo pode localizar e rotular objetos individuais numa imagem, como árvores, corpos de água, edifícios ou animais.
Por exemplo, em sistemas de monitorização florestal, um modelo pode detect árvores detect numa imagem de satélite ou drone e contá-las automaticamente. Quando imagens da mesma área são recolhidas ao longo do tempo, essas deteções podem ser comparadas para medir as alterações.
Isso simplifica o track como desmatamento, redução da área de superfície da água ou expansão da infraestrutura urbana. Ao aplicar a mesma lógica de detecção de forma consistente, a visão computacional permite o monitoramento confiável das mudanças ambientais, mesmo em regiões grandes ou remotas.
Tarefas comuns de visão computacional utilizadas para monitorização ambiental
Aqui está um vislumbre de algumas outras tarefas importantes de visão computacional comumente utilizadas para monitoramento ambiental:
Rastreamento de objetos: esta tarefa acompanha objetos detetados ao longo do tempo, como o movimento de animais, veículos ou detritos flutuantes em uma sequência de imagens ou quadros de vídeo.
Segmentação de instâncias: pode ser usada para identificar objetos individuais e delinear os seus limites ao nível dos pixels, permitindo o mapeamento preciso de características como florestas, linhas costeiras, recifes de coral e massas de água.
Classificação de imagens: esta técnica atribui um único rótulo de categoria a uma imagem inteira com base no seu conteúdo visual geral, permitindo a análise em grande escala da cobertura do solo, como a classificação de áreas florestais, urbanas, agrícolas ou degradadas.
Estimativa de pose: Identifica e rastreia pontos-chave num objeto para estimar a postura e o movimento. No monitoramento da vida selvagem e marinha, pode ser aplicada a animais em dados de vídeo para estudar padrões de movimento e comportamento.
Fig. 2. Um exemplo de segmentação de diferentes tipos de corais com YOLO26 (Fonte)
As melhores ferramentas de IA de visão utilizadas para monitorização ambiental
Atualmente, uma ampla gama de ferramentas de IA de visão artificial apoia a monitorização ambiental. Algumas são projetadas para analisar imagens de satélite em grande escala, enquanto outras se concentram em dados em tempo real de drones ou câmaras terrestres.
A seguir, exploraremos algumas das principais ferramentas de visão computacional e como elas são usadas para analisar dados ambientais.
1.YOLO Ultralytics
YOLO Ultralytics são uma família de modelos de visão computacional em tempo real usados para tarefas como deteção de objetos, segmentação de instâncias, classificação de imagens e estimativa de poses. YOLO «You Only Look Once» (Você só olha uma vez), o que significa que o modelo analisa uma imagem inteira em uma única passagem, o que permite que ele seja executado rapidamente.
Os modelos YOLO26 mais recentes incluem melhorias que os tornam mais leves, rápidos e fáceis de implementar. Estão disponíveis em diferentes tamanhos, para que as equipas ambientais possam equilibrar velocidade, precisão e recursos disponíveis.
Os modelos YOLO26 são pré-treinados em grandes conjuntos de dados de referência, como o COCO , o que os ajuda a reconhecer objetos gerais, como gatos e cães, imediatamente. Em seguida, eles podem ser ajustados usando conjuntos de dados ambientais específicos do domínio para melhorar a precisão em tarefas específicas, como identificar vegetação, corpos d'água ou infraestrutura.
Depois de treinados e validados, os modelos YOLO26 podem ser exportados e executados em vários formatos de hardware. Isso os torna adequados para uso em sistemas maiores que processam dados visuais de satélites, drones ou redes de câmaras.
2. FlyPix AI
FlyPix AI é uma plataforma de análise geoespacial utilizada para trabalhar com imagens aéreas de alta resolução obtidas por drones e satélites. A plataforma transforma grandes volumes de imagens em informações úteis para o monitoramento ambiental contínuo.
Esta ferramenta utiliza análise baseada em IA para detect automaticamente detect , track ao longo do tempo e sinalizar padrões incomuns ou anomalias nos dados. Esses recursos auxiliam na análise de tendências graduais e alterações repentinas ou inesperadas visíveis nas imagens.
Como resultado, os utilizadores podem monitorizar as condições ambientais e identificar problemas como acumulação de resíduos, derrames de óleo, desflorestação e alterações em áreas terrestres ou costeiras. Os resultados podem ser incorporados em fluxos de trabalho padrão de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), apoiando a monitorização e documentação consistentes em grandes áreas geográficas.
3. Ocean Vision AI
Ocean Vision AI é uma plataforma de visão computacional e aprendizagem automática que integra ferramentas, serviços e participação da comunidade para apoiar a análise em grande escala de imagens subaquáticas. Em outras palavras, ela reúne dados visuais de diferentes fontes oceânicas e usa IA para lidar com o trabalho pesado de classificação e análise de dados.
