À medida que soldados e cidadãos fornecem informações das linhas de frente e áreas afetadas pela guerra na Ucrânia – dois anos desde 24 de fevereiro de 2024 – em tempo quase real, uma comunidade ativa de inteligência de código aberto foi formada para acompanhar a atividade das tropas , destruição e outros aspectos da guerra.

A detecção remota complementa esta abordagem, oferecendo um meio seguro para estudar áreas inacessíveis ou perigosas. Por exemplo, os sismólogos documentaram o elevado ritmo de bombardeamentos e disparos de artilharia em torno de Kiev durante os primeiros meses da guerra.

Anteriormente, Teng Wang, professor da Universidade de Pequim, na China, e eu – ambos cientistas da Terra – estudámos testes nucleares ilegais na Coreia do Norte com dados de satélite.

Fazendo bom uso de nossas habilidades mais uma vez, nós, com o estudante de graduação Hang Xu, analisamos o desenvolvimento da guerra a partir do espaço. Utilizamos exclusivamente dados de código aberto e de livre acesso para garantir que todas as nossas descobertas pudessem ser reproduzidas, garantindo transparência e neutralidade.

Vista de cima

Os sensores dos satélites registam ondas electromagnéticas irradiadas ou reflectidas pela superfície da Terra com comprimentos de onda que variam entre centenas de nanómetros e dezenas de centímetros, permitindo uma monitorização semicontínua à escala global, sem restrições políticas e obstáculos naturais.

As imagens ópticas, equivalentes a fotografias tiradas do espaço, ajudam governos, investigadores e jornalistas a monitorizar os movimentos de tropas na frente e a destruição de equipamentos e instalações. Embora as imagens ópticas sejam facilmente interpretadas, elas sofrem com a cobertura de nuvens e operam apenas durante o dia.

Para combater esses problemas, usamos radares a bordo de satélites. Os sistemas de radar espaciais emitem ondas eletromagnéticas de longo comprimento de onda em direção à Terra e depois registram os ecos de retorno. Essas ondas – cerca de 1 a 10 centímetros (0,4 a 4 polegadas) – podem penetrar nas nuvens e na fumaça. A interferometria de radar já provou ser uma ferramenta inestimável para monitorar danos generalizados causados ​​por desastres naturais.

Radar do espaço

Dados de radar gratuitos e disponíveis ao público para aplicações civis são raros – os Estados Unidos estão programados para lançar o seu primeiro em Março de 2024 – mas a Agência Espacial Europeia tem disponibilizado esses dados desde o início da década de 1990. Os dados do radar do satélite Sentinel-1 da Agência Espacial Europeia são livremente acessíveis através do seu centro de dados.

Duas imagens de radar formadas na mesma área podem ser usadas para detectar alterações em estruturas e outras superfícies. A interferometria mede a diferença no tempo de viagem entre dois sinais de radar, que é uma medida de mudança na forma ou posição das superfícies. Outra medida da mudança de superfície é a coerência dos sinais refletidos – isto é, o grau de similaridade entre duas imagens diferentes ao comparar pixels vizinhos na mesma posição nas duas imagens.

Uma grande coerência implica pouca mudança e, portanto, a preservação de um edifício ou outra estrutura. Por outro lado, uma perda de coerência no contexto de um campo de batalha implica danos ou destruição de um edifício ou estrutura.

A resolução espacial do radar Sentinel-1 de 66 pés (20 metros) em uma faixa de 255 milhas (410 quilômetros), combinada com atualizações de 12 dias, torna seus dados de radar ideais para monitorar guerras urbanas.

Esforços de investigação anteriores utilizaram dados de radares de satélite para avaliar os danos em Kiev e Mariupol. Usamos os dados para analisar a evolução dos danos às cidades ao longo do tempo durante várias batalhas prolongadas.

Medida de destruição

Sinalizámos áreas altamente danificadas comparando a coerência do radar antes e depois da guerra, dentro das áreas classificadas como superfícies artificiais pelo conjunto de dados WorldCover 2021 da Agência Espacial Europeia. Utilizando esta abordagem, analisamos primeiro a batalha de Bakhmut, uma das mais longas e sangrentas da guerra, que começou em 8 de outubro de 2022 e terminou com uma vitória russa em 20 de maio de 2023.

Quando Hang Xu mostrou a Teng Wang e a mim os dados que ele havia processado, ficamos intrigados. Vimos um padrão xadrez por toda a cidade. Rapidamente percebemos o horror da situação. A única coisa que sobreviveu após a batalha de um ano foi a rede de estradas da cidade. Todos os edifícios desabaram parcial ou totalmente devido ao bombardeio contínuo.

Em seguida, demos uma olhada nas batalhas de Rubizhne, Sievierodonetsk e Lysychansk que começaram em abril de 2022 e terminaram com uma vitória russa em 2 de julho de 2022. A destruição comparativamente menor de Lysychansk é explicada pelo rápido cerco da cidade pelo sul. de contínuos ataques frontais, como foi o caso em Bakhmut. Os dados do radar revelam destruição longe da linha da frente, dentro das cidades, mostrando toda a extensão da devastação.

Devastação em foco

As imagens de detecção remota oferecem os meios para monitorizar com segurança o impacto dos conflitos armados, especialmente à medida que proliferam as guerras de alta intensidade em ambientes urbanos. Os instrumentos de satélite de acesso aberto complementam outras formas de inteligência de fonte aberta, oferecendo acesso desimpedido a informações imparciais e de alta resolução, o que pode ajudar as pessoas a compreender o verdadeiro impacto da guerra no terreno.

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