ภายในแผนอันทะเยอทะยานอันทะเยอทะยานในการสแกนโลกทั้งใบด้วย LIDAR

เทคโนโลยี Lidar เป็นเทคโนโลยีการสำรวจระยะไกลที่ช่วยให้ รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง เพื่อรับรู้สิ่งรอบตัว ทำงานในลักษณะเดียวกันกับเรดาร์และโซนาร์ แต่ใช้คลื่นแสงแทนวิทยุหรือเสียง ลิดาร์จะส่งพัลส์เลเซอร์ออกมา แล้ววัดระยะเวลาที่ใช้ในการสะท้อนกลับ ในการทำเช่นนั้น ช่วยให้รถยนต์ที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติหรือกึ่งอิสระสามารถสร้างโมเดล 3 มิติและแผนที่ของสภาพแวดล้อม ดังนั้นจึงทำให้เข้าใจโลกรอบตัวได้

จนถึงตอนนี้ก็คุ้นเคยใช่ไหม? โครงการใหม่อันทะเยอทะยานจากอาจารย์สองคนที่ Colorado State University ต้องการใช้เทคโนโลยีเดียวกันนี้ในการสร้าง ความรู้สึกของโลก - แทนที่จะแค่ทำความเข้าใจโลกรอบตัวพวกเขาโดยตรง พวกเขาต้องการทำความเข้าใจกับโลก ทั้งหมด โลก — โดยใช้ไลดาร์เพื่อสแกนพื้นที่ผิวทั้งหมดของโลก และพวกเขาก็รีบทำเช่นกัน

“โลกกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจนเรามีเวลาจำกัดในการสร้างบันทึก 3 มิติที่สามารถเก็บรักษาไว้สำหรับคนรุ่นต่อๆ ไป” ดร.คริส ฟิชเชอร์ศาสตราจารย์ด้านโบราณคดีที่รัฐโคโลราโด กล่าวกับ Digital Trends “นี่เป็นของขวัญขั้นสูงสุดที่เราสามารถฝากไว้ให้คนรุ่นต่อๆ ไป”

ฟิชเชอร์ได้ร่วมมือกับนักภูมิศาสตร์ สตีฟ ไลซ์ เพื่อเปิดตัวสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า หอจดหมายเหตุโลก. แนวคิดดังที่ฟิชเชอร์ตั้งข้อสังเกตไว้คือการใช้การสแกนด้วยไลดาร์เพื่อสร้างแผนที่สิ่งประดิษฐ์ทางวัฒนธรรม ธรณีวิทยา และสิ่งแวดล้อมที่มีความเสี่ยงเมื่อเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ พวกเขาเชื่อว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นประโยชน์สำหรับนักวิทยาศาสตร์ในอนาคต

โบราณคดีที่อัดแน่นไปด้วย

“ฉันเป็นนักโบราณคดีที่ใช้เทคโนโลยีลิดาร์มาเป็นเวลานานในการค้นหาแหล่งโบราณคดีและทิวทัศน์” ฟิชเชอร์อธิบาย

การใช้ LIDAR นี้ไม่เป็นที่รู้จักมากนักเมื่อเทียบกับการใช้งานในรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง แต่ผลลัพธ์ก็น่าประทับใจไม่น้อย ในฤดูร้อนปี 2559 มีการใช้ลิดาร์เพื่อสร้างแผนที่ของเมืองที่สาบสูญไปนาน ที่ซ่อนอยู่ใต้ผืนป่าในประเทศกัมพูชา. ระบบลิดาร์ที่ใช้ในกรณีนั้นทำให้สามารถ "มองผ่าน" ที่ขัดขวางคุณลักษณะต่างๆ เช่น ต้นไม้และพืชพรรณ เพื่อทำแผนที่พื้นดินด้านล่างได้

