LiDAR로 지구 전체를 스캔하려는 터무니없는 야심찬 계획의 내부

Lidar 기술은 원격 감지 기술입니다. 자율주행 자동차 주변 환경을 인식합니다. 레이더 및 소나와 유사한 방식으로 작동하지만 라디오나 소리가 아닌 광파를 사용하는 LiDAR는 레이저 펄스를 보낸 다음 반사되는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 이를 통해 자율 또는 반자율 자동차는 주변 환경에 대한 3D 모델과 지도를 생성하여 주변 세계를 이해할 수 있습니다.

내용물

  • 고고학의 과급
  • 3차원 Google 어스처럼
  • 최선을 다해, 최대한 빨리

지금까지는 너무 익숙하지 않나요? 콜로라도 주립 대학의 두 교수가 진행하는 야심찬 새 프로젝트에서는 동일한 기술을 사용하여 세상에 대한 감각 — 단지 자신을 둘러싼 세계를 직접 이해하는 대신, 그들은 세상을 이해하고 싶어합니다. 전체 세계 — LiDAR를 사용하여 지구의 전체 표면적을 스캔합니다. 그리고 그들도 그것을 하기 위해 서두르고 있습니다.

Jesse Allen이 촬영한 NASA 지구 천문대 이미지

"지구는 너무 빨리 변하고 있기 때문에 미래 세대를 위해 보존할 수 있는 3D 기록을 만들 시간이 제한되어 있습니다." 크리스 피셔 박사, 콜로라도 주립대 고고학 교수는 Digital Trends에 말했습니다. “이것은 우리가 미래 세대에게 남길 수 있는 진정한 최고의 선물입니다.”

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Fisher는 지리학자와 협력했습니다. 스티브 라이스 그들이 부르는 것을 시작하기 위해 지구 아카이브. Fisher가 지적했듯이 아이디어는 LiDAR 스캐닝을 사용하여 기후 변화로 인해 위험에 처한 문화적, 지질학적, 환경적 유물의 지도를 생성하는 것입니다. 그들은 이것이 미래의 과학자들에게 유용할 것이라고 믿습니다.

고고학의 과급

피셔는 “저는 고고학 유적지와 풍경을 찾기 위해 오랫동안 LiDAR 기술을 사용해 온 고고학자입니다.”라고 설명했습니다.

이러한 LiDAR의 사용은 자율주행차에 배치하는 것보다 훨씬 덜 알려져 있습니다. 그러나 결과는 그다지 인상적이지 않습니다. 2016년 여름, LiDAR는 오랫동안 사라진 도시의 지도를 만드는 데 사용되었습니다. 캄보디아의 정글 덮개 아래 숨겨진. 이 경우에 배치된 LiDAR 시스템을 사용하면 나무나 초목과 같은 방해 요소를 "투시"하여 아래의 지면을 매핑할 수 있었습니다.

Fisher도 비슷한 작업을 수행합니다. 그러나 그가 지적했듯이, 그는 자신의 연구를 위해 수집한 데이터를 면밀히 조사하면서 자신이 연구와 관련이 없다고 폐기하고 있던 것 중 많은 부분이 다른 사람들에게도 매우 관련이 있을 수 있다는 결론을 내렸습니다. “저는 아래에 있는 고고학 자료를 공개하기 위해 초목을 제거하는 '디지털 삼림 벌채'를 실천하고 있습니다.”라고 그는 말했습니다. “그러나 내가 디지털 방식으로 정리한 모든 데이터는 수백 명의 다른 과학자들의 경력입니다. 제가 이것을 깨달았을 때, 이러한 LiDAR 기록이 지구 표면과 그 위의 모든 것을 기록한다는 점에서 궁극적인 보존 도구라는 것이 분명해졌습니다.”

Jesse Allen의 NASA 지구 관측소 이미지

자율주행 차량의 온보드 LiDAR 스캐너와 달리 고고학자가 사용하는 LiDAR 시스템은 좀 더 복잡한 경향이 있습니다. 잃어버린 캄보디아 도시의 경우 아래쪽에 LiDAR 장비가 설치된 헬리콥터를 사용하여 스캔이 이루어졌습니다. 한편, The Earth Archive 웹사이트에서는 비행기를 사용하여 "지면을 향해 조밀한 적외선 광선 격자"를 발사한다고 언급합니다.

