SipamMar

Un sistema autónomo brasileño de detección y modelado de derrames de petróleo

Authors

  • Ariel de Almeida Horst Gamba Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia
  • Luis Felipe Ferreira de Mendonça Federal University of Bahia-UFBA
  • Carlos Alessandre Domingos Lentini Federal University of Bahia-UFBA
  • Syumara Queiroz de Paiva e Silva Universidade Federal de Pernambuco
  • David Oliveira Silva Universidade Federal da Bahia
  • Marcos Reinan de Assis Conceição Petrobras
  • André Telles da Cunha Lima Universidade Federal da Bahia

Keywords:

óleo e gás, Sensoriamento Remoto, inteligência artificial, Amazônia Azul

Abstract

The "SipamMar" project developed an automated operational system for alerting and simulating oil spill dispersion in Brazilian jurisdictional waters, aiming to mitigate the Blue Amazon's vulnerability to spills, a deficiency exposed by the 2019 disaster. This system integrates Synthetic Aperture Radar (SAR) remote sensing, enabling continuous detection regardless of weather conditions, with advanced machine learning and deep learning (ML/DL) techniques, specifically Convolutional Neural Networks (CNNs) like U-Net and ResNet-50, trained with Sentinel-1 SAR images for automated spill detection. Detection accuracy is enhanced by integrating auxiliary environmental data (e.g., chlorophyll-a, wind, currents), which helps reduce false positives (lookalikes) and speckle noise. Upon detection confirmation, the system activates a numerical oil dispersion modeling module using the MEDSLIK-II model, configured to simulate multiple oil types and physical weathering processes, utilizing data from Copernicus Marine Service, ERA5, and GFS/NOAA. The entire process is fully automated by scripts, from data acquisition to graphical output and hourly animation generation, with results interoperable with GIS environments, providing crucial spatial support for decision-making and rapid emergency response. Case studies demonstrate SipamMar's robustness and operational applicability in scenarios with and without false positives, representing a significant advance in Brazil's capacity for monitoring and protecting the Blue Amazon.

Author Biographies

Ariel de Almeida Horst Gamba, Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia

Graduado em Geologia (UnB, 2022). Atualmente, ocupa o cargo de Analista em Ciência e Tecnologia, na Coordenação da Amazônia Azul, no Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia (CENSIPAM).

Luis Felipe Ferreira de Mendonça, Federal University of Bahia-UFBA

Doutor em Sensoriamento Remoto (UFRGS, 2017). Mestre em Sensoriamento Remoto (UFRGS, 2013). Graduado em Oceanologia (FURG, 2010). Professor Adjunto da Universidade Federal da Bahia (UFBA).

Carlos Alessandre Domingos Lentini, Federal University of Bahia-UFBA

Doutor em Oceanografia Física e Meteorologia pela Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science da Universidade de Miami (RSMAS/UM - EUA). Mestre em Oceanografia (USP, 1997). Graduado em Oceanologia (FURG, 1992). Professor Titular da Universidade Federal da Bahia (UFBA).

Syumara Queiroz de Paiva e Silva, Universidade Federal de Pernambuco

Doutora em Oceanografia (UFPE, 2024). Mestra em Oceanografia (UFPE, 2020). Graduada em Oceanografia. Pesquisadora colaboradora do LMI TAPIOCA (Tropical Atlantic Interdisciplinary laboratory on physical, biogeochemical ecological and human dynamics) e do Centro de Estudos e Ensaios em Risco e Modelagem Ambiental (CEERMA).

David Oliveira Silva, Universidade Federal da Bahia

Graduando em Engenharia da Computação (UFBA). Membro do Laboratório de Oceanografia por Satélite (UFBA) onde, atualmente, desenvolve pesquisas em Sensoriamento Remoto aplicando técnicas de Aprendizado de Máquina.

Marcos Reinan de Assis Conceição, Petrobras

Graduado em Geofísica (UFBA, 2021). Atualmente, ocupa o cargo de Cientista de Dados na PETROBRAS.

André Telles da Cunha Lima, Universidade Federal da Bahia

Doutor em Física (PUC-Rio, 2005). Mestre em Física (UERJ, 2000). Graduação em Física (USP, 1997). Professor Associado da Universidade Federal da Bahia (UFBA).

Published

2025-11-13

How to Cite

DE ALMEIDA HORST GAMBA, Ariel; FELIPE FERREIRA DE MENDONÇA, Luis; ALESSANDRE DOMINGOS LENTINI, Carlos; QUEIROZ DE PAIVA E SILVA, Syumara; OLIVEIRA SILVA, David; DE ASSIS CONCEIÇÃO, Marcos Reinan; TELLES DA CUNHA LIMA, André. SipamMar: Un sistema autónomo brasileño de detección y modelado de derrames de petróleo. COLEÇÃO THEREZINHA DE CASTRO - REVISTA EM SEGURANÇA, DESENVOLVIMENTO E DEFESA, Brasília, v. 2, n. 2, p. 57–74, 2025. Disponível em: https://rsdd.esd.gov.br/index.php/rsdd/article/view/82. Acesso em: 18 nov. 2025.

Similar Articles

1 2 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.