ฟิชเชอร์ก็ทำงานที่คล้ายกัน อย่างไรก็ตาม ในขณะที่เขาชี้ให้เห็น ในขณะที่เขากรองข้อมูลที่รวบรวมสำหรับงานของเขา เขาสรุปว่าสิ่งที่เขาทิ้งไปไม่เกี่ยวข้องกับงานวิจัยของเขาส่วนใหญ่อาจเกี่ยวข้องกับผู้อื่นอย่างมาก “ผมฝึกฝนสิ่งที่ผมเรียกว่า 'การตัดไม้ทำลายป่าแบบดิจิทัล' โดยขัดพืชพรรณออกเพื่อเผยให้เห็นวัสดุทางโบราณคดีด้านล่าง” เขากล่าว “แต่ข้อมูลทั้งหมดที่ฉันกำจัดแบบดิจิทัลนั้นเป็นอาชีพของนักวิทยาศาสตร์อีกหลายร้อยคน เมื่อฉันรู้ว่าสิ่งนี้ มันก็ชัดเจนว่าบันทึก LIDAR เหล่านี้เป็นตัวแทนของเครื่องมือการอนุรักษ์ขั้นสูงสุดโดยบันทึกพื้นผิวโลกและทุกสิ่งที่อยู่บนพื้นผิวนั้น”

ต่างจากเครื่องสแกน LIDAR ในรถยนต์ที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติ ระบบ LIDAR ที่นักโบราณคดีใช้มีแนวโน้มที่จะเกี่ยวข้องมากกว่า ในกรณีเมืองกัมพูชาที่สูญหาย การสแกนทำได้โดยใช้เฮลิคอปเตอร์ซึ่งมีแท่นขุดเจาะ Lidar ติดตั้งอยู่ด้านล่าง ในขณะเดียวกัน บนเว็บไซต์ The Earth Archive อ้างอิงถึงการใช้เครื่องบินเพื่อยิง “ตารางอินฟราเรดหนาแน่น … ลงสู่พื้น”

ด้วยการดำเนินการบินผ่าน ความคุ้มครองหลายชั่วโมงสามารถบรรลุสิ่งที่อาจต้องใช้เวลาหลายทศวรรษในการสำรวจภาคพื้นดิน — และมีระดับความแม่นยำที่สูงกว่ามาก ผลลัพธ์ที่ได้ทำได้มากกว่าแค่รูปภาพธรรมดาๆ เช่นกัน การสแกนที่มีความละเอียดสูงช่วยให้นักวิจัยมีกลุ่มเมฆหนาแน่นซึ่งสามารถทำแผนที่วัตถุในสามมิติได้

เหมือน Google Earth สามมิติ

โครงการ The Earth Archive มีสามขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือการสร้างบันทึกพื้นฐานของโลกดังที่เป็นอยู่ทุกวันนี้ นักวิจัยยืนยันว่าวิธีเดียวที่จะวัดการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากวิกฤตสภาพภูมิอากาศได้อย่างแท้จริงคือการมีชุดข้อมูลสองชุด ได้แก่ ชุดข้อมูล "ก่อน" และ "หลัง" ที่สามารถวิเคราะห์ได้ ขณะนี้ ไม่มีชุดข้อมูล "ก่อน" ที่มีความละเอียดสูงสำหรับพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลก เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถแน่ใจได้อย่างแน่ชัดว่าสิ่งต่างๆ เปลี่ยนแปลงไปอย่างไร และการแทรกแซงจะให้ผลลัพธ์ที่เป็นบวกหรือไม่

ขั้นตอนที่สองคือการสร้างแบบจำลองโอเพ่นซอร์สเสมือนจริงของโลกที่นักวิทยาศาสตร์ทุกคนต้องการเข้าถึงสามารถเข้าถึงได้ ลองนึกภาพเป็น Google Earth สามมิติ นักโบราณคดีอาจต้องการให้สิ่งนี้ค้นหาการตั้งถิ่นฐานที่ไม่มีเอกสาร ในขณะเดียวกันนักนิเวศวิทยาก็สามารถใช้เพื่อดูองค์ประกอบของป่าไม้ได้ นักธรณีวิทยาสามารถใช้มันเพื่อศึกษาสิ่งต่างๆ เช่น อุทกวิทยา รอยเลื่อน และการรบกวน “ความเป็นไปได้ไม่มีที่สิ้นสุด” นักวิจัยตั้งข้อสังเกต

