See on ennekuulmatult ambitsioonikas plaan skaneerida kogu Maa lidariga

Lidari tehnoloogia on kaugseiretehnoloogia, mis võimaldab isejuhtivad autod ümbritsevat tajuda. Töötades sarnaselt radarile ja sonarile, kuid kasutades raadio või heli asemel valguslaineid, saadab lidar välja laserimpulsse ja mõõdab seejärel tagasipõrke aega. Seejuures võimaldab see autonoomsetel või poolautonoomsetel autodel luua oma keskkonnast 3D-mudeleid ja -kaarte, mõtestades seeläbi ümbritsevat maailma.

Siiani nii tuttav, eks? Kahe Colorado osariigi ülikooli professori uus ambitsioonikas projekt soovib kasutada sama tehnoloogiat maailmataju — ainult selle asemel, et lihtsalt ümbritsevat maailma mõtestada, tahavad nad mõista terve maailm – kasutades lidarit planeedi Maa kogupinna skaneerimiseks. Ja neil on ka kiire.

"Maa muutub nii kiiresti, et meil on piiratud aeg nende 3D-kirjete loomiseks, mida saab tulevastele põlvkondadele säilitada,"

Dr Chris Fisher, Colorado osariigi arheoloogiaprofessor, rääkis Digital Trendsile. "See on tõesti ülim kingitus, mille saame tulevastele põlvedele jätta."

Fisher on geograafiga koostööd teinud Steve Leisz käivitada, mida nad kutsuvad Maa arhiiv. Nagu Fisher märgib, on idee kasutada lidari skaneerimist, et luua kaarte kultuurilistest, geoloogilistest ja keskkonnaobjektidest, mis on kliimamuutuste tõttu ohus. Nad usuvad, et need on tulevastele teadlastele kasulikud.

Ülelaadimise arheoloogia

"Olen arheoloog, kes on pikka aega kasutanud lidari tehnoloogiat arheoloogiliste paikade ja maastike leidmiseks," selgitas Fisher.

Lidari selline kasutamine on palju vähem tuntud kui selle kasutamine isejuhtivates autodes. Kuid tulemused pole vähem muljetavaldavad. 2016. aasta suvel kasutati lidarit ammu kadunud linna kaardi loomisel peidetud Kambodža džunglikatte alla. Sel juhul kasutusele võetud lidari süsteem võimaldas "läbi vaadata" takistavaid objekte, nagu puud ja taimestik, et kaardistada all olev maapind.

Fisher teeb sarnast tööd. Kuid nagu ta märgib, jõudis ta oma töö jaoks kogutud andmeid sõeludes järeldusele, et suur osa sellest, mida ta oma uurimistöö jaoks ebaolulisena kõrvale heitis, võib olla teiste jaoks äärmiselt oluline. "Harjutan seda, mida ma nimetan" digitaalseks metsaraadamiseks", puhastades taimestikku, et paljastada allpool olevad arheoloogilised materjalid," ütles ta. "Kuid kõik need andmed, mille ma digitaalselt eemaldan, on sadade teiste teadlaste karjäär. Kui ma sellest aru sain, sai selgeks ka see, et need lidari kirjed kujutavad endast parimaid kaitsevahendeid, kuna need salvestavad Maa pinna ja kõik sellel.

Erinevalt autonoomsete sõidukite pardal olevatest lidar-skanneritest kipuvad arheoloogide kasutatavad lidarisüsteemid olema rohkem kaasatud. Kadunud Kambodža linna puhul tehti skaneeringud helikopteriga, mille alumisele küljele oli paigaldatud lidar-platvorm. Samal ajal viitab see veebisaidil The Earth Archive lennuki kasutamisele "tiheda infrapunakiirte võrgustiku... maa poole" tulistamiseks.

Möödalendude tegemisel võib mitmetunnise katvuse abil saavutada selle, mis muidu nõuaks sõna otseses mõttes aastakümneid kestvaid kohapealseid uuringuid – ja palju suurema täpsusega. Tulemused teevad palju enamat kui lihtsad pildid; kõrge eraldusvõimega skaneerimine annab teadlastele tiheda punktipilve, mis suudab objekte kolmemõõtmeliselt kaardistada.

