Sisällä törkeän kunnianhimoinen suunnitelma skannata koko maapallo lidarilla

Lidar-tekniikka on kaukokartoitustekniikka, joka mahdollistaa itse ajavia autoja havaitsemaan ympäristöään. Lidar toimii samalla tavalla kuin tutka ja kaikuluotain, mutta käyttää valoaaltoja radion tai äänen sijaan, ja se lähettää laserpulsseja ja mittaa sitten, kuinka kauan palautuminen kestää. Näin tehdessään se antaa autonomisille tai puoliautonomisille autoille mahdollisuuden luoda 3D-malleja ja karttoja ympäristöstään ja siten ymmärtää ympäröivää maailmaa.

Toistaiseksi niin tuttua, eikö? Kahden Colorado State Universityn professorin kunnianhimoinen uusi projekti haluaa käyttää samaa tekniikkaa myös tehdäkseen maailman tunne – vain sen sijaan, että he ymmärtäisivät suoraan ympäröivää maailmaa, he haluavat ymmärtää koko maailma - skannaamalla Lidar-planeetan kokonaispinta-ala. Ja heillä on myös kiire tehdä se.

"Maapallo muuttuu niin nopeasti, että meillä on rajallisesti aikaa luoda näitä 3D-tietueita, jotka voidaan säilyttää tulevia sukupolvia varten."

Tohtori Chris Fisher, Coloradon osavaltion arkeologian professori, kertoi Digital Trendsille. "Tämä on todella äärimmäinen lahja, jonka voimme jättää tuleville sukupolville."

Fisher on tehnyt yhteistyötä maantieteilijän kanssa Steve Leisz käynnistää mitä he kutsuvat Maan arkisto. Kuten Fisher huomauttaa, ideana on käyttää lidar-skannausta luomaan karttoja kulttuurisista, geologisista ja ympäristöllisistä esineistä, jotka ovat vaarassa ilmastonmuutoksen vuoksi. He uskovat, että niistä on hyötyä tuleville tutkijoille.

Supercharging arkeologia

"Olen arkeologi, joka on käyttänyt lidar-tekniikkaa pitkään löytääkseen arkeologisia kohteita ja maisemia", Fisher selitti.

Tämä lidarin käyttö on paljon vähemmän tunnettua kuin sen käyttö itseajavissa autoissa. Mutta tulokset eivät ole yhtä vaikuttavia. Kesällä 2016 lidarilla luotiin kartta kauan kadonneesta kaupungista piilotettu viidakon peitteen alle Kambodžassa. Tässä tapauksessa käytetty lidar-järjestelmä mahdollisti "katsomaan" esteiden, kuten puiden ja kasvillisuuden, läpi ja kartoittamaan maan alla.

Fisher tekee samanlaisia ​​töitä. Kuitenkin, kuten hän huomauttaa, seuloessaan työhönsä kerättyjä tietoja hän päätteli, että suuri osa siitä, mitä hän hylkäsi tutkimuksensa kannalta merkityksettömänä, voi olla erittäin tärkeää muille. "Harjoittelen sitä, mitä kutsun "digitaalista metsien hävittämistä", hankaamalla pois kasvillisuuden paljastaakseni alla olevat arkeologiset materiaalit", hän sanoi. "Mutta kaikki ne tiedot, jotka poistan digitaalisesti, ovat satojen muiden tutkijoiden uraa. Kun tajusin tämän, kävi myös selväksi, että nämä lidar-tietueet edustavat äärimmäisiä suojelutyökaluja siinä mielessä, että ne tallentavat maan pinnan ja kaiken sen päällä."

Toisin kuin autonomisten ajoneuvojen lidar-skannerit, arkeologien käyttämät lidar-järjestelmät ovat yleensä enemmän mukana. Kadonneen Kambodžan kaupungin tapauksessa skannaukset tehtiin helikopterilla, jonka alapuolelle oli asennettu lidar-laite. Sillä välin The Earth Archive -sivustolla se viittaa lentokoneen ampumiseen "tiheän infrapunasäteiden verkkoon... kohti maata".

Ohilennoilla useiden tuntien peitolla voidaan saavuttaa se, mikä muuten vaatisi kirjaimellisesti vuosikymmeniä kestäviä paikan päällä tehtyjä tutkimuksia – ja paljon suuremmalla tarkkuudella. Tulokset tekevät paljon enemmän kuin yksinkertaiset kuvat; korkearesoluutioinen skannaus tarjoaa tutkijoille tiheän pistepilven, joka voi kartoittaa kohteita kolmessa ulottuvuudessa.