A plataforma foi concebida para investigadores que trabalham com grandes quantidades de dados recolhidos debaixo de água. Ela permite organizar dados, criar anotações de alta qualidade e desenvolver modelos que podem ser reutilizados e partilhados dentro da comunidade científica.
A Ocean Vision AI também incorpora iniciativas de participação pública por meio de um sistema de anotação baseado em jogos que permite que pessoas sem conhecimentos especializados ajudem a rotular imagens subaquáticas. Essas contribuições são usadas para expandir conjuntos de dados anotados e melhorar o desempenho do modelo ao longo do tempo.
Fig. 3. Detecção de espécies marinhas apoiada por anotações de imagens públicas (Fonte)
4. Visão Raster
Raster Vision é uma biblioteca de código aberto para trabalhar com imagens de satélite e imagens aéreas que combina o tratamento de dados geoespaciais com visão computacional baseada em deep learning. Ela integra o processamento de dados compatível com GIS com fluxos de trabalho de machine learning para dar suporte à análise em grande escala de imagens geográficas.
O Raster Vision inclui um pipeline de visão flexível que suporta tarefas como classificação de chips de imagem, segmentação semântica e deteção de objetos. Como as imagens de satélite e aéreas são normalmente muito grandes, a biblioteca foi projetada para se adaptar a grandes conjuntos de dados e é comumente aplicada a problemas como mapeamento de cobertura do solo, deteção de desmatamento e análise de crescimento urbano.
Para apoiar o processamento eficiente, o Raster Vision divide imagens grandes em unidades menores conhecidas como chips, que são usadas para treinar modelos e fazer inferências. A biblioteca também suporta todo o fluxo de trabalho de visão computacional, incluindo preparação de dados, treino de modelos, avaliação e implementação em lote para análises de imagens recorrentes ou em grande escala.
5. Detectron2
Detectron2 é uma biblioteca de visão computacional de código aberto desenvolvida pela Facebook AI Research. Ela fornece implementações de algoritmos de última geração para tarefas como deteção de objetos, segmentação de instâncias e segmentação panóptica, incluindo modelos como Mask R-CNN. Detectron2 é amplamente utilizado em projetos de pesquisa e visão computacional aplicada devido ao seu design modular e forte desempenho de referência.
Especificamente, para monitorização ambiental, o Detectron2 é frequentemente utilizado para analisar imagens de satélite e de drones. Pode ser treinado para detect incêndios detect , desflorestação, vida selvagem e alterações na cobertura do solo. A sua flexibilidade e forte desempenho tornam-no uma boa opção para criar soluções práticas de monitorização em diferentes ecossistemas.
Fig. 4. Incêndios florestais segmentados pelo Detectron2 (Fonte)
Escolhendo uma ferramenta de visão computacional para gestão ambiental
Ao explorar várias ferramentas de visão computacional para monitoramento ambiental, você pode se perguntar como escolher a ferramenta certa para o seu projeto ou sistema de IA.
Aqui estão os principais fatores a serem considerados ao selecionar uma ferramenta de visão computacional para monitoramento ambiental:
Tipos de dados suportados: A ferramenta deve ser compatível com os dados visuais relevantes para o caso de uso, tais como imagens de satélite, filmagens de drones, levantamentos aéreos ou imagens subaquáticas.
Escalabilidade: A monitorização ambiental abrange frequentemente grandes áreas geográficas e longos períodos de tempo. A ferramenta deve processar e gerir de forma eficiente grandes conjuntos de dados sem gargalos de desempenho.
Capacidades essenciais de visão: A ferramenta deve suportar funções essenciais de visão computacional, incluindo deteção de objetos, classificação, segmentação e análise de alterações, para identificar padrões e avaliar alterações ambientais ao longo do tempo.
Treinamento e personalização de modelos: as condições ambientais variam entre as regiões, portanto, a ferramenta deve permitir que os modelos sejam treinados ou ajustados usando conjuntos de dados específicos do domínio.
Integração do fluxo de trabalho: A integração perfeita com plataformas GIS e pipelines de dados ambientais é essencial para garantir que os resultados possam ser facilmente utilizados para mapeamento, análise e relatórios.
Principais conclusões
A monitorização ambiental envolve frequentemente o acompanhamento de alterações em grandes áreas e durante longos períodos de tempo. A tecnologia de visão computacional permite uma análise consistente e escalável de dados visuais. Quando utilizadas com os dados e fluxos de trabalho adequados, estas abordagens simplificam a monitorização atempada dos ambientes terrestres, marinhos e atmosféricos e ajudam a transformar grandes volumes de imagens em informações úteis.