Nagu kolmemõõtmeline Google Earth

The Earth Archive projektil on kolm etappi. Esimene samm on luua lähteülesanne Maa kohta, nagu see praegu on. Teadlased väidavad, et ainus viis kliimakriisist põhjustatud muutuste tõeliseks mõõtmiseks on kahe andmekogumi olemasolu - "enne" ja "pärast" - andmekogumit, mida saab analüüsida. Praegu pole suurema osa planeedi kohta kõrge eraldusvõimega "enne" andmekogumit. Seetõttu ei saa teadlased olla kindlad, kuidas asjad täpselt muutuvad ja kas sekkumised annavad positiivseid tulemusi.

Teine samm on seejärel luua planeedi virtuaalne avatud lähtekoodiga mudel, mis on juurdepääsetav kõigile teadlastele, kes soovivad sellele juurde pääseda. Kujutage seda ette kolmemõõtmelise Google Earthina. Arheoloogid võivad soovida, et see otsiks dokumentideta asulaid. Vahepeal võiksid ökoloogid seda kasutada metsakoosseisude vaatamiseks. Geoloogid võiksid seda kasutada selliste asjade uurimiseks nagu hüdroloogia, vead ja häired. "Võimalused on lõputud," märgivad teadlased.

Viimane samm on muu A.I väljatöötamine. tööriistad, mis suudavad analüüsida lidari andmeid viisil, mida praegu pole võimalik ette kujutada.

"Loodame teha selle kuupäeva kättesaadavaks võimalikult paljudele teiste huvitatud sidusrühmade teadlastele me ei pruugi olla võimelised andmeid tõeliselt avatud lähtekoodiga hankima, kuid me saame need kindlasti laialdaselt kättesaadavaks teha," Fisher ütles. "See tähendab, et me tõesti ei saa öelda, kuidas andmeid tulevikus kasutatakse. Võime ainult oletada, kuid see on kahtlemata kriitiline.

Nii kiiresti kui võimalik, nii kiiresti kui võimalik

Kriitiline näib siin olevat otsustava tähtsusega sõna. Teadlased märgivad, et 50% maailma vihmametsadest on juba kadunud, 18 miljonit aakrit metsa hävib igal aastal ning meretaseme tõus ähvardab muuta linnu, riike ja mandreid äratundmatuks. "Kui meil pole nende kohtade kohta registrit, ei tea keegi tulevikus nende olemasolust," märgitakse projekti veebisaidil. Seetõttu on skannimisprotsessi käivitamine kiireloomuline.

"Nii kiiresti kui võimalik," ütles Fisher edasiliikumist kirjeldades. Projekt algab Amazoniga, mis tema sõnul "usume, et suudame skannida 15 miljonit dollarit." Koosneb 5,5 miljonist ruutkilomeetrist (rohkem kui poole Kanada suurusest), mis oleks hämmastav alustada. Kuid see on vaid murdosa 148 miljonist ruutkilomeetrist, mis on Maa ookeaniväline maismaa mass. (Kui nad plaanivad vett skaneerida, on palju rohkem, mis sondeerimiseks saab kasutada ka lidarit.)

"[Kui inimesed on huvitatud], võivad nad oma sõpradele ja naabritele rääkida, " jätkas Fisher. "Nad saavad toetada teadust üldiselt ja nad saavad survestada oma esindajaid kliimakriisi lahenduste leidmisega. Samuti saavad nad külastada veebilehte theeartarchive.com ja jätta annetuse või toetust. Praegu on The Earth Archive ettevõtete ja valitsuse suhtes neutraalne, seega sõltume oma töö tegemisel annetuste lahkusest.

Toimetajate soovitused

• Katastroofide võlumine: maailma suurimas orkaani simulaatoris
• Uus jätkusuutlik plaan kliimamuutuste leevendamiseks hõlmab… hot dogi pliiti?