|
作者：林落 来源： 发布时间：2018-11-13 16:35:9
| ||||
你眼中的地球是什么样子的？相信大多数人在思考这个问题时，脑海中浮现出的都是同一幅图像。
1972年12月7日，阿波罗17号的宇航员在去往月球的途中，捕捉到了迄今为止最具标志性的一张地球照片——也是微信在长达6年中一直使用的启动界面。
这张经典照片在美国航空航天局的官方编号为“AS17-148-22727”，人们则更愿意称呼它为“蓝色弹珠”。照片中，尽管被厚厚的云层所笼罩，但除阿拉伯半岛和马达加斯加之外，几乎整个非洲的海岸线都清晰可见，而亚洲大陆则远远矗立在地平线上。
在生物化学家Gregory Petsko看来，这张地球的“标准照”完美地呈现出了人类居住在宇宙中一座“孤岛”之上的情景。一些研究者更将这张照片视为美国环境保护行动主义的开端——因为它往往被与地球的脆弱、易受伤害以及与世隔绝等标签联系起来。
卫星图像是大数据革命的一部分，它通过不与观测对象建立物理联系和直接接触的遥感技术而获得。这些数据经由算法完善后，通常用于描述地表和大气的样貌与景象。
卫星图像在为人们了解地球提供有力帮助的同时，由于仍存在一定的技术局限性，因此在某些情况下也会“欺骗”我们的眼睛。
“卫星时代”
由于遥感技术不受国界和地理条件的限制，不受高山、沙漠、海洋的阻隔，可以遥感地面上的任何角落并能全天候工作，因而具有效率高、速度快、精度高等众多优势。
依托于现代遥感技术的进一步发展与完善，卫星图像技术也日趋成熟。卫星图像能发现并跟踪自然界的变化，如台风的形成、地球板块的移动、臭氧层的变化等，目前已经广泛应用于农业、地质、测绘、海洋、水文、气象、环境监测、资源调查以及国防军事等各个领域，并带来了巨大改变。
1973年，卫星图像首次被应用于记录和展现季节性的植被变化。如今，卫星图像在林业上得到广泛应用，这些照片正帮助人们监测植被健康情况并跟踪地球的干旱形势。
另外，人们还可以借助卫星图像进行排查，以便能更精准地发现环境问题。比如，如果卫星图像中呈现某段河道突然变窄且各种建筑紧邻河道聚集，那么河岸就可能存在私搭乱建现象；对企业厂房屋顶进行观察，如果发现局部屋顶颜色发黑变色，基本可以锁定屋顶变色区域涉嫌废气无序排放等等。
而通过对不同时期水资源遥感影像数据的比对、研究、分析，查找出疑点和问题，就能最大限度地掌握水资源动态。目前，这项技术已经在湖南省溆浦县的水资源审计工作中得到了应用。
这些照片同样也记录下了那些巨大灾难发生时的惊心动魄。
1986年，研究人员就曾借助卫星图像和天气数据建立起的数据模型，探明了苏联切尔诺贝利核电站泄漏后放射性物质的扩散路径；今年早些时候，卫星图像也为人们对比了夏威夷基拉韦厄火山喷发前后的岩浆流量以及住宅和商铺的损毁情况。
可以说，卫星图像记录下了人类在全世界范围内的所有足迹，包括新兴城市的快速崛起以及众多临时居住区的出现。与此同时，卫星图像也开始被越来越多地应用于衡量、鉴别和追踪人类活动。
1995年，卫星图像为发生在斯雷布雷尼察（Srebrenica）的大规模处决事件提供了证据；2014年，卫星图像揭示了伊拉克北部和叙利亚文化遗产的破坏程度。
图像缺失
但是，也有研究者指出，任何使用或者观看卫星图像的人，都应该保持一份警惕和理性。
实际上，卫星图像的质量取决于其分辨率。但即便是高分辨率的卫星图像，依然需要人们进行实地验证，以确保照片呈现的内容是真实可信的。
一个具有代表性的遥感图像滥用的例子发生在2003年。当时，卫星图像被用来作为伊拉克藏有大规模杀伤性武器的证据，人们认为其揭示出了是活跃的化学弹药掩体的物体以及隐藏化学品生产证据的区域。然而，最后事实证明并非如此。
今年9月，英国一名技术专家在接受采访时表示，他在谷歌地图上找到了失踪4年半的MH370客机。他声称客机并没有坠毁在东南印度洋，而是还静静地“躺”在柬埔寨的密林中。
后来，人们通过一个专门研究航空和卫星图像的商业网站，拿到了清晰度远超谷歌地图的同一地点的卫星图片，却没发现任何东西。而这位英国专家所看到的，可能只是恰好在某个时间飞过这片地区的客机。
其实，卫星图像处理只是一种计算密集型工作，卫星图像充其量也只是对地球环境和状况的解读——借助于算法对原始数据进行定义并通过可视化处理得到的一种“快照”。
这就相当于制造了一个“黑箱”，即很难知道算法何时以及为何会出现差错。举例来说，最近研究人员们开发出一种能从卫星图像上识别出弹坑的算法，但同时，这种算法也会将类似的地貌误判为弹坑。那么，专家们如何才能筛除掉那些会导致错误结果的数据呢？
谷歌地球（Google Earth）以及地球探索者（Earth Explorer）等平台的出现，或许提供了一种可行的解决思路。这时，卫星图像开始成为全球任何人的工具，成为人们绘制世界地图的基础，而非仅仅只是研究人员和科学家的“专利”。
就拿将高清图像用于电子地图的平台——开放街道（OpenStreetMap）来说，它是一个网上地图协作计划，提供由网络大众共同打造的免费开源、可编辑的地图服务，它的地图由用户根据手提GPS装置、航拍照片以及其他自由内容绘制而成。
在这一平台上，地图变成了总是处于变化状态的文件，不断会有新的元素通过远程测绘添加进来。这样一来，卫星图像上的数据就会被全球的使用者持续不断地予以补充、更新和纠正，准确性也就大大提升。
当然，这种途径也有其局限性。伴随着这种实践越来越流行，源自于卫星图像的地图开始更多地被那些可能不太熟悉地点的人所构建，因而这些地图其实是不够完整的：缺少当地的背景信息，诸如街道名称或植被类型等；建筑物的足迹可以被数字化，但只有当地居民才知道这些建筑物的真正用途；另外，代表国家分界线的虚线也不会出现在这些遥感图像上。
因此，在卫星图像的使用变得越来越唾手可得的时候，人们更应该保持一份警惕与理性，去检视它们从何处来、如何产生以及使用的初衷。■
《科学新闻》 (科学新闻2018年10月刊 航天)
|
||||
| 发E-mail给： | ||||
|
| 打印 | 评论 |
| ||||