Kuten kolmiulotteinen Google Earth

The Earth Archive -projektissa on kolme vaihetta. Ensimmäinen askel on luoda perustiedot maapallosta sellaisena kuin se on nykyään. Tutkijat väittävät, että ainoa tapa todella mitata ilmastokriisin aiheuttamaa muutosta on kaksi datajoukkoa - "ennen" ja "jälkeen" - datajoukko, joka voidaan analysoida. Tällä hetkellä suurimmalla osalla planeettasta ei ole olemassa korkearesoluutioisia "ennen" -tietoja. Tämän seurauksena tiedemiehet eivät voi olla varmoja siitä, miten asiat muuttuvat ja tuottavatko interventiot myönteisiä tuloksia.

Toinen vaihe on sitten rakentaa planeetan virtuaalinen avoimen lähdekoodin malli, joka on kaikkien tutkijoiden käytettävissä, jotka haluavat käyttää sitä. Kuvittele se kolmiulotteisena Google Earthina. Arkeologit saattavat haluta tämän etsiäkseen dokumentoimattomia asutuksia. Ekologit voisivat puolestaan ​​käyttää sitä tarkastellakseen metsien koostumusta. Geologit voisivat käyttää sitä tutkimaan asioita, kuten hydrologiaa, vikoja ja häiriöitä. "Mahdollisuudet ovat rajattomat", tutkijat huomauttavat.

Viimeinen vaihe on kehittää muita A.I. työkaluja, jotka voivat analysoida lidar-tietoja tavoilla, joita ei tällä hetkellä voida kuvitella.

"Toivomme saavamme päivämäärän mahdollisimman monen muiden kiinnostuneiden sidosryhmien tutkijoiden ulottuville Emme ehkä pysty avaamaan dataa todella avoimen lähdekoodin avulla, mutta voimme varmasti tehdä sen laajalti saataville", Fisher sanoi. ”Se tarkoittaa, että emme todellakaan voi sanoa, miten dataa käytetään tulevaisuudessa. Voimme vain arvailla - mutta se on epäilemättä kriittistä."

Niin nopeasti kuin pystymme

Kriittinen näyttää olevan ratkaiseva sana tässä. Tutkijat huomauttavat, että 50% maailman sademetsistä on jo kadonnut, 18 miljoonaa hehtaaria metsää tuhoutuu joka vuosi, ja merenpinnan nousu uhkaa tehdä kaupungeista, maista ja maanosista tunnistamaton. "Jos meillä ei ole tietoa näistä paikoista, kukaan ei tulevaisuudessa edes tiedä niiden olemassaolosta", hankkeen verkkosivuilla todetaan. Skannausprosessin aloittaminen on siksi kiireellistä.

"Parhaamme niin nopeasti kuin pystymme", Fisher sanoi kuvaillessaan tietä eteenpäin. Projekti alkaa Amazonista, jonka hän selitti: "Uskomme voivamme skannata 15 miljoonaa dollaria." Se koostuu 5,5 miljoonasta neliökilometristä (yli puolet Kanadan koosta), mikä olisi hämmästyttävää alkaa. Mutta se on vain murto-osa 148 miljoonasta neliökilometristä, joka on Maan valtameren ulkopuolinen maamassa. (On huomattavasti enemmän, jos he aikovat skannata vettä, mikä lidaria voidaan käyttää myös tutkimiseen.)

"[Jos ihmiset ovat kiinnostuneita] he voivat kertoa ystävilleen ja naapureilleen", Fisher jatkoi. ”He voivat tukea tiedettä yleisesti ja painostaa edustajiaan etenemään ratkaisujen kanssa ilmastokriisiin. He voivat myös käydä osoitteessa theeartarchive.com ja jättää lahjoituksen tai antaa tukea. Tällä hetkellä The Earth Archive on yritys- ja hallitusneutraali, joten olemme riippuvaisia ​​lahjoitusten ystävällisyydestä saadaksemme työmme tehtyä."

Toimittajien suositukset

• Katastrofien loihtiminen: Maailman suurimman hurrikaanisimulaattorin sisällä
• Uusi kestävä suunnitelma ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi sisältää… hot dog -keittimen?