ACTYS (“Advanced spectro-bathymetric mapping of shallow seafloor using UAV imagery and deep learning techniques”) is a collaborative project between two top FORTH Institutes, the Institute of Mediterranean Studies (IMS) and the Institute of Computer Science (ICS), funded by the FORTH Synergy Grant. The project’s Principal Investigators are Dr. Dimnitris Alexakis (IMS) and Dr. Anastasios Roussos (ICS). The research team includes also the Oceanographer Dr. Evangelos Alevizos, who is a post-doctoral researcher at IMS and the Computer Scientist and Engineer Dr. Alexandros Makris, who is an associate researcher at ICS.

The goal of the project is to develop an integrated methodology for shallow bathymetry retrieval and detailed mapping of coastal benthic cover of the Cretan shoreline, the transparent waters of which are welcoming for studies with optical imagery. The project’s innovation is based on the combination of unmanned aerial vehicles (UAV) and unmanned surface vehicles (USV) for seafloor mapping. The researchers will collect multi-temporal, multi-spectral imagery with a UAV while they will deploy the USV for gathering reference bathymetry measurements. Following, they will apply state-of-the-art image analysis, neural networks and machine learning techniques for training a system for automated, high resolution 3D reconstruction of coastal seafloor.  

The ultimate goal of the project is to apply this methodology for effective tackling of real-world problems, such as conservation of benthic biodiversity and risk assessment related to rapid coastal change.

The duration of the project is 2 years and the funding resulted from successful proposal submitted to a FORTH/Synergy call. The ACTYS project ranked 1st in the proposal evaluation.


Text in Greek (Ελληνικά)

Το έργο αποτελεί συνεργασία δύο κορυφαίων Ινστιτούτων του ΙΤΕ και συγκεκριμένα του Ινστιτούτου Μεσογειακών Σπουδών και του Ινστιτούτου Πληροφορικής στα πλαίσια χρηματοδότησης FORTH-Synergy Grant με επιστημονικούς υπευθύνους τον Δρ. Δημήτριο Αλεξάκη (Ερευνητής Γ’)  και τον Δρ. Αναστάσιο Ρούσσο (Ερευνητής Β’) αντίστοιχα. Στην ερευνητική ομάδα του προγράμματος συμμετέχουν επίσης ο ωκεανογράφος Δρ. Ευάγγελος Αλεβίζος και ο μηχανικός υπολογιστών Δρ. Αλέξανδρος Μακρής.

Στόχος της ερευνητικής ομάδας είναι η ανάπτυξη ολοκληρωμένης ερευνητικής μεθοδολογίας για την εκτίμηση τόσο της βυθομετρίας όσο και την λεπτομερή  αποτύπωση και χαρτογράφηση του βυθού των παράκτιων περιοχών της Κρήτης, οι οποίες λόγω της ιδιαίτερης διαφάνειας των υδάτων τους προσφέρονται για μελέτες με εναέρια οπτικα δεδομένα. Καινοτομία του προγράμματος αποτελεί η χρήση δεδομένων από  Μη Επανδρωμένα Ιπτάμενα Οχήματα (UAV-Drones) και Μη επανδρωμένα σκάφη για την αποτύπωση του βυθού. Οι ερευνητές του ΙΤΕ θα χρησιμοποιήσουν τα Drones για την λήψη διαχρονικών πολυφασματικών εικόνων και τα μη επανδρωμένα σκάφη για την λεπτομερή αποτύπωση της βυθομετρίας. Στη συνέχεια με τη χρήση σύγχρονων μεθόδων επεξεργασία εικόνας, νευρωνικών δικτύων και τεχνικών βαθειάς μάθησης οι ερευνητές θα δημιουργήσουν και θα εκπαιδεύσουν ένα  σύστημα  αυτοματοποιημένης τρισδιάστατης αποτύπωσης του βυθού των παράκτιων περιοχών με υψηλή ακρίβεια.

Τελικός στόχος του προγράμματος είναι η ανάπτυξη ολοκληρωμένης μεθοδολογίας αποτύπωσης του βυθού με τη χρήση UAV /Drones γεγονός που θα συμβάλει στην αποτελεσματικότερη διαχείρηση της υποβρύχιας βιοποικιλοτητας άλλα και στην  αξιολόγηση του ρίσκου απο ακραίες μεταβολές των ακτών.

Η διάρκεια του ερευνητικού προγράμματος είναι 2 έτη και η χρηματοδότηση προήλθε από την ερευνητική πρόσκληση FORTH/ Synergy (το πρόγραμμα ACTYS κατετάγη 1ο στην σειρά αξιολόγησης της πρόσκλησης FORTH/Synergy).