Как ученые используют рассекреченные военные фотографии для анализа исторических экологических изменений
Экологи использовали новые достижения в обработке изображений, чтобы улучшить анализ рассекреченных фотографий военной разведки США и обнаружить ранее невидимые изменения в окружающей среде. Доктор.Каталина Мунтяну из Университета Гумбольдта и доктор.Михай Даниэль Нита, Трансильванский университет Бра?ov, представляем новые результаты рассекреченных спутниковых снимков Геологической службы США.
Основным источником данных для анализа являются спутниковые снимки времен холодной войны, которые собирались США с 1960 года, первоначально для наблюдения за китайско-советским блоком. Восемь спутников сделали снимки на пленку, которые затем были сброшены с парашютом обратно в атмосферу, где военный самолет США поймал ее в воздухе, прежде чем ее удалось перехватить.
Исследователи получили фотографии через U.S. Центр наблюдения за ресурсами Земли и науки (EROS) Геологической службы, рассекреченный в 1995 г. по указу президента Билла Клинтона.
Этот тип пленочных данных был усовершенствован за счет использования программного обеспечения для обработки изображений с дронов и технологии исправления, известной как структура из движения.
Михай, соавтор, пионер этого метода, прокомментировал: «Математическая процедура, лежащая в основе программного обеспечения для обработки изображений с дронов, построена на основе движения. Такой подход позволяет обрабатывать исторические аэрофотоснимки или спутниковые снимки быстрее и точнее, чем традиционный подход.»По сути, это создает исторический стиль карты Google-Earth для спутниковых снимков, сделанных еще во времена холодной войны.
Ранее та же исследовательская группа использовала набор данных CORONA для анализа фотографий сельскохозяйственных ландшафтов в Казахстане между 1960-ми и 1970-ми годами.
Эти фотографии были использованы для определения сокращения численности степных сурков из-за сокращения количества нор. Что касается сурков, Каталина Мунтяну говорит: «Популяция сурков в Казахстане сократилась за последние 50 лет, и это сокращение мы могли бы пропустить, если бы только взглянули на короткие периоды времени в 10-15 лет, по которым имеются современные данные.
Авторы представляют несколько новых результатов в дополнение к опубликованным исследованиям сурков в Казахстане. Одно использование включало выявление масштабов масштабной вырубки лесов после Второй мировой войны в Румынии.
Снимки 1960-х годов показали, что водораздел был полностью очищен советско-румынскими компаниями в качестве компенсации за войну. В 2015 году изображение той же области в Google Earth показало вторичный отрастание леса через 60 лет.
Интересно, что новая проверка фотографий с войны во Вьетнаме выявила огромный экологический ущерб, нанесенный взрывами. Михай Даниэль Нита в отдельной работе оценил расширение сельскохозяйственных угодий в ранее разоренных лесах, а также воронки от взрывов бомб, которые были преобразованы в пруды для разведения рыбы.
Шпионские спутниковые снимки могут быть использованы для картографирования вырубки лесов в результате военных действий и изменения методов ведения сельского хозяйства во Вьетнаме.
Эта работа демонстрирует, что часто наш выбор базовых показателей продиктован доступностью данных, и что, используя различные источники данных, мы можем сместить базовые показатели, по которым мы количественно оцениваем изменения.
Интерпретация изменения окружающей среды будет во многом зависеть от выбранных нами ориентиров.
Каталина и соавторы предупреждают, что «это напоминание о том, что нужно быть очень осторожными в наших интерпретациях изменений окружающей среды. Все источники данных имеют свои ограничения и, возможно, также интегрируют эти данные. Хорошая идея – по возможности рассмотреть возможность интеграции из нескольких источников данных.»
Может быть гораздо больше приложений данных, например, картографирование развития городов и построенной инфраструктуры.
Каталина прокомментировала: «Фотографии такой природы также могут быть прямым источником информации (e.грамм., колония пингвинов, обнаруженная на шельфовом леднике) или быть указателем вида или среды их обитания (e.грамм., предыдущая работа по норам сурков в Казахстане).»
Ожидается, что крупномасштабные применения исторических данных спутниковых изображений, как показано здесь, могут стать примером для расширения использования этих данных в других дисциплинах, связанных с взаимодействием человека с окружающей средой.
Дальнейшая работа может включать в себя исследованные события экологического шока, такие как война, и то, как этот измененный ландшафт повлиял на само изменение землепользования.
Выступление Каталины Мунтяну будет доступно по запросу с 14 по 18 декабря 2020 года на Фестивале экологии. Части этой работы не опубликованы и еще не прошли рецензирование.
Эта онлайн-конференция соберет 1400 экологов из более чем 50 стран, чтобы обсудить последние достижения в области экологии.
