Unutar nečuveno ambicioznog plana skeniranja cijele Zemlje lidarom

Lidar tehnologija je tehnologija daljinskog otkrivanja koja omogućuje samovozeći automobili da percipiraju svoju okolinu. Radeći na sličan način kao radar i sonar, ali koristeći svjetlosne valove umjesto radija ili zvuka, lidar šalje laserske impulse i zatim mjeri koliko je vremena potrebno da se vrati. Na taj način omogućuje autonomnim ili poluautonomnim automobilima da stvaraju 3D modele i karte svog okoliša, čime daju smisao svijetu oko sebe.

Zasad, tako poznato, zar ne? Ambiciozni novi projekt dvojice profesora sa Sveučilišta Colorado State želi koristiti istu tehnologiju za izradu osjećaj svijeta — samo umjesto da samo shvate smisao svijeta koji ih okružuje, oni žele pronaći smisao za cijeli svijeta — korištenjem lidara za skeniranje ukupne površine planeta Zemlje. I oni su u žurbi da to učine, također.

"Zemlja se mijenja tako brzo da imamo ograničeno vrijeme za stvaranje ovih 3D zapisa koji se mogu sačuvati za buduće generacije,"

dr. Chris Fisher, profesor arheologije u državi Colorado, rekao je za Digital Trends. “Ovo je uistinu najveći dar koji možemo ostaviti budućim generacijama.”

Fisher se udružio s geografom Steve Leisz pokrenuti ono što zovu Zemaljski arhiv. Ideja je, kako navodi Fisher, korištenje lidarskog skeniranja za generiranje karata kulturnih, geoloških i ekoloških artefakata koji su u opasnosti zbog klimatskih promjena. Vjeruju da će ovo biti korisno budućim znanstvenicima.

Punjajuća arheologija

"Ja sam arheolog koji već dugo koristi lidar tehnologiju za pronalaženje arheoloških nalazišta i krajolika", objasnio je Fisher.

Ova upotreba lidara daleko je manje poznata od njegove primjene u samovozećim automobilima. Ali rezultati nisu ništa manje impresivni. U ljeto 2016. lidar je korišten za izradu karte davno izgubljenog grada skriven ispod pokrivača džungle u Kambodži. Lidarski sustav postavljen u tom slučaju omogućio je "gledanje kroz" ometajuće elemente kao što su drveće i vegetacija kako bi se mapiralo tlo ispod.

Fisher obavlja sličan posao. No, kako ističe, prebirući podatke prikupljene za svoj rad, zaključio je da mnogo toga što je odbacivao kao nebitno za svoje istraživanje može biti iznimno relevantno za druge. “Ja prakticiram ono što nazivam 'digitalnom deforestacijom', ribanjem vegetacije kako bih otkrio arheološke materijale ispod”, rekao je. “Ali svi ti podaci koje digitalno čistim su karijere stotina drugih znanstvenika. Kada sam to shvatio također je postalo jasno da ovi lidarski zapisi predstavljaju ultimativne alate za očuvanje jer bilježe površinu Zemlje i sve na njoj.”

Za razliku od ugrađenih lidarskih skenera u autonomnim vozilima, lidarski sustavi koje koriste arheolozi obično su više uključeni. U slučaju izgubljenog kambodžanskog grada, skeniranje je napravljeno pomoću helikoptera s lidarskom opremom instaliranom na donjoj strani. U međuvremenu, na web stranici The Earth Archive, spominje se korištenje zrakoplova za snimanje "guste mreže infracrvenih zraka... prema zemlji."

Provođenjem proletanja, nekoliko sati pokrivenosti može postići ono što bi inače zahtijevalo doslovno desetljeća istraživanja na zemlji - i to s daleko većim razinama točnosti. Rezultati čine mnogo više od jednostavnih slika; skeniranje visoke razlučivosti daje istraživačima gust oblak točaka koje mogu mapirati objekte u tri dimenzije.

Kao trodimenzionalni Google Earth

Postoje tri faze projekta The Earth Archive. Prvi korak je stvoriti osnovni zapis Zemlje kakva je danas. Istraživači tvrde da je jedini način za stvarno mjerenje promjena izazvanih klimatskom krizom imati dva skupa podataka - "prije" i "poslije" - skup podataka koji se mogu analizirati. Trenutno ne postoji skup podataka visoke rezolucije "prije" za većinu planeta. Kao rezultat toga, znanstvenici ne mogu biti sigurni kako se točno stvari mijenjaju i daju li intervencije pozitivne rezultate.

Drugi korak je izgradnja virtualnog modela planeta otvorenog koda koji je dostupan svim znanstvenicima koji mu žele pristupiti. Zamislite ga kao trodimenzionalni Google Earth. Arheolozi bi ovo mogli htjeti da traže nedokumentirana naselja. Ekolozi bi ga, u međuvremenu, mogli koristiti za promatranje sastava šuma. Geolozi bi ga mogli koristiti za proučavanje stvari poput hidrologije, rasjeda i poremećaja. "Mogućnosti su beskrajne", primjećuju istraživači.

Posljednji korak je razvoj drugih A.I. alate koji mogu analizirati lidarske podatke na načine koji se trenutno ne mogu zamisliti.

„Nadamo se da ćemo datum učiniti dostupnim što većem broju znanstvenika u drugim zainteresiranim dionicima možda nećemo moći doista otvoriti izvor podataka, ali ih svakako možemo učiniti široko dostupnima,” Fisher rekao je. “To znači da stvarno ne možemo reći kako će se podaci koristiti u budućnosti. Možemo samo nagađati - ali će nedvojbeno biti kritično."

Najbolje što možemo, što brže možemo

Čini se da je ovdje ključna riječ kritično. Istraživači primjećuju da je 50% svjetskih prašuma već izgubljeno, 18 milijuna hektara šuma uništava se svake godine, a porast razine mora prijeti uništavanjem gradova, zemalja i kontinenata neprepoznatljiva. "Ukoliko nemamo evidenciju o tim mjestima, nitko u budućnosti neće ni znati da su postojala", navodi se na web stranici projekta. Stoga je hitno započeti proces skeniranja.

"Najbolje što možemo, što je brže moguće", rekao je Fisher, opisujući put naprijed. Projekt počinje s Amazonom za koji, objasnio je, "vjerujemo da možemo skenirati 15 milijuna dolara." Sastoji se od 5,5 milijuna četvornih kilometara (više od polovice veličine Kanade), što bi bilo nevjerojatno početak. Ali to je samo djelić od 148 milijuna četvornih kilometara koliko je kopnena masa Zemlje izvan oceana. (Ima ih znatno više ako planiraju skenirati vodu, što lidar se također može koristiti za sondiranje.)

"[Ako su ljudi zainteresirani] mogu reći svojim prijateljima i susjedima", nastavio je Fisher. “Oni mogu podržati znanost općenito i mogu vršiti pritisak na svoje predstavnike da krenu naprijed s rješenjima klimatske krize. Također mogu posjetiti theeartharchive.com i ostaviti donaciju ili posuditi podršku. Trenutačno je Earth Archive korporativni i neutralan prema vladi, tako da ovisimo o ljubaznosti donacija da bismo obavili svoj posao.”

Preporuke urednika

• Prizivanje katastrofa: Unutar najvećeg svjetskog simulatora uragana
• Novi održivi plan za ublažavanje klimatskih promjena uključuje… kuhalo za hrenovke?