Por dentro do plano escandalosamente ambicioso de escanear toda a Terra com lidar

A tecnologia Lidar é a tecnologia de sensoriamento remoto que permite carros autônomos para perceber o seu entorno. Trabalhando de maneira semelhante ao radar e ao sonar, mas usando ondas de luz em vez de rádio ou som, o lidar envia pulsos de laser e mede quanto tempo leva para se recuperar. Ao fazer isso, permite que carros autônomos ou semiautônomos criem modelos e mapas 3D de seu ambiente, dando assim sentido ao mundo ao seu redor.

Até agora, tão familiar, certo? Um novo projeto ambicioso de dois professores da Universidade Estadual do Colorado quer usar a mesma tecnologia para também fazer sentido do mundo - só que em vez de apenas dar sentido ao mundo diretamente ao seu redor, eles querem dar sentido ao inteiro mundo - usando lidar para escanear a área total da superfície do planeta Terra. E eles também estão com pressa para fazer isso.

“A Terra está mudando tão rapidamente que temos tempo limitado para criar esses registros 3D que podem ser preservados para as gerações futuras”, Dr. Chris Fisher, professor de arqueologia da Colorado State, disse à Digital Trends. “Este é verdadeiramente o melhor presente que podemos deixar para as gerações futuras.”

Fisher se uniu ao geógrafo Steve Leisz para lançar o que eles chamam O Arquivo da Terra. A ideia, como observa Fisher, é usar a digitalização lidar para gerar mapas de artefactos culturais, geológicos e ambientais que estão em risco face às alterações climáticas. Eles acreditam que estes serão úteis para futuros cientistas.

Arqueologia turbinada

“Sou um arqueólogo que usa a tecnologia lidar há muito tempo para encontrar sítios arqueológicos e paisagens”, explicou Fisher.

Esse uso do lidar é muito menos conhecido do que sua implantação em carros autônomos. Mas os resultados não são menos impressionantes. No verão de 2016, o lidar foi usado para criar um mapa de uma cidade há muito perdida escondido sob a cobertura da selva no Camboja. O sistema lidar implantado naquele caso tornou possível “olhar através” de características obstrutivas, como árvores e vegetação, para mapear o solo abaixo.

Fisher realiza um trabalho semelhante. No entanto, como ele ressalta, ao analisar os dados coletados para seu trabalho, concluiu que muito do que estava descartando como irrelevante para sua pesquisa poderia ser extremamente relevante para outros. “Eu pratico o que chamo de ‘desmatamento digital’, removendo a vegetação para revelar os materiais arqueológicos abaixo”, disse ele. “Mas todos esses dados que eu limpo digitalmente são as carreiras de centenas de outros cientistas. Quando percebi isso, também ficou claro que esses registros lidar representam as ferramentas de conservação definitivas, pois registram a superfície da Terra e tudo o que nela há.”

Ao contrário dos scanners lidar integrados em veículos autônomos, os sistemas lidar usados ​​pelos arqueólogos tendem a ser mais envolvidos. No caso da cidade perdida do Camboja, as varreduras foram feitas usando um helicóptero com um equipamento lidar instalado na parte inferior. Enquanto isso, no site The Earth Archive, faz referência ao uso de um avião para disparar uma “densa grade de raios infravermelhos… em direção ao solo”.

Ao realizar passagens aéreas, várias horas de cobertura podem alcançar o que de outra forma exigiria literalmente décadas de pesquisas no terreno – e com níveis de precisão muito maiores. Os resultados também fazem muito mais do que simples imagens; a varredura de alta resolução fornece aos pesquisadores uma densa nuvem de pontos que pode mapear objetos em três dimensões.

Como um Google Earth tridimensional

Existem três fases no projeto The Earth Archive. O primeiro passo é criar um registro básico da Terra como ela é hoje. Os investigadores argumentam que a única forma de medir verdadeiramente as alterações induzidas pela crise climática é ter dois conjuntos de dados – um “antes” e um “depois” – conjuntos de dados que possam ser analisados. No momento, não existe nenhum conjunto de dados “antes” de alta resolução para a maior parte do planeta. Como resultado, os cientistas não podem ter a certeza exacta de como as coisas estão a mudar e se as intervenções estão a produzir resultados positivos.

O segundo passo é construir um modelo virtual do planeta de código aberto que seja acessível a todos os cientistas que queiram acessá-lo. Imagine-o como um Google Earth tridimensional. Os arqueólogos podem querer isso para procurar assentamentos indocumentados. Os ecologistas, por sua vez, poderiam usá-lo para observar as composições florestais. Os geólogos poderiam usá-lo para estudar coisas como hidrologia, falhas e perturbações. “As possibilidades são infinitas”, observam os pesquisadores.

A etapa final é desenvolver outra IA. ferramentas que podem analisar os dados lidar de maneiras que atualmente não podem ser concebidas.

“Esperamos tornar a data acessível ao maior número possível de cientistas de outras partes interessadas. podemos não ser capazes de realmente abrir o código-fonte dos dados, mas certamente podemos torná-los amplamente disponíveis”, Fisher disse. “Isso significa que realmente não podemos dizer como os dados serão usados ​​no futuro. Só podemos adivinhar – mas sem dúvida será crítico.”

O melhor que pudermos, o mais rápido que pudermos

Crítico parece ser a palavra crucial aqui. Os pesquisadores observam que 50% das florestas tropicais do mundo já foram perdidas, 18 milhões de acres de floresta é destruída a cada ano, e o aumento do nível do mar ameaça tornar cidades, países e continentes irreconhecível. “A menos que tenhamos um registo destes locais, ninguém no futuro saberá que eles existiram”, observa o site do projeto. Iniciar o processo de digitalização é, portanto, uma questão urgente.

“O melhor que pudermos, o mais rápido que pudermos”, disse Fisher, descrevendo o caminho a seguir. O projeto está começando com a Amazon que, explicou ele, “acreditamos que podemos digitalizar US$ 15 milhões”. Composto por 5,5 milhões de quilómetros quadrados (mais de metade do tamanho do Canadá), seria um começar. Mas é apenas uma fracção dos 148 milhões de quilómetros quadrados que constitui a massa terrestre não oceânica da Terra. (Há consideravelmente mais se eles planejam examinar a água, o que lidar também pode ser usado para sondar.)

“[Se as pessoas estiverem interessadas], podem contar aos amigos e vizinhos”, continuou Fisher. “Eles podem apoiar a ciência em geral e podem pressionar os seus representantes para avançarem com soluções para a crise climática. Eles também podem visitar theeartharchive.com e deixar uma doação ou prestar apoio. No momento, o The Earth Archive é corporativo e neutro em relação ao governo, por isso dependemos da gentileza das doações para realizar nosso trabalho.”

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