ขั้นตอนสุดท้ายคือการพัฒนา A.I. อื่นๆ เครื่องมือที่สามารถวิเคราะห์ข้อมูล LIDAR ในรูปแบบที่ไม่สามารถคิดได้ในปัจจุบัน

“เราหวังว่าจะทำให้นักวิทยาศาสตร์และผู้มีส่วนได้ส่วนเสียที่สนใจอื่นๆ สามารถเข้าถึงได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เราอาจไม่สามารถเปิดข้อมูลโอเพ่นซอร์สได้อย่างแท้จริง แต่เราสามารถทำให้มันเข้าถึงได้อย่างกว้างขวาง” ฟิชเชอร์ พูดว่า. “นั่นหมายความว่าเราไม่สามารถบอกได้จริงๆ ว่าข้อมูลจะถูกนำไปใช้อย่างไรในอนาคต เราทำได้เพียงเดาเท่านั้น แต่แน่นอนว่ามันจะมีความสำคัญอย่างยิ่ง”

เร็วที่สุดเท่าที่เราจะทำได้

Critical ดูเหมือนจะเป็นคำสำคัญที่นี่ นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่า 50% ของป่าฝนในโลกได้สูญหายไปแล้ว พื้นที่ป่า 18 ล้านเอเคอร์ ถูกทำลายลงในแต่ละปี และระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นคุกคามต่อเมือง ประเทศ และทวีปต่างๆ จำไม่ได้ “เว้นแต่เราจะมีบันทึกเกี่ยวกับสถานที่เหล่านี้ จะไม่มีใครรู้ด้วยซ้ำว่ามีอยู่ในอนาคต” เว็บไซต์โครงการระบุ การเริ่มกระบวนการสแกนจึงเป็นเรื่องเร่งด่วน

“อย่างดีที่สุดเท่าที่จะทำได้ เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้” ฟิชเชอร์กล่าว พร้อมบรรยายถึงเส้นทางข้างหน้า โครงการนี้เริ่มต้นจาก Amazon ซึ่งเขาอธิบายว่า “เราเชื่อว่าเราสามารถสแกนหาเงินได้ 15 ล้านดอลลาร์” ประกอบด้วย 5.5 ล้านตารางกิโลเมตร (มากกว่าครึ่งหนึ่งของขนาดแคนาดา) คงจะน่าทึ่งมาก เริ่ม. แต่เป็นเพียงเศษเสี้ยวของพื้นที่ 148 ล้านตารางกิโลเมตรซึ่งเป็นมวลแผ่นดินที่ไม่ใช่มหาสมุทรของโลก (ยังมีอีกมากหากพวกเขาวางแผนที่จะสแกนน้ำ ซึ่ง lidar ยังสามารถใช้เพื่อสอบสวนได้.)

“[หากผู้คนสนใจ] พวกเขาสามารถบอกเพื่อนและเพื่อนบ้านของตนได้” ฟิชเชอร์กล่าวต่อ “พวกเขาสามารถสนับสนุนวิทยาศาสตร์โดยทั่วไป และพวกเขาสามารถกดดันตัวแทนของพวกเขาให้เดินหน้าแก้ไขปัญหาวิกฤตสภาพภูมิอากาศได้ พวกเขายังสามารถเยี่ยมชม theeartharchive.com และบริจาคเงินหรือให้การสนับสนุน ขณะนี้ Earth Archive เป็นแบบองค์กรและเป็นกลาง ดังนั้นเราจึงขึ้นอยู่กับความมีน้ำใจของการบริจาคเพื่อให้งานของเราสำเร็จ”

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• เสกภัยพิบัติ: ภายในเครื่องจำลองพายุเฮอริเคนที่ใหญ่ที่สุดในโลก
• แผนใหม่ที่ยั่งยืนเพื่อบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเกี่ยวข้องกับ... หม้อหุงฮอทด็อก?