為後世留下歷史文化遺產,他們要用光學雷達掃描把地球備份起來

作者 | 發布日期 2019 年 10 月 31 日 7:45 | 分類 光電科技 , 尖端科技 , 生態保育 follow us in feedly


今年 4 月巴黎聖母院大火,讓很多人開始意識到透過光學雷達、3D 掃描等數位技術為歷史遺跡備份存檔的必要性,這也是很多考古學家努力的方向。

最近科羅拉州科羅拉多州立大學考古學教授 Chris Fisher 和 Steve Leisz 提出一項計畫,透過光學雷達掃描整個地球的陸地,保存世界歷史文化、地質環境紀錄,還能幫助人類應付氣候危機。

兩位考古學家創建的光學雷達掃描專案叫「地球檔案館」(The Earth Archive),使用搭載在飛機上的光學雷達掃描技術,光學雷達在空中向地面發射極快的光學脈衝,根據反射情況算出地形地貌,構建出測量區域的 3D 地圖。

過去幾年,光學雷達技術已幫助考古學家發現多座歷史遺跡。2016 年考古學家透過光學雷達在柬埔寨一座叢林發現數百年前高棉王國的城市遺跡

在柬埔寨現場勘測 14 年的考古學家 Shaun Mackey 指出,引入光學雷達前,精確地面勘探遺跡需要花費數年到數十年不等,光學雷達可穿過覆蓋的層層植被,直接看清地貌。

去年瓜地馬拉考古學家宣布發現數千座藏在雜草叢生平原上的馬雅文明建築,背後很大部分是光學雷達的功勞。考古學家考 Marcello Canuto 將光學雷達在考古學的地位比作碳-14 年代測定法,碳-14 年代測定法讓考古學家能首次準確判定文物年代。

光學雷達向我們展示可能經過 100 年研究都無法看到的東西,但現在我們已掌握需要 100 年研究才能了解的成果,所以這不是誇大其詞。

Chris Fisher 和 Steve Leisz 同樣在做類似工作,但他們的計畫更龐大,Chris Fisher 表示用光學雷達掃描全球的想法,是在聽說 CyArk 工作後產生的。

CyArk 是成立於 2011 年的非營利組織,目標是利用光學掃描和 3D 建模技術儲存文化遺產資料,確保人類共同記憶不會徹底消失。

▲ 薩波特克神廟掃描圖。

目前 CyArk 掃描完全球超過 200 座古跡,包括馬雅遺跡、羅馬龐貝城、德國布蘭登堡門等,未來還有更多古跡和城市地標加入,CyArk 的目標是掃描世界 500 座遺跡。

「地球檔案館」網頁列出幾組資料,人類已失去 50% 雨林,每年有 1,800 萬英畝(約 728 萬平方公尺)的森林消失……

如果我們不記錄這些地方,將來就沒人知道它們的存在了。

據 Chris Fisher 介紹,「地球檔案館」的重點將放在占地球面積 29% 的陸地,首先掃描的是受威脅最大的地區,比如近年頻繁發生火災的亞馬遜雨林。

(Source:EcoHealth Alliance

不過光學雷達掃描的價格非常昂貴,Chris Fisher 估計未來兩三年掃描亞馬遜大部分地區,就要花費 1,500 萬美元,大部分成本是把裝置運送到測量地區,以及聘請處理資料的人力,租用飛機也花費不菲,目前 Chris Fisher 的團隊正在尋求贊助。

這僅是「地球檔案館」計畫的第一步,因為過去地球大部分地區都沒有高解析度的掃描資料,科學家無法透過資料比對分析氣候干預措施是否真的有效。

大部分陸地的光學掃描完成後,「地球檔案館」將整合成地球的開源 3D 模型,所有科學家都能使用開源項目做研究,甚至模擬不同氣候環境的地球變化。

▲ 在南極戴維斯站工作的光學雷達。(Source:衛報

計畫的最後階段,是透過 AI 演算法分析光學雷達掃描的資料,發現目前還沒想到的問題,同時為後代儲存關於地球的一切。

不過這項計畫面臨的挑戰不少,除了龐大資金,很多地區收集資料時也發生巨大的變化,此外如何在不同國家和地區獲得空中測繪許可,也是一大難題。

儘管「地球檔案館」的宏偉藍圖並不容易達成,但 Chris Fisher 表示這計畫需要更長時間才能顯現出價值,甚至在他有生之年都不會看到成果,但這並不重要。

這是送給子子孫孫的終極禮物。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:地球檔案館

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