UrbanWatch pour des plans urbains plus durables et plus résilients au Liban

L’équipe CRDP Lebanese Space Phoenix, formée à l’initiative du Centre de recherche et de développement pédagogiques (CRDP) dans le cadre de la dixième édition du concours international Space Apps Challenge de la NASA, a raflé la première place à la compétition locale de ce concours, tenu pour la première fois au Liban, pour son application web UrbanWatch. L’équipe a été constituée progressivement en se basant sur les profils, expertises et compétences de chacun de ses membres. Issus de différentes régions, notamment de Tripoli, du Koura et de Baalbeck, les 5 candidats, tous férus de sciences et spécialisés dans les domaines des sciences informatiques, d’astrophysique, de robotique et d’intelligence artificielle, ne se connaissaient pas auparavant. Pourtant, Fida Taychouri, professeure de physique, Habib el-Kak enseignant de physique, inventeur et chercheur dans le domaine de l’astrophysique, Paul Melki, spécialisé en intelligence artificielle et robotique établi en France, Jad Matta, étudiant en sciences de l’informatique à l’Université de Balamand, et Rudy Issa, enseignant détenteur d’un master en modélisation et analyse numérique, ont, malgré un calendrier très serré, réussi en deux mois et demi à mettre sur pied leur projet et à développer leur application en s’inspirant de la nécessité de trouver des solutions aux problèmes récurrents au Liban, comme la pollution, les zones ravagées par les incendies ou encore les directives urbaines anarchiques. Un véritable exercice de créativité mettant en avant la collaboration et l’esprit d’équipe. « Nous nous sommes vite rendu compte que nous étions complémentaires en termes de compétences », explique Rudy Issa.

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L’ALBA crée des synergies autour de la ville

L’équipe a travaillé la plupart du temps en ligne, souvent dans des conditions difficiles, et a dû faire face à de nombreux obstacles, comme les coupures de courant, les déconnexions internet et les problèmes de transport dus à la pénurie de carburant. « Encadrés de près par Hoda Khoury, chef du département IT au CRDP, et Antoine Tannous, responsable du concours au Liban, nous avons néanmoins eu la chance que deux des membres de notre équipe vivent en dehors du Liban et nous ont aidés à télécharger des fichiers multimédias et des données satellite. L’Université Saint-Esprit de Kaslik (USEK) nous a également aidés en mettant à notre disposition pendant toute la durée du « hackathon » des salles avec une alimentation électrique constante et une connexion internet », ajoute-t-il.UrbanWatch est une application web qui fournit des données géographiques récentes et en temps réel aux organisations gouvernementales et différents acteurs locaux pour guider les choix et assurer la collaboration entre divers secteurs, comme ceux de la construction, du développement urbain, des domaines juridique et environnemental, afin de mettre en œuvre les règles administratives et les lois appropriées pour différents scénarios basés sur des données spécifiques à la région.Son autre particularité réside dans le fait qu’elle peut aider les municipalités locales et les citoyens à atteindre la durabilité environnementale et aboutir enfin à de meilleurs modèles agricoles en augmentant les zones vertes et en construisant des bâtiments sans risques.

Le défi de combiner des données en provenance de différentes sources

Dans le but de fournir à l’utilisateur des recommandations et des estimations les plus précises possibles, l’application combine la puissance des techniques satellitaires et d’observation de la Terre, qui fournissent des données et des estimations à grande échelle dans l’espace et dans le temps, avec des techniques de drone et terrestres, qui, elles, permettent un raffinement et une granularité plus élevés des données, en particulier au niveau spatial. « Divisée en 2 parties, le front-end, ou l’interface utilisateur, où ce dernier visualise et interagit avec l’application, et le back-end, relié au traitement des données, UrbanWatch comprend une carte intégrée de la Terre qui affiche une vue satellite. C’est à partir de cette vue satellite que nous offrons à l’utilisateur la possibilité de sélectionner la région de son choix », explique Jad Matta.Pour mieux démontrer l’efficacité et l’importance de cette application, des données hybrides ont été collectées (données de satellites d’observation de la Terre EOS, données de véhicules aériens sans pilote UAV et données de plateformes in situ dans la vallée de la Békaa), avant d’être par la suite combinées et traitées. « Nous avons recueilli des données dans la vallée de la Békaa, à différents points au-dessus du fleuve Litani, dans l’objectif de fournir des recommandations basées sur une région bien déterminée », explique Habib el-Kak. « Lesdites données ont été collectées pendant environ deux semaines par le biais d’un drone que j’ai moi-même conçu en dix jours », précise-t-il. Ce dernier est équipé d’une caméra et de multiples capteurs : capteur de gaz (monoxyde de carbone), capteur de pression atmosphérique et de température, capteur de lumière, capteurs d’humidité de l’air et du sol, ainsi que d’un anémomètre (appareil servant à mesurer la vitesse et la pression du vent, NDLR). Rappelant que le Liban manque de données suffisantes sur les ressources énergétiques alternatives qui s’avèrent être essentielles dans la lutte contre la pollution et la dépendance aux ressources polluantes non renouvelables comme le carburant, Paul Melki indique à son tour que « la collecte et la fusion de données, l’extraction de caractéristiques et les recommandations d’UrbanWatch contribueraient à renseigner et guider les usagers quant à l’exploitation appropriée de ces ressources lorsqu’elles sont disponibles ». Le spécialiste en intelligence artificielle et robotique souligne que lors des travaux, l’équipe s’est penchée sur 8 variables différentes, à savoir l’humidité et la vitesse de l’air, la pression atmosphérique, le monoxyde de carbone, l’humidité du sol, la température, les champs continus de végétation de NASA Terra ainsi que le rapport de végétation (par drone). Toutefois, en raison des contraintes de temps, elle n’a pu délivrer des recommandations que pour deux variables étudiées : le monoxyde de carbone et le rapport de végétation, sachant que cette mise en exécution vise à montrer le potentiel de l’application et ne constitue en aucun cas sa version finale. En effet, l’équipe compte bien poursuivre son projet. Mais pour ce faire, elle aura besoin d’appui aussi bien moral que matériel. Soulignons que le Space Apps Challenge, dans le cadre duquel cette application a vu le jour, est le plus grand hackathon international annuel s’adressant, entre autres, aux scientifiques, ingénieurs, codeurs, concepteurs, et technologues du monde entier. L’événement, organisé les 2 et 3 octobre dernier, a regroupé pour sa dixième édition plus de 28 000 participants qui se sont inscrits pour relever les défis spécifiques à ce hackathon et créer des solutions innovantes pour un futur durable sur Terre et dans l’espace, moyennant les ressources et données spatiales ouvertes et gratuites de la NASA, des satellites, des sondes spatiales et d’autres actifs.