人工智能可以支持有害藍(lán)藻的研究

這個為期多年的項目將把大數(shù)據(jù)，人工智能和機(jī)器人技術(shù)與經(jīng)過時間檢驗的新技術(shù)相結(jié)合，以進(jìn)行湖泊采樣，以了解藍(lán)藻水華發(fā)生的時間，地點和方式。

研究團(tuán)隊匯聚了貝茨學(xué)院，科爾比學(xué)院，達(dá)特茅斯，新罕布什爾大學(xué)，羅德島大學(xué)和南卡羅來納大學(xué)的淡水生態(tài)學(xué)，計算機(jī)科學(xué)，工程和地理空間科學(xué)專家。

達(dá)特茅斯大學(xué)計算機(jī)科學(xué)助理教授，項目負(fù)責(zé)人阿爾伯托·夸特里尼·李說：“很難有這么多不同專業(yè)的團(tuán)隊來研究這樣的問題。”“通過共同努力，我們可以增加可以收集的數(shù)據(jù)量，并提高預(yù)測能力。”

淡水湖泊負(fù)責(zé)提供各種人類和生態(tài)服務(wù)，例如提供飲用水和生產(chǎn)食物。但是，全國和世界各地的湖泊受到越來越多的有害藍(lán)藻水華發(fā)生率的威脅。

藍(lán)藻的繁殖有時被稱為藍(lán)綠色藻類，它們會影響湖泊水的質(zhì)量，并通過會破壞多個器官系統(tǒng)的毒素威脅人類健康。

科學(xué)家們知道，土地利用變化和全球氣候變化是藍(lán)細(xì)菌的主要驅(qū)動力，但對于影響單個湖泊中水華發(fā)生的時間和地點的影響，仍然有很多未知的地方。研究人員還希望了解極端降水事件對藍(lán)細(xì)菌的影響。

達(dá)特茅斯(Dartmouth)生物學(xué)教授凱瑟琳·科廷漢姆(Kathryn Cottingham)表示：“我們認(rèn)為個體開花是由條件復(fù)雜的相互作用導(dǎo)致的，這些條件包括過去春季的營養(yǎng)負(fù)荷，溫度和降水的最新趨勢以及當(dāng)前湖內(nèi)條件。“直到現(xiàn)在，我們還沒有工具或技術(shù)來以正確的時空尺度跟蹤狀況以了解那些驅(qū)動因素。”

該項目將使用機(jī)器人船，浮標(biāo)和配備攝像頭的無人機(jī)來測量發(fā)現(xiàn)藍(lán)細(xì)菌的湖泊中的物理，化學(xué)和生物數(shù)據(jù)。當(dāng)結(jié)合使用時，該技術(shù)將生成與湖泊和有害水華發(fā)展有關(guān)的大量數(shù)據(jù)。該項目還將建立新的算法模型以評估結(jié)果。

該項目將研究新罕布什爾州，緬因州，羅德島州和南卡羅來納州的湖泊。

通過這項研究收集的信息可以更好地預(yù)測何時何地發(fā)生藍(lán)藻水華。這些預(yù)測可能允許采取較早的行動來保護(hù)休閑湖和供應(yīng)飲用水的湖中的公共健康。

利用覆蓋水和空氣的技術(shù)，研究人員還將收集有關(guān)湖泊周圍人口和土地利用的信息，以確定這些因素如何影響水華的形成。