تحليل صور الأقمار الصناعية والذكاء الاصطناعي لإدارة واستشراف النمو العمراني في دبي

قام باحثون ومهندسون من مختبر مركز محمد بن راشد للفضاء (MBRSC Lab) بتحليل صور الأقمار الصناعية التي تم التقاطها لإمارة دبي خلال ثلاثة عقود، وذلك من أجل تقييم النمو الحضري والزحف العمراني في هذه الإمارة والاستفادة من هذه المعلومات في التنبؤ بمعدل النمو العمراني في المستقبل القريب والمتوسط والبعيد.

يمكن أن يساعد ذلك حكومة الإمارات العربية المتحدة والإدارة المحلية في دبي على تقييم احتياجات المدينة وإدارة الإسكان والموارد والبيئة بشكل أكثر كفاءة.

مختبر مركز محمد بن راشد للفضاء

مختبر مركز محمد بن راشد للفضاء هو مركز حديث للبحث والتطوير تم إنشاؤه في شهر يونيو/ حزيران من عام 2018 برعاية مركز محمد بن راشد للفضاء وتمويل من صندوق تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في الإمارات العربية المتحدة.

يقع المختبر في جامعة دبي، والهدف من إنشائه هو تطوير قدرة الإمارات العربية المتحدة على استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد والرصد الفضائي من أجل إيجاد حلول للمشكلات التي تتعلق بعلوم الأرض والتضاريس والنمو والبيئة.

يستخدم الباحثون والمهندسون في هذا المختبر أحدث التكنولوجيات التي تمكنهم من معالجة البيانات وتحليلها والتي يتم جمعها بواسطة الأقمار الصناعية وغيرها من طرق الاستشعار عن بعد، والاستعانة بقدرات الذكاء الاصطناعي لتحليل هذه البيانات، ولديهم القدرة على الوصول للعديد من الأقمار الصناعية التابعة لمركز محمد بن راشد للفضاء (دبي سات-2، خليفة سات، دي إم سات-1)، بالإضافة إلى الأقمار الصناعية المتاحة للاستخدامات العامة مثل لاند سات، والأقمار الصناعية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية واليابانية وغيرها.

يعمل في المختبر حالياً 22 خبيراً، منهم 10 مشرفين و 9 باحثين و 3 مهندسي برمجيات.

منذ إنشائه، أشرف المختبر على عدد من المشاريع المهمة التي شملت جمع كميات هائلة من البيانات عن طريق الأقمار الصناعية وتقنيات الاستشعار عن بعد، ثم تحليلها وتصنيفها لجعلها مفيدة ومتاحة للاستخدام.

إن مشروع تحليل صور الأقمار الصناعية التي تم التقاطها على مدار ثلاثة عقود لإمارة دبي هو أحد أهم المشاريع التي قام بها المختبر، وهو يعطينا لمحة على التوسع الحضري خلال العقود الماضية، ويساعد على توقع معدل التوسع في المستقبل.

الرصد الفضائي لإمارة دبي

يهدف هذا المشروع إلى دراسة وتقييم معدل النمو الحضري في إمارة دبي، لما له من دور مهم في تحسين إدارة الموارد والاقتصاد والبيئة. والمقصود بالتحضر الزيادة المكانية لعدد الأبنية والمساحة التي يعيش فيها البشر خلال فترة زمنية معينة.

في هذا المشروع، قام الباحثون في المختبر بجمع عدد كبير من الصور متوسطة الدقة التي تم التقاطها بواسطة القمر الصناعي لاند سات خلال العقود الثلاثة الماضية، وتحديداً بين عامي 1986 و2019.

تمكن الباحثون من خلال تحليل هذه الصور من أخذ صورة عامة حول اتجاه التحضر والزحف العمراني في إمارة دبي خلال العقود الثلاثة الماضية، كما توقعوا معدل النمو العمراني الذي سيحصل في المستقبل القريب والمتوسط والبعيد.

نتائج المشروع

استنتج الباحثون في مختبر مركز محمد بن راشد للفضاء أن التغير في التطور الحضري والعمراني لإمارة دبي يمثل مدينة متراصّة (المدينة ذات المسافات القصيرة)، وتتجه نحو التحول إلى مدينة ذكية.

المدينة المتراصّة أو المدينة ذات المسافات القصيرة هي أحد مفاهيم التخطيط المدني والتصميم العمراني، تتعزز فيها الكثافة السكانية العالية نسبياً مع استخدامات مختلطة للأراضي. وتعتمد على نظام نقل عام وفعّال، بتصميمِ يشجع على المشي وركوب الدراجات واستهلاك منخفض للطاقة ما يقلل التلوث.

يتوقع الباحثون أن التطور الحضري والزحف العمراني بإمارة دبي سيزداد بنسبة 19% بحلول عام 2100، وسوف يتم تحويل العديد من الأراضي الصحراوية المحيطة بالإمارة إلى مناطق حضرية جديدة.

نتائج المشروع — حقوق الصورة: مختبر مركز محمد بن راشد للفضاء.

توضح هذه الخريطة التي أنشأها باحثو المعهد بالألوان توقعاتهم حول النمو العمراني والتوسع الذي ستشهده إمارة دبي في المستقبل.

المساحة الجغرافية الملونة بالأخضر هي المساحة التي يتوقع الباحثون أن تكون حضرية حتى عام 2030، تضاف إليها المساحة الملونة بالأصفر حتى عام 2050، أما المساحة الملونة بالأزرق، فهي المناطق الحضرية التي ستضاف إلى إمارة دبي بحلول عام 2100.

استخدامات هذه النتائج

يمكن استخدام هذه الدراسة كمرجع بحثي لإدارة التخطيط العمراني والحضري لمدينة دبي، وضمان التوزيع الأفضل والمتكافئ للخدمات الصحية والتعليمية والاجتماعية عن طريق معرفة وتوقع أفضل موقع جغرافي لكل خدمة بحيث يتناسب التعداد السكاني في تلك المنطقة لتقليل أوقات التنقل، وتقليل التأثير البيئي للمجتمع، وتقليل استهلاك الوقود الأحفوري والطاقة.