نظارت بر ساخت‌وسازهای غیرقانونی با پهپادهای هوشمند

محققان توانسته‌اند از فناوری پهپادها برای تشخیص تغییراتی که در نمای ساختمان‌ها ایجاد می‌شود، استفاده کنند. در واقع، با ظهور شهرهای دیجیتالی و دوقلوهای دیجیتالی، این امکان فراهم شده است که تغییرات مختلف در ساختمان‌ها، اعم از خارجی و داخلی مشاهده گردد و این موضوع باعث می‌شود فرصت‌های جدیدتری برای گرفتن چنین داده‌هایی وجود داشته باشد.

حقیقت آن است که پردازش تصویر در فضای بازِ برخی شهرها به دلیل موانع مختلفی مانند سیم‌ها و تیرهای چراغ‌برق، برآمدگی‌ها و سایر بخش‌های ساختمان و همچنین تغییرات آب‌وهوایی که بر کیفیت تصاویر پهپادها تأثیر می‌گذارد، دشوار است.

تیمی از محققان دانشگاه صنعتی کاوناس (KTU)، تصمیم گرفتند بر روی نماهای ساختمان‌ها مطالعه کنند. از نظر آن‌ها نماهای قدیمی نیازمند استفاده از راه‌حل‌های پردازش سیگنال هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی است، تا ساختمان‌ها در پس‌زمینه کلی شهر، شناسایی و طبقه‌بندی شوند. در صورتی که پیش از این، با استفاده از مدل‌های ریاضی ابتدایی، محققان تنها می‌توانستند ساختمان‌هایی با نمای ساده را شناسایی کنند. علاوه بر این، ساختمان‌هایی که قرار بود طبقه‌بندی شوند، باید از یکدیگر جدا می‌شدند، یعنی هیچ دیوار مشترکی نداشتند یا حداقل از نظر سبکی قابل تشخیص بودند.

ارزیابی وضعیت فنی ساختمان‌ها توسط پهپادها

به خاطر اهمیت نمای ساختمان‌ها در معماری‌های شهری و از آن رو که نما، هویت یک ساختمان محسوب می‌شود، محققان تلاش نموده‌اند با پژوهش بر روی پهپادها ساخت‌وساز غیرقانونی یا آسیب شهری را به وسیله آن‌ها به ثبت برسانند. در واقع، همان‌طور که پهپاد در شهر پرواز می‌کند و از نماهای ساختمان‌ها عکس می‌گیرد، داده‌ها به صورت بی‌سیم به یک پلتفرم محاسباتی ارسال می‌شود که می‌تواند تعیین کند که چه تغییرات غیرقانونی بر روی یک ساختمان انجام گرفته است.

جالب این است که عکس‌های پهپاد از نماهای ساختمان می‌تواند برای ارزیابی وضعیت فنی ساختمان‌ها از جمله نفوذ آب از طریق درزها، ترک‌ها در دکور یا سازه، تغییر رنگ عناصر نما یا حتی فرورفتگی‌های بالقوه در سطوح مورد استفاده قرار گیرد.

آگاهی از تغییرات ساخت‌وساز شهرهای شلوغ

وجود این پهپادها برای جلوگیری از ساخت‌وسازهای غیرقانونی به کار گرفته می‌شوند، چراکه دیدن بالای ساختمان‌های بلند و بلوک‌های آپارتمانی، برای آگاهی از ساخت‌های غیرقانونی دشوار است.

در واقع، دشوارترین کار برای استخراج اطلاعات مفید برای الگوریتم، شلوغی یک شهر است، چراکه ساختمان‌ها در مراکز شهر اغلب توسط اشیاء مختلفی مانند سیم‌ها، درختان و حتی تزئینات و تبلیغات پنهان می‌شوند و این مسئله باعث می‌گردد تغییراتی که در ساختمان‌ها ایجاد می‌شوند، درست دیده نشوند. با وجود این، این پهپادها می‌توانند یک تصویر دقیق و با کیفیت بالا از نما را از همه زوایا جمع‌آوری کنند. نکته دیگر این است که شناسایی ساختمان‌هایی که ساختار نمای مشابهی دارند، مشکلات زیادی از جمله تشخیص کاذب خطوط عناصر نما در اثر سایه‌ها یا زاویه لنز دوربین را ایجاد می‌کند. این دلایل باعث شده‌اند محققان از راهکارهای پردازش سیگنال مبتنی بر هوش مصنوعی در این مطالعه استفاده کنند.

در مجموع تصاویر مناظر شهری که توسط پهپادها گرفته می‌شوند، می‌توانند برای شناسایی نقص‌ها در ساختمان‌های تاریخی و مکان‌های میراث فرهنگی یا برای برنامه‌ریزی توسعه شهری استفاده شوند.