플라이바이 패스를 수행하면 문자 그대로 수십 년간의 현장 조사가 필요한 작업을 몇 시간 동안 수행할 수 있으며 훨씬 더 높은 수준의 정확도를 얻을 수 있습니다. 결과는 단순한 이미지 이상의 역할을 합니다. 고해상도 스캔은 연구자에게 개체를 3차원으로 매핑할 수 있는 밀집된 점 구름을 제공합니다.

3차원 Google 어스처럼

지구 아카이브 프로젝트에는 세 단계가 있습니다. 첫 번째 단계는 오늘날의 지구의 기본 기록을 만드는 것입니다. 연구자들은 기후 위기로 인한 변화를 진정으로 측정하는 유일한 방법은 분석할 수 있는 두 가지 데이터 세트, 즉 '이전'과 '이후' 데이터 세트를 보유하는 것이라고 주장합니다. 현재 지구상 대부분의 지역에 대한 고해상도 "이전" 데이터 세트는 존재하지 않습니다. 결과적으로 과학자들은 상황이 어떻게 변화하고 있는지, 개입이 긍정적인 결과를 낳고 있는지 여부를 정확히 확신할 수 없습니다.

너무 늦기 전에 지구상의 모든 것을 기록해두자 | 크리스 피셔 | TEDx마일하이

두 번째 단계는 접근하려는 모든 과학자가 접근할 수 있는 가상의 오픈 소스 행성 모델을 구축하는 것입니다. 3차원 Google Earth로 상상해보세요. 고고학자들은 문서화되지 않은 정착지를 검색하기 위해 이를 원할 수도 있습니다. 한편 생태학자들은 이를 사용하여 숲의 구성을 살펴볼 수 있습니다. 지질학자들은 이를 사용하여 수문학, 단층, 교란 등을 연구할 수 있습니다. 연구진은 “가능성은 무궁무진하다”고 지적합니다.

마지막 단계는 다른 AI를 개발하는 것입니다. 현재 생각할 수 없는 방식으로 LiDAR 데이터를 분석할 수 있는 도구입니다.

“우리는 다른 관심 있는 이해관계자 중 최대한 많은 과학자들이 해당 날짜에 접근할 수 있게 되기를 희망합니다. 데이터를 진정한 오픈 소스로 공개할 수는 없겠지만, 확실히 널리 사용할 수 있게 만들 수는 있습니다.” Fisher 말했다. “즉, 앞으로 데이터가 어떻게 사용될지 알 수 없다는 뜻입니다. 우리는 추측만 할 수 있지만 의심할 여지 없이 매우 중요할 것입니다.”

최선을 다해, 최대한 빨리

여기서는 비판적(Critical)이 중요한 단어인 것 같습니다. 연구자들은 세계 열대우림의 50%가 이미 사라졌으며, 1,800만 에이커의 숲이 사라졌다고 지적합니다. 매년 파괴되고 해수면 상승으로 인해 도시, 국가 및 대륙이 황폐화될 위험이 있습니다. 인식할 수 없습니다. 프로젝트 웹사이트는 “이러한 장소에 대한 기록이 없다면 미래에는 그 누구도 그 장소가 존재하는지조차 알지 못할 것”이라고 밝혔습니다. 따라서 스캔 프로세스를 시작하는 것이 시급한 문제입니다.

Jesse Allen의 NASA 지구 관측소 이미지

피셔는 “우리가 할 수 있는 한 최선을 다해 최대한 빨리”라고 앞으로 나아갈 길을 설명했습니다. 이 프로젝트는 Amazon에서 시작되며 "우리는 1,500만 달러를 스캔할 수 있다고 믿습니다"라고 그는 설명했습니다. 550만 평방킬로미터(캐나다 면적의 절반 이상)로 이루어져 있다는 것은 놀라운 일입니다. 시작. 그러나 이는 바다가 아닌 지구의 육지 면적인 1억 4,800만 평방 킬로미터에 비하면 극히 일부에 불과합니다. (물을 스캔할 계획이라면 훨씬 더 많은 것이 있습니다. LiDAR는 프로브에도 사용할 수 있습니다..)

“[관심이 있는 경우] 친구와 이웃에게 알릴 수 있습니다.”라고 Fisher는 계속 말했습니다. “그들은 과학 전반을 지지할 수 있고, 대표자들에게 기후 위기에 대한 해결책을 제시하도록 압력을 가할 수 있습니다. 또한 theeartharchive.com을 방문하여 기부금을 남기거나 후원을 빌려줄 수도 있습니다. 현재 지구 아카이브는 기업 및 정부 중립적이므로 작업을 완료하기 위해 기부의 친절함에 의존합니다.”

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