給地球最大荒漠做一次體檢：衛星掃描+AI算法，現出顛覆性本事
2020-10-16 地球小講堂撒哈拉沙漠Sahara Desert，這個被譽為地球最不適合生物生存的地方。但它也是世界上最大的沙質荒漠，這個位於非洲北部，佔地面積約906萬平方公裡，已接近一個中國的大小了。可經過最新的衛星地圖數據顯示，這個死亡荒漠，真並非你我過去所想那樣，並非真就是一個不毛之地。生物學家們，通過1.1萬張圖片數據的對比，他們確認這裡至少有著數百萬棵綠樹的存在。它並沒有我們之前所想那樣，完全是一片禁忌之地。
如此精確地清點這片廣袤的荒漠土地，他們是如何做到呢？
這就必須從哥本哈根大學，地理學布蘭德Brandt教授，主導一項開發的利用衛星繪測地理環境的最新技術說起。
在面對森林砍伐、土地大範圍荒漠化時，如何實現精準測量，監控這片土地的碳排放與儲量的相關數據，幾乎實時地甄別我們藍色星球的健康狀況。可事實上，通過高分辨圖像，去清點樹木的種類與數量，監控藍色星球荒漠化、或被優化改良的進展等等。並不是你所想像那麼簡單！
理論上，通過如今超高清的衛星圖片，我們確實是可以鎖定一片叢林，可一旦遇到一片茂密的森林時，科學家們就有點抓撓了。很難分辨到底有幾棵樹木，他們各自的品種是什麼？這看似不可完成的任務！
面對困難，人比機器人聰明的地方，就是我們會想各種法子的。既然直接無法判別，可以用請教植物學家們的幫忙，把不同樹種的生長情況、不同地域植物的特性，再結合各種生長數據，建立一套會「學習」智能程序與算法。並不斷訓練、修正，讓這套算法的容錯率，在我們可接受的範圍之內。
不得不說，這是一項極具意義的突破性創新技術，借用最新的衛星圖像技術，利用智能深度學習的AI法子，布蘭德教授率團隊花了整整一年時間後，成功讓AI算法，在衛星地圖上精確地標註出9萬棵，完成初次的樣本目標。
對於這次突破性進展，布蘭德教授感慨道：細節很重要，通過高層次的細節對比，算法模型，慢慢累積了不同的景觀中、不同種類的樹，應該看起來是什麼樣子的。一旦發現有偏差時，會修正偏差並累積入庫，進一步形成「學習」培訓機制，豐富算法的數據模型庫。
很顯然，前期耗費大量時間的付出，是值得的！他們贏得了更豐厚的回報，完成了這個超級神器的設計後，他們再次面對130萬平方公裡、1.1萬張衛星掃描高清圖時，他們有了足夠的底氣。不再撓腦門了，在某些限制條件下，他們很快就能繪製出每棵樹的位置和大小。
接著，他們更完成了荒漠重災區：西非的撒哈拉沙漠和薩赫勒地區的部分地區，高清掃描圖像數據分析後，他們算出了這些地區，竟然有高達18億棵樹木。這一結果，讓地理學家、環境保護者、以及生物學家們都興奮不已，表示很訝異，從沒想過這片世界最大的荒漠土地，會有如此驚喜。
但比在荒漠裡發現叢林更讓人充滿憧憬的事情就是，這項新的數據監控程序，在未來的幾年內，將體現出龐大的價值。
它不僅幫助科學家們，精確統計與監控：關於沙漠和其他乾旱地區植被的準確信息，對於我們在全球範圍內理解各植物植被生態、各式生物地理以及碳、水和其他營養物質，在整個地球生態循環鏈條的認知，有至關重要的作用。
精確判斷樹木的數量、精準掌控碳排放與碳消耗，警惕全球氣候變暖的大趨勢，這項技術或許會迫切地應用於全球約65000萬平方公裡的乾旱地區，時刻監控著我們這個藍色星球的真實綠化程度、健康指數等等。
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