Pour la première fois, des chercheurs de l’Université du Tennessee à Chattanooga ont reçu le prix d’initiation à la recherche de la National Aeronautics and Space Administration.
Le professeur agrégé Azad Hossain, géoscientifique environnemental au département de biologie, géologie et sciences de l’environnement de l’UTC, était le chercheur principal bénéficiant d’un financement de 299 998 $ de la NASA pour le projet intitulé « Télédétection de la qualité de l’eau dans la rivière Tennessee ».
Le professeur Hong Qin, chef du département d’informatique et d’ingénierie, et Xiaobo Chao, chercheur principal à l’Université du Mississippi, étaient co-chercheurs.
Selon Meredith Perry, vice-chancelière adjointe à la recherche de l’UTC, « l’obtention du prix de la NASA est une réalisation remarquable en toutes circonstances, mais cela était particulièrement remarquable dans la mesure où il a été financé dès la première soumission ».
L’expertise de Hossain réside dans la technologie géospatiale et ses intérêts de recherche se concentrent généralement sur les applications géologiques et environnementales des SIG, la télédétection et l’analyse spatiale couplées à la modélisation numérique.
« Le nom du programme de subventions est Research Opportunities in Space and Earth Science, et nous l’appelons généralement ROSES. Il s’agit d’une subvention très prestigieuse et compétitive à l’échelle nationale », a déclaré Hossain, qui a rejoint le corps professoral de l’UTC à l’automne 2016. « Je travaille dans le domaine des technologies géospatiales et de la télédétection depuis plus de 25 ans, et ce prix est un rêve pour tout scientifique qui fonctionne avec les satellites et la télédétection.
«Je connais l’importance de ce programme. Je sais qu’il s’agit d’un programme de recherche d’élite et, avec la NASA qui y a apposé le nom de l’UTC, cela me procure une grande fierté et une grande satisfaction de dire : « Nous l’avons compris. »
ROSES, a déclaré Hossain, est l’opportunité de subvention de recherche compétitive de la NASA à l’échelle nationale. L’AIR spécifique de deux ans constitue la base nécessaire au développement d’une recherche compétitive, durable et productive.
“Cette recherche consiste à estimer la qualité de l’eau de la rivière Tennessee et à utiliser les satellites de la NASA”, a-t-il expliqué. « et l’un des programmes de satellites d’observation emblématiques de la NASA appelé Landsat. La façon dont fonctionne cette recherche est la suivante : des images satellite sont prises tous les 16 jours ; pour estimer la qualité de l’eau, il faut être dans l’eau au moment même où l’image est prise. Il n’y a pas d’autre option.
« Nous avons donc ces mesures et la NASA a les leurs. Ensuite, nous les coupleons pour développer le modèle.
Hossain est titulaire d’une licence et d’une maîtrise en géologie/sciences de la Terre de l’Université de Dhaka au Bangladesh et d’une maîtrise et d’un doctorat en génie géologique de l’Université du Mississippi.
Au cours de sa carrière de chercheur, la technologie satellite a permis d’avoir une vue d’ensemble de la qualité de l’eau, mais comprendre les plans d’eau intérieurs comme ceux de la rivière Tennessee s’est avéré délicat. Jusqu’à récemment, il n’existait aucun moyen d’utiliser des images satellite pour étudier la qualité de l’eau dans cette région.
Pour changer cela, Hossain a lancé des recherches pour explorer le potentiel de la technologie de télédétection pour étudier la qualité des eaux de surface dans les bassins versants du sud-est du Tennessee en utilisant des observations satellite couplées à des mesures sur le terrain.
“En fait, des études ont été réalisées sur d’autres grands fleuves des États-Unis à l’aide de satellites de la NASA, mais rien n’a été fait sur le fleuve Tennessee”, a-t-il déclaré. “Cela m’a donné une opportunité.”
Le projet consiste à peaufiner un modèle que les chercheurs ont récemment développé et publié pour mesurer la turbidité en ajoutant davantage de données provenant de différentes périodes de l’année et de différentes conditions météorologiques. La turbidité indique à quel point l’eau de la rivière Tennessee est claire.
Les chercheurs créeront ensuite des modèles pour estimer la chlorophylle-à (un indicateur essentiel de la qualité de l’eau) et utilisez Google Earth Engine pour examiner les données historiques. En analysant ces informations, ils espèrent repérer les tendances dans la façon dont ces facteurs de qualité de l’eau évoluent au fil du temps et dans différentes zones.
Hossain a souligné les antécédents interdisciplinaires des trois principaux chercheurs du projet.
« Je suis géologue et scientifique de l’environnement avec une expertise en technologie géospatiale. Le Dr Hong Qin est informaticien et biologiste. Et le Dr Chao, collaborateur externe de l’Université du Mississippi, est un ingénieur des ressources en eau possédant une expertise en qualité de l’eau », a déclaré Hossain.
Ce projet est important pour Chattanooga car la ville est située directement sur la rivière Tennessee, s’est considérablement développée au cours des dernières décennies et est devenue le centre d’une série de sous-bassins versants urbanisés. Les impacts environnementaux de cette croissance, notamment sur la qualité des eaux de surface, sont devenus une préoccupation majeure pour le développement durable de cette zone.
Le développement réussi du projet fournira de puissantes ressources pour faciliter l’étude des impacts de l’utilisation des terres et du changement de couverture terrestre sur la qualité de l’eau de la rivière Tennessee. En outre, a déclaré Hossain, le projet « créera des opportunités pour les étudiants du premier cycle et des cycles supérieurs de s’engager dans des recherches de pointe en matière de télédétection de la qualité de l’eau ».
« L’une des exigences de ce projet était de démontrer que j’avais une forte implication des étudiants du premier cycle et un soutien aux étudiants des cycles supérieurs », a-t-il déclaré. «Je suis actuellement en train de recruter des étudiants afin que nous puissions les intégrer le plus rapidement possible.»
Hossain a déclaré qu’il était reconnaissant envers Ashley Ledford du Bureau de recherche et des programmes spéciaux (ORSP) de l’UTC. “Elle a été phénoménale avec son aide et elle m’a en fait envoyé un e-mail pour examiner cette opportunité.”
Il a également remercié ceux qui lui ont apporté une partie du soutien financier initial qu’il a reçu après son arrivée à l’UTC, notamment des bourses de l’ORSP et du SimCenter (aujourd’hui l’Institut de recherche de l’UTC).
En plus de son travail à l’UTC, Hossain est vice-président de la région Centre-Sud de l’American Society of Photogrammetry and Remote Sensing et rédacteur invité de la revue « Remote Sensing » du Multidgraduate Digital Publishing Institute.
