PROBLEM ODPADKOV V REKAH, JEZERIH, MORJIH IN OCEANIH
Količina odpadkov v morjih, oceanih se vsako leto veča. Raziskave so pokazale, da kar 95% plastike v oceanih pride preko rek. Plastika je prisotna v sladkovodnih sistemih v velikih količinah. Proizvodnja plastike se je od začetka (1950) do danes zvišala za več kot 600%. Odpadna plastika negativno vpliva na bioto. Evropejci vsako leto ustvarimo 25 milijonov ton plastičnih odpadkov, od katerih se manj kot 30 % zbere za recikliranje. Več kot 85 % odpadkov po svetu je plastičnih. Plastika se znajde celo v naših pljučih in na naših mizah, saj je mikroplastika lahko prisotna v zraku, vodi in hrani, pri čemer še ne poznamo njenega učinka na naše zdravje.(http://europa.eu/rapid/press-release_IP-18-5_sl.pdf, Strasbourg, 16. januarja 2018, Evropska komisija)
Kljub temu, da je življenjska doba razgradnje posameznih vrst odpadkov velika,
Običajna življenjska doba odpadkov v morju
Vir: MARLISCO EXHIBITION, 2013
To so le ocenjeni časi razgradnje, ker je življenjska doba plastike odvisna predvsem od tega, kje odpadni predmet konča, na primer na sončni sredozemski obali ali na dnu temnega in mrzlega Severnega morja.
Kontaktirali smo gospoda Georga Hanka. On je vodja projekta RIMMEL V sklopu projekta RIMMEL, na nivoju Evropek, se izvaja občasno vizualno štetje na prehodih rek v 30 minutnih ciklih. Vendar je občasno vizualno štetje v EU, ali svetu, obstoječe stanje, v Sloveniji nimamo zaenkrat ničesar od tega. Rednega spremljanja ni niti v Evropi, gre za prostvoljno, neusklajeno spremljanje stanja. Z mentorji smo se pogovarjali o pripravi projekta. Kontaktirali smo več strokovnjakov gospoda Ivana Grginiča iz Komunale Kranj, gospo Andrejo Palatinus iz ministrstva za okolje in prostor- Direkcija RS za vode, gospoda Štefana Trdana – Inštitut RS za vode, gospoda Aleša Ažmana, direktorja Gorenjskih elektrarn ter stopili v stik še z gospodom Gijusbertom Tweehuysenom, ki že 5 let raziskuje to področje in gospoda Iztoka Prinčiča, direktorja Whatsupcams. Vsi strokovnjaki so pripomogli k uresničitvi naše ideje. Prišli smo na idejo, da bi s pomočjo obstoječe tehnologije izvedli neprekinjeno (on-line) spremljanje odpadkov na rekah. S tem bi ugotovili dejansko stanje, kaj se dogaja na rekah, ne glede na letni čas in vreme (nalivi, poplave, neurja,…)
REŠITEV PROJEKTA
Glede na obstoječe težave spremljanja odpadov v rekah (po pogovoru s strokovnjaki , ki se že vrsto let raziskujejo in iščejo ustrezno rešitev) smo prišli na idejo, da pristopimo k temu problemu z uporabo sodobne tehnologije.
Kaj pridobimo z našo rešitvijo
- Dejanski pregled nad trenutnim stanjem v realnem času glede onesnaženosti rek, ne glede na vremenske pogoje in letni čas
- Podatke, ki so zanesljivi, primerljivi s podatki drugih držav
- Vizualno štetje ne bo več potrebno
- Live streaming spletna Kamera z resolucijo predvajanja v živo 1920×1080
- Ena kamera pokrije 8-10m širine reke, kjer so reke širše je potrebno postaviti več kamer.
- Če je voda na reki deroča to ne predstavlja nobenega problema saj imajo kamere velik zoom, tako da se lahko postavi tudi na višino 10 – 15 m in nato približa.
- Slika iz kamere se prenaša na spletni strežnik, kar ti omogoča snemanje in kasnejšo analizo.
- uporaba kamere z vrtljivo glavo omogoča prilagajanje stanju na terenu.
Prenos podatkov iz kamere na spletni stražnik
- Če je ustrezna infrastruktura preko električnega omrežja
- Prenos podatkov preko mobilnega operaterja
- Če ni pokritosti lahko podatke prenašamo preko GPS signala
Programsko okolje – YOLO: odkrivanje predmetov v realnem času
- YOLO je najsodobnejši sistem za odkrivanje objektov v realnem času.
- obdeluje slike pri 40-90 FPS in ima MAP na VOC 2007 78,6% in MAP 48,1% na COCO test-dev.
Razvrstitev odpadkov
- Odpadke bomo kategorizirali v skladu z navodili tehnične skupine za odpadke v morju, ki je pripravila seznam odpadkov za spremljanje stanja v morju in katerega priporočajo v uporabo tudi na rekah.
- Tako bodo analize primerljive z ostalimi na evropskem nivoju.
- Za začetek morda le na nivoju materiala, v kasnejši fazi pa potem na nivoju kategorij.
Mobilna enota za prenos podatkov iz kamere na spletni strežnik
Zaključek
Pri testiranju kamere v okolju smo prišli do rešitve, da bi lahko kamero poleg štetja, naučili tudi prepoznavanja odpadkov na vodni gladini rek z uporabo programske opreme, ki deluje na osnovi umetne inteligence. (Deep learning)
„Učenje“ poteka tako, da bi opazovalec preko računalnika spremljal dogajanje na reki in v primeru, da bi opazil odpadek na vodni gladini, bi ga iz videa izrezal in shranil v bazo slik. Za vsako sliko bi napisal za kakšno vrsto odpadka gre. Ko bi bila baza dovolj izpopolnjena pa bi program to sam avtomatsko prepoznaval in razvrščal v kategorije. Rešitev se bo lahko uporabljala na nešteto drugih lokacijah.