物理科技生物学-PHYICA

科学家如何使用解ADN-125密的军事照片来分析历史生态变化

地球 2022-06-23 00:00:09

英国生态学会 罗马尼亚次生林再生

信用:米海丹尼尔妮塔 研究人员正在利用冷战时期的间谍卫星图像来探索环境的变化,包括罗马尼亚的森林砍伐、哈萨克斯坦旱獭数量的减少以及越南炸弹对生态的破坏

生态学家利用图像处理的新进展,改进了对解密的美国军事情报照片的分析,并发现了环境中以前看不见的变化

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洪堡大学的卡塔利娜·蒙特亚努和博士

布拉奥夫跨瓦尼亚大学的米海·丹尼尔·尼塔展示了美国地质调查局解密卫星图像的新发现

分析的主要数据来源是冷战间谍卫星图像,这些图像是美国从1960年开始收集的,最初是为了监视中苏集团

八颗卫星在胶卷上拍摄照片,然后被空降到大气中,在那里,一架完全定时的美国军用飞机在它被拦截之前,在半空中将其捕获

研究人员通过美国国家实验室获得了这些照片

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地质调查局的地球资源观测和科学中心在1995年根据比尔·克林顿总统的行政命令解密后

通过使用无人机图像处理软件,这种类型的电影数据得到了升级,使用了一种被称为运动结构的校正技术

该方法的先驱、合著者米海评论道:“无人机图像处理软件背后的数学过程是从运动中构造出来的

这种方法使我们能够比传统方法更快、更精确地处理历史航空或卫星图像

“这基本上创造了一个历史上谷歌地球风格的地图,用于追溯到冷战时期的卫星图像

此前,同一个研究小组利用科罗纳数据集分析了20世纪60年代至70年代哈萨克斯坦农业景观的照片

这些照片被用来识别草原土拨鼠由于洞穴数量减少而导致的数量下降

关于旱獭,卡塔利娜·蒙特亚努说,“在过去的50年里,哈萨克斯坦旱獭的数量有所下降——如果只看10-15年的短时间,我们可能会忽略这一下降,因为现代数据是可以获得的

除了已发表的对哈萨克斯坦旱獭的研究之外,作者们提出了几项新的发现

一个用途包括揭示罗马尼亚在第二次世界大战后大规模砍伐森林的程度

“这些历史清理的范围和位置以前是未知的——这些数据揭示了这些大部分收获物的位置

首席研究员卡塔利娜·蒙特亚努说:“当时收获的许多森林都是古老的森林,具有很高的生态价值,一些地区种植的云杉单一栽培品种在生态恢复力和多样性方面要差得多。”

20世纪60年代的照片显示,作为对战争的补偿,苏联-罗马尼亚公司完全清楚地划分了分水岭

2015年,同一地区的谷歌地球图像显示,次生林在60年后重新生长

2015年,越南,弹坑被改造成鱼塘的照片

信用:米海丹尼尔妮塔 有趣的是,对越南战争照片的新检查揭示了爆炸造成的广泛生态破坏

米海·丹尼尔·尼塔(Mihai Daniel Nita)在另一篇文章中,评估了以前被破坏的森林中农业用地的扩张,以及炸弹爆炸造成的陨石坑,这些陨石坑已被改造成鱼塘

间谍卫星图像可以用来绘制越南战争导致的森林砍伐和农业实践的变化

“有了这些数据,我们不仅可以借助这些图像绘制出这种破坏的程度,还可以探索景观在后来的战争中是如何变化的

例如,一些弹坑现在装满了水,用作鱼塘,”米海评论道

这项工作表明,我们对基线的选择通常是由数据可用性决定的,并且通过使用不同的数据源,我们可以改变我们用来量化变化的基线

对环境变化的解释在很大程度上取决于我们选择的参考点

卡特琳娜和合著者警告说,“这提醒我们在解释环境变化时要非常小心

所有的数据源都有其局限性,也可能集成这些数据

一个好主意是尽可能考虑跨多个数据源集成

" 数据可能有更多的应用,例如绘制城市发展图和建设基础设施

卡特琳娜评论说,“这种性质的照片也可以是信息的直接来源(例如

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在冰架上发现的企鹅群)或者是物种或其栖息地的指示(例如

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,哈萨克斯坦旱獭洞穴的前期工作)

" 如这里所见,预计历史卫星图像数据的大规模应用可以为将这些数据的使用扩展到与人类环境相互作用有关的其他学科树立榜样

未来的工作可能包括调查生态冲击事件,如战争,以及这种改变的景观如何影响土地使用变化本身

卡特琳娜·蒙特亚努的演讲将于2020年12月14日至18日在生态节上点播

这项工作的部分内容尚未公布,也没有经过同行评审

这次在线会议将聚集来自50多个国家的1400名生态学家,讨论生态学的最新突破

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