تقنية Lidar هي تقنية الاستشعار عن بعد التي تسمح بذلك سيارات ذاتية القيادة لإدراك محيطهم. يعمل بطريقة مشابهة للرادار والسونار، ولكن باستخدام موجات الضوء بدلاً من الراديو أو الصوت، يرسل جهاز الليدار نبضات ليزر ثم يقيس المدة التي يستغرقها الارتداد. ومن خلال القيام بذلك، فإنه يسمح للسيارات ذاتية القيادة أو شبه المستقلة بإنشاء نماذج وخرائط ثلاثية الأبعاد لبيئتها، وبالتالي فهم العالم من حولها.
محتويات
- علم الآثار فائق الشحن
- مثل Google Earth ثلاثي الأبعاد
- بأفضل ما نستطيع، وبأسرع ما نستطيع
حتى الآن، مألوفة جدًا، أليس كذلك؟ يريد مشروع جديد طموح من أستاذين في جامعة ولاية كولورادو استخدام نفس التكنولوجيا في صنعه أيضًا الإحساس بالعالم - فقط بدلاً من مجرد فهم العالم من حولهم مباشرة، فإنهم يريدون فهم العالم كامل العالم – باستخدام الليدار لمسح إجمالي مساحة سطح كوكب الأرض. وهم في عجلة من أمرهم للقيام بذلك أيضًا.
"إن الأرض تتغير بسرعة كبيرة لدرجة أن الوقت المتاح لدينا محدود لإنشاء هذه السجلات ثلاثية الأبعاد التي يمكن حفظها للأجيال القادمة." دكتور كريس فيشروقال أستاذ علم الآثار في ولاية كولورادو لـ Digital Trends. "إنها حقًا الهدية المثالية التي يمكننا أن نتركها للأجيال القادمة."
مقاطع الفيديو الموصى بها
لقد تعاونت فيشر مع الجغرافي ستيف ليز لإطلاق ما يسمونه أرشيف الأرض. الفكرة، كما يشير فيشر، هي استخدام المسح بتقنية الليدار لإنشاء خرائط للآثار الثقافية والجيولوجية والبيئية المعرضة للخطر في مواجهة تغير المناخ. ويعتقدون أن هذه ستكون مفيدة لعلماء المستقبل.
علم الآثار فائق الشحن
وأوضح فيشر: "أنا عالم آثار أستخدم تقنية الليدار لفترة طويلة للعثور على المواقع الأثرية والمناظر الطبيعية".
يعد استخدام الليدار أقل شهرة بكثير من استخدامه في السيارات ذاتية القيادة. لكن النتائج ليست أقل إثارة للإعجاب. في صيف عام 2016، تم استخدام تقنية الليدار لإنشاء خريطة لمدينة مفقودة منذ زمن طويل مخبأة تحت غطاء الغابة في كمبوديا. أتاح نظام الليدار الذي تم نشره في تلك الحالة إمكانية "النظر من خلال" المعالم المعيقة مثل الأشجار والنباتات لرسم خريطة للأرض تحتها.
يقوم فيشر بعمل مماثل. ومع ذلك، كما يشير، أثناء فحصه للبيانات التي تم جمعها لعمله، خلص إلى أن الكثير مما كان يتجاهله باعتباره غير ذي صلة بأبحاثه يمكن أن يكون ذا صلة كبيرة بالآخرين. وقال: "أمارس ما أسميه "إزالة الغابات الرقمية"، حيث أزيل الغطاء النباتي للكشف عن المواد الأثرية الموجودة بالأسفل". "لكن كل تلك البيانات التي أقوم بتنظيفها رقميًا هي مهنة مئات العلماء الآخرين. وعندما أدركت ذلك، أصبح من الواضح أيضًا أن سجلات الليدار هذه تمثل أدوات الحفظ النهائية، حيث أنها تسجل سطح الأرض وكل شيء عليها.
على عكس الماسحات الضوئية الليدار الموجودة على متن المركبات ذاتية القيادة، فإن أنظمة الليدار التي يستخدمها علماء الآثار تميل إلى أن تكون أكثر مشاركة. وفي حالة المدينة الكمبودية المفقودة، تم إجراء عمليات المسح باستخدام طائرة هليكوبتر مزودة بجهاز ليدار مثبت على جانبها السفلي. وفي الوقت نفسه، يشير موقع The Earth Archive على الويب إلى استخدام طائرة لإطلاق "شبكة كثيفة من أشعة الأشعة تحت الحمراء... نحو الأرض".
ومن خلال إجراء عمليات التحليق، يمكن لعدة ساعات من التغطية أن تحقق ما قد يتطلب حرفيًا عقودًا من المسوحات الميدانية - وبمستويات أعلى بكثير من الدقة. النتائج تفعل أكثر بكثير من مجرد صور بسيطة؛ يوفر المسح عالي الدقة للباحثين سحابة كثيفة من النقاط التي يمكنها رسم خريطة للأشياء في ثلاثة أبعاد.
