Em Destaque: Construção de um dos primeiros conjuntos de dados de deteção de metano em África utilizando dados de satélite

Assala Benmalek é uma engenheira de investigação sediada na Argélia, com um mestrado em Engenharia Informática. Como parte da Africa Space Works, a primeira empresa focada no espaço na Argélia, a sua investigação centra-se na utilização de inteligência artificial para avançar aplicações de observação da Terra, com uma forte ênfase na deteção de emissões de gases de efeito de estufa utilizando imagens de satélite de alta resolução.

Através do seu trabalho com a Digital Earth Africa, contribuiu para a criação de um dos primeiros conjuntos de dados de deteção de metano para África. Utilizando dados de satélite, a sua investigação identifica e monitoriza eventos de superemissão em regiões industriais chave, demonstrando como os dados abertos de observação da Terra podem apoiar o monitoramento ambiental e a inovação impulsionada por IA no continente.

A minha formação académica baseia-se em [a sua área de especialização principal], com um mestrado em [o seu mestrado] e um doutoramento em [o seu doutoramento]. Atualmente, a minha investigação foca-se em [a sua área de investigação atual], com ênfase em [tópicos específicos da sua investigação].

Sou um engenheiro de investigação baseado na Argélia com um mestrado em Engenharia Informática. Como parte da Africa Space Works, a primeira empresa focada no espaço na Argélia, a minha investigação foca-se na aplicação da inteligência artificial para avançar aplicações de observação da Terra, com uma ênfase particular na deteção de emissões de gases de efeito de estufa (GEE) utilizando imagens de satélite de alta resolução.

Como descobriu o Digital Earth Africa pela primeira vez e o que o levou a começar a usar a plataforma?

Descobri o Digital Earth Africa pela primeira vez enquanto ajudava a organizar a 5ª Big Data Africa School. Mais tarde, a Dra. Bonita mencionou novamente a plataforma durante uma discussão, e a Dra. Sabrina Amrouche apresentou-me diretamente aos membros da equipa do DE Africa.

Também conheci um dos membros da equipa durante a conferência Deep Learning Indaba 2025 na Universidade de Kigali. A equipa da Digital Earth Africa tem sido sempre acolhedora e prestável, o que tornou o envolvimento com a plataforma muito mais fácil e significativo.

Qual é a sua investigação ou projeto atual e que problema está a tentar resolver?

O meu projeto atual foca-se no monitoramento de metano de grandes emissores de petróleo e gás em toda a África. Pretendemos detetar e rastrear as emissões de metano utilizando dados de satélite para permitir a identificação precoce de eventos de emissão e apoiar os esforços de mitigação.

Como parte deste trabalho, iniciei um esforço de recolha de dados para construir um dos primeiros conjuntos de dados de deteção de metano para África, em colaboração com a Digital Earth Africa. Este conjunto de dados ajudará a melhorar modelos de IA para a deteção de plumas de metano e monitorização ambiental.

Como é que os dados de observação da Terra suportam este trabalho, em particular a imagem do Sentinel-2?

Este projeto foca-se na deteção de pontos críticos de metano e emissões de grandes emissores de petróleo e gás em África. Comecei com a Argélia, que é uma prioridade no meu cargo atual, concentrando-me nos pontos críticos de emissão em Hassi Messaoud e Hassi R’Mel.

Os dados de observação da Terra desempenham um papel central neste esforço. Em particular, as imagens do Sentinel-2 apoiam o monitoramento do metano através das suas bandas de Infravermelho de Onda Curta (SWIR), que são sensíveis às características de absorção do metano. Estas características espectrais permitem a deteção e análise de plumas de metano utilizando dados de satélite de alta resolução.

Quais ferramentas ou conjuntos de dados do Digital Earth Africa foram mais úteis para si e como os utiliza na prática?

A Digital Earth Africa tem sido fundamental no avanço da minha investigação. Beneficiei dos seus cursos de formação e utilizo principalmente o Sandbox, que proporciona um acesso mais eficiente e rápido aos dados para análise. O meu trabalho centrou-se principalmente no conjunto de dados de imagens Sentinel-2.

A documentação do DE Africa tem sido também um recurso valioso para compreender os produtos de satélite disponíveis e identificar características relevantes para a deteção de metano e monitorização ambiental.

