Mod malaria med GIS, Deep Learning og Remote Sensing

En ny myggeart truer folkesundheden i Afrikas hastigt voksende byer. Med en bevilling på 20 mio. kr. fra Novo Nordisk Fonden skal et tværfagligt forskerhold nu undersøge, hvordan man med avanceret kortlægning af byerne kan se, hvor en kombination af særligt gunstige vilkår for myg og den lokale arkitektur og planlægning tilsammen kan øge risikoen for vektorbårne sygdomme, såsom malaria. Det Kongelige Akademi leder projektet.

SAMMENFATTET AF ANDERS HERMUND, DET KONGELIGE AKADEMI

En asiatisk myg (Anopheles stephensi) er observeret i flere lande på det afrikanske kontinent. Det vurderes, at der er risiko for, at den spreder sig i flere afrikanske storbyer, der i dag huser omkring 126 millioner mennesker. Med sig bringer myggen malaria, der hvert år smitter og dræber op mod en halv million mennesker, hovedsageligt i Afrika.

Kortlægning af fysisk miljø og myggerisiko Et internationalt hold af epidemiologer, geografer, dataloger og arkitekter går nu sammen om at undersøge, hvordan kortlægning af sammenhænge mellem det fysiske miljø og risikoen for spredning af myggebårne sygdomme kan blive et vigtigt redskab i kampen mod de farlige vira og parasitter, som myggene spreder.

”Myggen udgør en af de største sundhedstrusler på kontinentet. Vi kommer med en ny tilgang til at analysere, hvor myggen potentielt har gode betingelser for at yngle, og hvordan vi kan bekæmpe den gennem bedre byplanlægning,” siger dekan for arkitektur på Det Kongelige Akademi, Jakob Brandtberg Knudsen, der står i spidsen for projektet.

Foto: Johan Mottelson

Raffineret kortlægning Konkret vil forskerne udvikle redskaber baseret på Deep Learning-algoritmer til at analysere satellitfotos for at identificere særlige risikoområder, som kan bruges til at vurdere i hvilke områder og hvilke huse, der er særlig høj risiko for smitte via myg.

”Google har allerede udviklet nogle algoritmer, der kan identificere huse i satellitfotos. De algoritmer virker rigtig godt, når husene er fritstående, men de kollapser i byerne, hvor vi har brug for et mere raffineret system til at identificere potentielle risikoområder. Det er dét system, vi udvikler,” siger Jakob Brandtberg Knudsen.

Algoritmerne i det digitale redskab bygger på data fra højopløselige satellitfotos og dronefotos kombineret med en række observationer fra ’manden på landjorden’. Fx sætter forskerne myggefælder op i huse bygget af forskellige materialer. De registrerer de fysiske forhold i gader, på bygninger osv. – alt sammen data, som er med til at gøre algoritmen så præcis som mulig, så den kan kategorisere elementer i satellitfotos, hvormed den kunstige intelligens kan udpege risikoområder.

Den digitale kortlægning kan i sidste ende vise detaljer som vandpytter, træer, en tagkant eller højden på en bygning.

Om bevillingen: • Forskningsprojektet “Risk-assessment of Vector-borne Diseases Based on Deep

Learning and Remote Sensing” har modtaget 20 millioner kroner fra Novo

Nordisk Fonden og løber over de næste fem år. 6,4 millioner kroner går til Det Kongelige

Akademi, der leder projektet ved dekan for arkitektur, Jakob Brandtberg Knudsen.

• Bag projektet står: Jakob Brandtberg

Knudsen, Gustavo Ribeiro, Anders

Hermund og Johan Mottelson fra Det

Kongelige Akademi – Arkitektur, Design,

Konservering; Rasmus Fensholt fra

Københavns Universitet, Department of

Geosciences and Natural Resource Management (IGN) & Christian Igel fra Københavns

Universitet, Department of Computer

Science; Lucy Tusting fra London School of Hygiene & Tropical Medicine, UK; Fredros

Okumu fra Ifakara Health Institute,

Tanzania.

• Bevillingen kommer fra Novo Nordisk

Fondens Data Science Collaborative

Research Programme, hvor der i år er blevet uddelt i alt fire bevillinger på samlet 72 millioner kroner. Data Science Collaborative Research Programme uddeles årligt til forskningsprojekter, der gennem tværfaglig forskning og samarbejde mellem forskningsgrupper inden for datavidenskab, medicin, biologi, plantevidenskab, bioteknologi, fysisk, kemi mm. forsøger at tackle nogle af verdens store problemstillinger.

Sund byplanlægning

Redskabet skal kunne bruges til at målrette det sundhedsforebyggende arbejde og skabe bedre byplanlægning på længere sigt.

I dag ved man, at vand tæt på bebyggelse giver myggene gunstige muligheder for at yngle, ligesom anden forskning viser, at der er større risiko for myggebårne sygdomme i huse med stråtag fremfor med bliktag.

Forskningen kommer til at foregå i Dar esSalaam i Tanzania, som er en by i kraftig vækst. Men redskaberne til at identificere højrisikoområder kan bruges på hele kontinentet, hvor de uformelle bosættelser i byerne vokser hastigt hver dag.