مثل Google Earth ثلاثي الأبعاد
هناك ثلاث مراحل لمشروع أرشيف الأرض. الخطوة الأولى هي إنشاء سجل أساسي للأرض كما هي اليوم. يرى الباحثون أن الطريقة الوحيدة لقياس التغير الناجم عن أزمة المناخ بشكل حقيقي هي الحصول على مجموعتين من البيانات - مجموعة بيانات "قبل" و"بعد" - يمكن تحليلها. في الوقت الحالي، لا توجد مجموعة بيانات عالية الدقة "قبل" في معظم أنحاء الكوكب. ونتيجة لذلك، لا يستطيع العلماء التأكد على وجه التحديد من كيفية تغير الأمور وما إذا كانت التدخلات تسفر عن نتائج إيجابية.
دعونا نقوم بأرشفة كل شيء على وجه الأرض - قبل فوات الأوان | كريس فيشر | TEDxMileHigh
والخطوة الثانية هي بناء نموذج افتراضي مفتوح المصدر للكوكب يمكن لجميع العلماء الذين يرغبون في الوصول إليه الوصول إليه. تصوره كبرنامج Google Earth ثلاثي الأبعاد. قد يرغب علماء الآثار في هذا للبحث عن المستوطنات غير الموثقة. وفي الوقت نفسه، يمكن لعلماء البيئة استخدامه للنظر في تركيبات الغابات. يمكن للجيولوجيين استخدامه لدراسة أشياء مثل الهيدرولوجيا والأخطاء والاضطرابات. ويشير الباحثون إلى أن "الاحتمالات لا حصر لها".
الخطوة الأخيرة هي تطوير الذكاء الاصطناعي الآخر. الأدوات التي يمكنها تحليل بيانات الليدار بطرق لا يمكن تصورها حاليًا.
"نأمل أن نجعل التاريخ متاحًا لأكبر عدد ممكن من العلماء في أصحاب المصلحة المهتمين الآخرين قد لا نكون قادرين على فتح مصدر البيانات حقًا، ولكن يمكننا بالتأكيد جعلها متاحة على نطاق واسع قال. "وهذا يعني أننا لا نستطيع حقًا معرفة كيفية استخدام البيانات في المستقبل. لا يمكننا إلا أن نخمن، لكن الأمر سيكون بلا شك حاسما”.
بأفضل ما نستطيع، وبأسرع ما نستطيع
ويبدو أن الكلمة الحاسمة هي الكلمة الحاسمة هنا. ويشير الباحثون إلى أن 50% من الغابات المطيرة في العالم قد فقدت بالفعل، و18 مليون فدان من الغابات يتم تدميرها كل عام، ويهدد ارتفاع منسوب مياه البحر بتدمير المدن والبلدان والقارات لا يمكن التعرف عليه. ويشير الموقع الإلكتروني للمشروع إلى أنه "ما لم يكن لدينا سجل بهذه الأماكن، فلن يعرف أحد في المستقبل بوجودها". ولذلك فإن بدء عملية المسح يعد مسألة ملحة.
وقال فيشر، واصفاً الطريق إلى الأمام: "بقدر ما نستطيع، وبأقصى سرعة ممكنة". يبدأ المشروع بمنطقة أمازون، وأوضح قائلاً: "نعتقد أنه يمكننا مسح 15 مليون دولار". تبلغ مساحتها 5.5 مليون كيلومتر مربع (أكثر من نصف مساحة كندا) وسيكون ذلك أمرًا مذهلاً يبدأ. ولكنها مجرد جزء صغير من كتلة الأرض غير المحيطية البالغة 148 مليون كيلومتر مربع. (هناك ما هو أكثر بكثير إذا كانوا يخططون لمسح المياه، والتي يمكن أيضًا استخدام الليدار للتحقيق.)
وتابع فيشر: "[إذا كان الناس مهتمين] يمكنهم إخبار أصدقائهم وجيرانهم". "يمكنهم دعم العلم بشكل عام، ويمكنهم الضغط على ممثليهم للمضي قدمًا في إيجاد حلول لأزمة المناخ. يمكنهم أيضًا زيارة theeartharchive.com وترك تبرع أو تقديم الدعم. في الوقت الحالي، يعتبر Earth Archive محايدًا بالنسبة للشركات والحكومة، لذلك نحن نعتمد على التبرعات الطيبة لإنجاز عملنا.
توصيات المحررين
- استحضار الكوارث: داخل أكبر جهاز محاكاة للأعاصير في العالم
- خطة مستدامة جديدة للتخفيف من تغير المناخ تتضمن... طباخًا للنقانق؟
