4月14日,美國陸地衛星計劃的第八顆衛星Landsat 8發現,在美國加利福尼亞東南部莫哈韋沙漠西端附近,美國宇航局NASA阿姆斯特朗飛行研究中心以西幾英裡處,有一塊區域呈現出不一般的顏色,與周邊其它地方相比,這裡大面積集中的橙色顯得很突兀。
放大這個衛星圖像中用方塊標註出的區域,能明顯看到這裡被大面積的橙色物體所覆蓋。通過查閱資料發現,這些橙色的物體居然是罌粟花。而衛星圖像拍攝時間4月14日,恰好是這裡的罌粟花盛開的頂峰時期。
此罌粟非彼罌粟
罌粟的學名是「somniferum」,意為「催眠」。在我們大多數人的認知中,罌粟是毒品的原材料。但事實上,不是所有的罌粟都是有害的。罌粟屬是一個包含180多種植物的大家族,其中的鴉片罌粟才是我們常說的毒品原植物。
而生長在加州的這片罌粟其實有個更溫柔的名字,花菱草。雖然無論是從名稱角度還是科學分類,它註定繞不開罌粟這個範疇,但加州的罌粟,卻屬於另一個類群。儘管與鴉片罌粟一樣,加州罌粟會對人類的神經中樞產生影響,但是作為其中「善良」的一員,加州罌粟對人的影響更多是積極的。
加州罌粟的根部含有較多生物鹼,這種生物鹼可以用來做鎮痛劑,因此,人們常用它來促進心理情緒狀況的恢復,如緩解失眠、焦慮、緊張、抑鬱等,且不具備成癮性。甚至在很久以前,美國西部人還經常將整顆花菱草放在小孩的床下,達成哄睡的目的。
衛星影像下的加州罌粟
花菱草在加州的地位很高,從1903年起,加州政府就將其定為州花,還將每年的4月6日設為「花菱草日」。
在加州羚羊谷罌粟保護區,每年3、4月份花期正盛的時候,都會有大量遊客前往觀賞1700餘畝的罌粟花海。不過今年由於受到新冠疫情的影響,罌粟花保護區無法對外開放,所以今年的罌粟花美景基本上只能停留在圖片中。
既然都得雲賞花了,為什麼不直接「站」在天上看呢?衛星就可以帶你這麼做。當然,這不是我們第一次用衛星賞花了,上次已經帶大家看過江蘇興化的油菜花,這次繼續告訴大家用衛星看罌粟花是什麼感覺。
除了Landsat 8衛星捕捉到的景象,美國衛星公司Planet也發布了一張今年4月28日羚羊谷罌粟花保護區的衛星影像。
下面這張GIF圖呈現的是羚羊谷罌粟花保護區從3月-5月的動態變化,可以看到罌粟花在進入花期的過程中的顏色變化。
同樣,我們也可以通過衛星圖看看去年罌粟花的壯觀景色。
上面兩張圖是由DigitalGlobe公司擁有的WorldView-2衛星,於2019年3月19日拍攝的美國加州沃克峽谷的罌粟花衛星影像。
按照慣例,接下來就會告訴大家衛星是怎麼看到罌粟花的。
利用遙感技術進行罌粟種植信息要素提取,除了通過遙感影像直接觀察罌粟種植區與周圍其它未種植區域之間的色彩區別,最主要的是通過分析植物的光譜信息來進行判斷。
光譜信息是遙感識別罌粟的基礎,不同的植物有不同的光譜特性,主要體現在紅、綠、藍波段及紅外波段,通過分析衛星圖像,就可以將罌粟的生長區域和相關數據提取出來。
鴉片罌粟也在掌控中
衛星既然可以看到加州美麗的罌粟花海,同樣,也能用來曝光那些藏匿起來的有害鴉片罌粟。
在我們的周圍,存在許多偷偷種植的非法罌粟園,人工排查很難發現那些隱藏在人跡罕至區域的非法種植區,遙感技術可以全方位、多角度地對非法種植進行圖像採集,為執法部門進行剷除行動提供可靠信息。
大地量子利用人工智慧技術,結合成熟的樣本採集體系,對海量衛星遙感影像進行處理,在利用 NDVI 特徵提取植被區域的基礎上,基於光譜特徵、紋理特徵、語義特徵融合的方法,對不同作物的光譜進行分析,找出其中的共通性和獨特性,實現像元級的高精度識別,準確提取非法罌粟種植區的信息。
無論是我國還是全球範圍內,禁毒形勢都是嚴峻複雜的,精確識別毒品原植物是禁毒工作的關鍵,遙感技術的應用,為大範圍的罌粟種植監測提供了有效的途徑,已成為公安業務情報信息的重要來源。
除了稽查技能滿分,遙感技術還能幫助我們發現更多的美景。就好比當前,雖然疫情讓加州罌粟花保護區失去了以往的熱鬧,不過衛星影像最終還是把這份花色散發到了更遠的地方。