Um resultado fundamental do meu trabalho com a Digital Earth Africa é que ela permite a monitorização em larga escala e em tempo quase real das alterações na paisagem, o que é crucial para a gestão sustentável dos recursos naturais e para a resposta a catástrofes.

Utilizando o Digital Earth Africa, detetámos com sucesso superemissores ativos relatados anteriormente na literatura em Hassi Messaoud, Argélia. Um evento significativo de emissão de metano identificado na nossa análise ocorreu em 2019 e persistiu durante aproximadamente 11 meses.

Com base nestes resultados, estamos a desenvolver um dos primeiros conjuntos de dados de deteção de metano para África. Este conjunto de dados visa melhorar os modelos de visão computacional para a deteção de plumas de metano e apoiar soluções de monitorização impulsionadas por IA em todo o continente.

Colaborou com outros investigadores ou instituições através deste trabalho?

Não diretamente através deste projeto específico, mas o envolvimento com a comunidade Digital Earth Africa expandiu a minha rede de investigação. Através da exposição e do apoio obtido com a DE Africa, juntei-me recentemente ao grupo de investigação GeoHealth da NASA para aprofundar a minha compreensão das aplicações de observação da Terra no monitoramento da qualidade do ar.

Esta colaboração ampliou a minha perspetiva sobre como os dados de satélite podem abordar desafios ambientais e de saúde pública, e está a moldar a direção futura da minha investigação.

Apresentei também este trabalho no Deep Learning Indaba, na Universidade do Ruanda e na King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), partilhando perspetivas sobre a monitorização de metano em África utilizando dados de satélite.

Com base na minha experiência, a maior barreira à adoção mais ampla da Observação da Terra (OT) na investigação africana é a falta de acesso a dados de alta qualidade, ferramentas e competências informáticas. Para superar isto, são necessários vários passos: * **Investimento em Infraestruturas:** É fundamental investir em infraestruturas de acesso a dados e tecnologias de computação para permitir o processamento e análise eficientes de grandes volumes de dados de OT. * **Formação e Capacitação:** Programas de formação robustos são necessários para capacitar investigadores africanos em técnicas de OT, análise de dados e utilização de ferramentas e plataformas relevantes. * **Colaboração e Parcerias:** Fomentar a colaboração entre instituições africanas e parceiros internacionais pode facilitar a partilha de conhecimento, recursos e melhores práticas. * **Acesso a Dados de Elevada Resolução:** Garantir o acesso a imagens de satélite e outros dados de OT de alta resolução é crucial para análises detalhadas e relevantes para os desafios locais. * **Desenvolvimento de Soluções Locais:** Apoiar o desenvolvimento de aplicações e soluções de OT adaptadas às necessidades e contextos específicos africanos pode aumentar a sua relevância e utilidade. * **Políticas de Apoio:** A implementação de políticas que incentivem a utilização e a integração da OT na investigação e na tomada de decisões a nível nacional e regional pode impulsionar a sua adoção.

Uma das maiores barreiras reside na disponibilidade limitada de conjuntos de dados abertos e bem curados, adaptados aos desafios locais africanos. No meu trabalho, deparei-me com esta dificuldade ao procurar conjuntos de dados sobre deteção de metano relevantes para o continente.

Esta lacuna motivou-me a contactar especialistas da Digital Earth Africa para obter orientação e colaboração. Expandir o acesso a conjuntos de dados abertos, formação técnica e apoio comunitário aceleraria significativamente a adoção da observação da Terra em toda a África.

O que gostaria de ver o Digital Earth Africa priorizar a seguir para investigadores em todo o continente?

A monitorização da qualidade do ar é uma prioridade crítica e atempada para África. Gostaria de ver a Digital Earth Africa expandir os seus conjuntos de dados e ferramentas para apoiar melhor a investigação e as aplicações focadas na qualidade do ar e nas emissões atmosféricas em todo o continente.

Que conselhos daria a um jovem investigador interessado em usar as ferramentas da Digital Earth Africa?

Recomendo começar com os cursos de formação e a documentação do Digital Earth Africa, pois estes fornecem uma base sólida para trabalhar eficazmente com dados de observação da Terra. Praticar com os repositórios GitHub e experimentar na Sandbox são também excelentes formas de adquirir experiência prática.

A plataforma torna os dados abertos acessíveis e utilizáveis e aprecio sinceramente os seus esforços para apoiar investigadores africanos.