Từ những hình ảnh lịch sử đã được giải mật do vệ tinh KH-9 cung cấp, các nhà nghiên cứu đã xây dựng mô hình dự đoán các hố bom với chi phí ít tốn kém hơn mà bảo đảm an toàn và độ chính xác.
Vật liệu chưa nổ (UXO) gồm các loại bom, đạn pháo... được sử dụng trong các cuộc xung đột quân sự nhưng không phát nổ, tiềm ẩn nhiều tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng, sinh kế và hệ sinh thái ở khu vực bị ô nhiễm.
Đông Nam Á là khu vực có tỷ lệ ô nhiễm UXO cao nhất thế giới, chủ yếu bắt nguồn từ các cuộc oanh tạc trên không của quân đội Mỹ trong Chiến tranh Việt Nam từ năm 1955 đến năm 1975 với ước tính khoảng 20% diện tích đất bị ô nhiễm.
Những vị trí ném bom tại Đông Nam Á trong hồ sơ bom mình được không quân Mỹ công bố năm 2011. Ảnh: Nghiên cứu được công bố
Các phương pháp rà phá bom dựa vào các thiết bị kỹ thuật có nhược điểm là chi phí cao, do vậy, những phương pháp phi kỹ thuật như nghiên cứu hồ sơ lịch sử hoặc dữ liệu viễn thám được áp dụng để hỗ trợ rà phá UXO. Tuy nhiên, các hồ sơ lịch sử cũng tiềm tàng những rủi ro như thông tin không chính xác, không đầy đủ, hoặc thậm chí bị làm giả. Trong khi đó, rà soát UXO từ các hình ảnh vệ tinh gặp khó khăn do hình dáng của các hố bom thay đổi bởi sự xói mòn, sự phát triển của thảm thực vật hay sự can thiệp của con người theo thời gian.
KH-9, còn gọi là Hexagon hoặc Big Bird, là loạt vệ tinh trinh sát chụp ảnh được Mỹ phóng trong khoảng thời gian từ năm 1971 đến năm 1986 nhằm thu thập thông tin tình báo trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh và đã được giải mật vào năm 2011.
Một nhóm nhà khoa học đến từ Đại học Edinburgh, Đại học Leeds, đài quan sát Mytholmroyd và Viện Phân tích Hệ thống Ứng dụng Quốc tế IIASA nhận thấy hình ảnh từ KH-9 có thể khắc phục nhược điểm của các nguồn phi kỹ thuật đã được sử dụng. Họ đã thực hiện phân tích các dữ liệu và ứng dụng nó để xây dựng một mô hình mạng nơ-ron U-Net giúp rà phá bom mìn.
Nhóm đã lựa chọn hai khu vực nghiên cứu là tỉnh Quảng Trị và khu vực quanh ngã ba biên giới Việt Nam - Lào - Campuchia, bao gồm các đoạn Đường mòn Hồ Chí Minh - tuyến đường tiếp tế chính của quân đội miền Bắc Việt Nam. Các ảnh KH-9 sử dụng trong nghiên cứu là ảnh chụp ngã ba biên giới vào ngày 4/11/1972 và chụp tỉnh Quảng Trị vào ngày 20/3/1973. Tổng cộng có 20 ảnh được sử dụng.
Hình ảnh một khu vực ở Kon Tum từ KH- 9. Ảnh: Nghiên cứu được công bố
Các hình ảnh sau khi được xử lý kỹ thuật được chia thành các ô có kích thước 256 pixel. Với hình ảnh tỉnh Quảng Trị, 1.000 ô ảnh ngẫu nhiên đã được chọn, trong đó 600 ô dùng để huấn luyện máy, 200 ô để xác thực và 200 ô để kiểm tra. Với hình ảnh TBA, 1.400 ô được chọn, trong đó 600 ô dùng cho đào tạo, 200 ô để xác thực và 600 ô để kiểm tra. Các hố bom hiển thị trên các ảnh được chọn được gắn nhãn thủ công nếu chúng lớn hơn 25 pixel (tương đương 25m2 trong thực tế), các điểm bé hơn sẽ bị loại vì khó xác định được độ tin cậy của chúng do độ phân giải và chất lượng hình ảnh.
Bên cạnh đào tạo mô hình bằng bộ dữ liệu Imagenet, GPU Nvidia RTX 2060 và ngôn ngữ lập trình Python, các kết quả dự đoán từ mô hình còn được đối chiếu với dữ liệu từ hồ sơ đánh bom trong Chiến tranh Việt Nam (THOR) do không quân Mỹ công bố năm 2011.
Kết quả, mô hình xác định hố bom với độ chính xác 67%. Nghĩa là, với những điểm mà mô hình cho là hố bom, có 67% trong số chúng là hố bom trên thực tế, 39% còn lại dự đoán chưa chính xác.
Nhìn chung, mô hình được đánh giá là có tiềm năng ứng dụng lớn trong rà phá UXO và bom mìn nói chung với chi phí thấp hơn, dù độ chính xác vẫn cần được cải thiện.
Nghiên cứu đã được công bố trên Science of Remote Sensing.
Nguồn: