La tecnologia Lidar è la tecnologia di telerilevamento che consente auto a guida autonoma percepire l'ambiente circostante. Funzionando in modo simile al radar e al sonar, ma utilizzando onde luminose anziché radio o sonore, il lidar invia impulsi laser e quindi misura il tempo necessario per riprendersi. In tal modo, consente alle auto autonome o semi-autonome di creare modelli 3D e mappe del loro ambiente, dando così un senso al mondo che le circonda.
Contenuti
- Archeologia potenziata
- Come un Google Earth tridimensionale
- Come meglio possiamo, il più velocemente possibile
Finora, così familiare, vero? Un nuovo ambizioso progetto di due professori della Colorado State University vuole utilizzare la stessa tecnologia anche per produrre senso del mondo – solo che invece di limitarsi a dare un senso al mondo direttamente intorno a loro, vogliono dare un senso al intero mondo – utilizzando il lidar per scansionare la superficie totale del pianeta Terra. E hanno anche fretta di farlo.
“La Terra sta cambiando così rapidamente che abbiamo un tempo limitato per creare questi documenti 3D che possano essere preservati per le generazioni future”, Dottor Chris Fisher, professore di archeologia alla Colorado State, ha detto a Digital Trends. “Questo è davvero il dono supremo che possiamo lasciare alle generazioni future”.
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Fisher ha collaborato con il geografo Steve Leisz per lanciare quello che chiamano L'Archivio della Terra. L’idea, come osserva Fisher, è quella di utilizzare la scansione lidar per generare mappe di artefatti culturali, geologici e ambientali che sono a rischio di fronte ai cambiamenti climatici. Credono che questi saranno utili per i futuri scienziati.
Archeologia potenziata
"Sono un archeologo che utilizza da molto tempo la tecnologia lidar per trovare siti e paesaggi archeologici", ha spiegato Fisher.
Questo utilizzo del lidar è molto meno noto del suo impiego nelle auto a guida autonoma. Ma i risultati non sono meno impressionanti. Nell’estate del 2016, lidar è stato utilizzato per creare una mappa di una città perduta da tempo nascosto sotto la copertura della giungla in Cambogia. Il sistema lidar implementato in quel caso ha permesso di “guardare attraverso” elementi che ostruivano come alberi e vegetazione per mappare il terreno sottostante.
Fisher svolge un lavoro simile. Tuttavia, come sottolinea, mentre esaminava i dati raccolti per il suo lavoro, ha concluso che gran parte di ciò che scartava come irrilevante per la sua ricerca potrebbe essere estremamente rilevante per altri. “Pratico quella che chiamo ‘deforestazione digitale’, spazzando via la vegetazione per svelare i materiali archeologici sottostanti”, ha detto. “Ma tutti quei dati che elimino digitalmente rappresentano le carriere di centinaia di altri scienziati. Quando me ne sono reso conto, è diventato anche chiaro che questi registri lidar rappresentano gli strumenti di conservazione definitivi in quanto registrano la superficie terrestre e tutto ciò che si trova su di essa”.
A differenza degli scanner Lidar di bordo dei veicoli autonomi, i sistemi Lidar utilizzati dagli archeologi tendono ad essere più coinvolti. Nel caso della città perduta della Cambogia, le scansioni sono state effettuate utilizzando un elicottero con un impianto Lidar installato nella parte inferiore. Nel frattempo, sul sito web The Earth Archive, si fa riferimento all’utilizzo di un aereo per sparare una “densa griglia di raggi infrarossi… verso il suolo”.
Eseguendo passaggi fly-by, diverse ore di copertura possono ottenere ciò che altrimenti richiederebbe letteralmente decenni di rilievi sul campo – e con livelli di precisione molto maggiori. I risultati fanno molto più che semplici immagini; la scansione ad alta risoluzione fornisce ai ricercatori una densa nuvola di punti in grado di mappare oggetti in tre dimensioni.
Come un Google Earth tridimensionale
Ci sono tre fasi nel progetto The Earth Archive. Il primo passo è creare una documentazione di base della Terra così come è oggi. I ricercatori sostengono che l’unico modo per misurare veramente il cambiamento indotto dalla crisi climatica è avere due serie di dati – un “prima” e un “dopo” – che possano essere analizzati. Al momento non esiste alcun set di dati “prima” ad alta risoluzione per la maggior parte del pianeta. Di conseguenza, gli scienziati non possono essere sicuri esattamente di come stanno cambiando le cose e se gli interventi stanno dando risultati positivi.
Archiviamo tutto sulla Terra - prima che sia troppo tardi | Chris Fisher | TEDxMileHigh
Il secondo passo è quindi costruire un modello virtuale e open source del pianeta che sia accessibile a tutti gli scienziati che desiderano accedervi. Immaginatelo come un Google Earth tridimensionale. Gli archeologi potrebbero volerlo per cercare insediamenti non documentati. Gli ecologisti, nel frattempo, potrebbero usarlo per osservare la composizione delle foreste. I geologi potrebbero usarlo per studiare cose come l’idrologia, le faglie e i disturbi. “Le possibilità sono infinite”, osservano i ricercatori.
Il passo finale è sviluppare altri sistemi A.I. strumenti in grado di analizzare i dati lidar in modi che attualmente non possono essere concepiti.
“Speriamo di rendere la data accessibile al maggior numero possibile di scienziati e altre parti interessate potremmo non essere in grado di rendere veramente open source i dati, ma possiamo certamente renderli ampiamente disponibili”, Fisher disse. “Ciò significa che non possiamo davvero dire come verranno utilizzati i dati in futuro. Possiamo solo fare supposizioni, ma sarà senza dubbio fondamentale”.
Come meglio possiamo, il più velocemente possibile
Critico sembra essere la parola cruciale qui. I ricercatori notano che il 50% delle foreste pluviali del mondo è già andato perduto, 18 milioni di acri di foresta viene distrutto ogni anno e l’innalzamento del livello del mare minaccia di distruggere città, paesi e continenti irriconoscibile. “Se non avremo una documentazione di questi luoghi, nessuno in futuro saprà nemmeno della loro esistenza”, osserva il sito web del progetto. L’avvio del processo di scansione è quindi una questione urgente.
“Come meglio possiamo, il più velocemente possibile”, ha detto Fisher, descrivendo il percorso da seguire. Il progetto inizia con l’Amazzonia che, ha spiegato, “crediamo di poter scansionare per 15 milioni di dollari”. Composto da 5,5 milioni di chilometri quadrati (più della metà della superficie del Canada), sarebbe fantastico inizio. Ma è solo una frazione dei 148 milioni di chilometri quadrati che costituiscono la massa terrestre non oceanica della Terra. (Ce ne sarebbero molti di più se intendono scansionare l’acqua, il che lidar può essere utilizzato anche per sondare.)
"[Se le persone sono interessate] possono dirlo ai loro amici e vicini", ha continuato Fisher. “Possono sostenere la scienza in generale e possono fare pressione sui propri rappresentanti affinché vadano avanti con soluzioni alla crisi climatica. Possono anche visitare theeartharchive.com e lasciare una donazione o prestare supporto. Al momento, The Earth Archive è neutrale rispetto alle aziende e al governo, quindi dipendiamo dalla gentilezza delle donazioni per portare a termine il nostro lavoro”.
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