Създадоха най-точната карта на човешкото население
Тя ще помогне на демографи, социолози, икономисти и всевъзможни други откриватели да схванат по-добре човешките селища и тяхното влияние върху света
Около половината от международното население живее в градовете
(снимка: CCO Public Domain)
Една от значимите цели на географията е да се прави оценка човешкото наличие и неговото влияние върху цялата планета. Добра насочна точка е да се знае къде фактически живеят хората.
Лесно е да се каже, не толкоз елементарно – да се направи. Населението в международен мащаб е към 7 милиарда души. Около половината живеят в градовете. Много откриватели и значително компании са картографирали с възторг актуалните градове и по-малките обитаеми места. Такива като Гугъл и Microsoft и даже отвореният план OpenStreetMaps разполагат с изчерпателни карти на доста области на света.
Но всички тези карти са „ ориентирани ” към развития свят – местата, където евентуалните облаги са най-големи, и върху градските региони, където концентрацията на хората е най-висока.
Затова географите си вършат свои карти на човешки селища, които са по-точни, световно съвместими и свободно налични. Тези карти са основани на нетърговски сателитни данни и обгръщат цялата планета. Първата такава карта от 80-те години на предишния век има разграничителна дарба към километър; най-новото „ издание ”, наречено Global Urban Footprint, има разграничителна дарба 12 метра и се основава на данни, събрани през 2012 година
Ограничения
Тези карти имат своите ограничавания, несъмнено. Global Urban Footprint се основава на радарни изображения, направени от двойка немски спътници, наречени TerraSAR-X и TanDEM-X. Един от проблемите е, че гъстите гори наподобяват доста сходно на обитаемоте места що се касае до радарни данни. От друга страна атмосферните условия от време на време могат да изкривят изображенията.
Картите на селищата, основани само на оптични данни, имат сходни дефекти. Например, „ световната карта на обитаемоте места ” – направена от Съвместния проучвателен център на Европейската комисия – се основава на 30-метрова резолюция от спътника Landsat-8. В тези изображения голата почва и пясъкът от време на време могат да бъдат комплицирани със селища и да бъдат изкривени или затъмнени от атмосферни условия.
Географите обаче желаят карта, на която да разчитат – с по-висока разграничителна дарба, без описаните проблеми – и свободно налична и еднообразно добре развита за всички елементи на света.
Най-точната карта
Матия Маркончини и сътрудниците й от Германския аерокосмически център в Уеслинг са създали световна карта на земята, която демонстрира отпечатъка на човечеството по-подробно и с по-голяма акуратност от всеки път. Наричат своята карта World Settlement Footprint 2015 (2015 е годината, в която са направени изображенията) и тя е свободно налична от университетския уеб страница за шерване на данни Figshare. Изследователите са положили изключителни старания, с цел да сведат до най-малко или отстранен грешките, заради които по-ранните карти са били неточни. Как?
Глобална карта на земята демонстрира в детайли отпечатъка на човечеството
(екранна фотография: Urban TEP)
Първо, с цел да заобиколят изкривяванията, породени от рисково или извънредно време, учените са проучили няколко изображения на едно и също място, направени на разнообразни дати, само че в границите на целевия интервал – 2015 година. След това те сравнили тези изображения, стъпвайки на догатката, че с течение на времето човешкото население се трансформира по метод, друг от метода, по който с течение на времето се променят другите повърхностни характерности като гори, аграрни земи и така нататък Това също смекчава и последствията от рисковите метеорологични събития.
Второ, учените направили разбор на радарни изображения от спътника Sentinel-1 и оптични изображения от наблюдателния сателит Landsat-8. По този метод минусите на радарните изображения са смекчени посредством оптичните изображения и противоположното.
Като цяло екипът е анализирал над 300 000 изображения на земната повърхнина. Само оптичните данни са в размер на 1,5 петабайта, споделя MIT Technology Review. „ Накрая изходните данни бяха комбинирани ”, споделят учените от екипа на Маркончини и прибавят, че това е първият път, когато се прави сходен „ двоен разбор ”.
Разбира се, сходна работа не може да бъде осъществена единствено от човешки очи. Вместо това анализите се направени автоматизирано от логаритъм за машинно зрение, работещ върху суперкомпютър в Чешката република и посредством платформата за облачни калкулации на Гугъл. Алгоритъмът е подготвен да разпознава човешките селища и да ги разграничава от другите типове земеползване.
Безпрецедентно валидиране
Има още една значима разлика сред World Settlement Footprint 2015 и всички предходни географски карти. За да подсигуряват, че класификацията на селищата е точна, откривателите са употребявали „ човешки краудсорсинг ”, с цел да ревизират набор от 900 000 случайно подбрани области, сравнявайки ги с „ наземни данни за истината ”. Интересното е, че тези данни са изображения от Гугъл Earth, които имат разграничителна дарба, варираща от 1,5 метра за оптични сателитни фотоси до едвам 15 сантиметра при въздушните данни.
Маркончини и сътрудниците й разказват този тип валидиране като „ невиждан ”. Резултатът е карта на „ отпечатъка ” на човечеството върху цялата планета (с изключение на Антарктида) с невиждана акуратност и поредност.
Все още има някои ограничавания. Картата е с резолюция 10 метра, което затруднява забелязването на дребни структури като бараки, навеси и палатки или жилища, предпазени от забележителен размер зеленина. Така че картата не регистрира доста тъкмо селищата на номадите или пък хората, които населяват дребни, отдалечени и изолирани жилища.
Независимо от това може да се каже, че налице е първата най-точна карта на популацията на света – която ще помогне на демографи, социолози, икономисти и всевъзможен тип други откриватели да схванат по-добре човешките селища и тяхното влияние върху света.
„ Човешките селища са причина и разследване от множеството промени в околната среда и обществото на Земята ”, споделят учените. Новата карта има капацитета да помогне на всички учени по света да схващат по-добре и наблюдават тези промени.
Около половината от международното население живее в градовете
(снимка: CCO Public Domain)
Една от значимите цели на географията е да се прави оценка човешкото наличие и неговото влияние върху цялата планета. Добра насочна точка е да се знае къде фактически живеят хората.
Лесно е да се каже, не толкоз елементарно – да се направи. Населението в международен мащаб е към 7 милиарда души. Около половината живеят в градовете. Много откриватели и значително компании са картографирали с възторг актуалните градове и по-малките обитаеми места. Такива като Гугъл и Microsoft и даже отвореният план OpenStreetMaps разполагат с изчерпателни карти на доста области на света.
Но всички тези карти са „ ориентирани ” към развития свят – местата, където евентуалните облаги са най-големи, и върху градските региони, където концентрацията на хората е най-висока.
Затова географите си вършат свои карти на човешки селища, които са по-точни, световно съвместими и свободно налични. Тези карти са основани на нетърговски сателитни данни и обгръщат цялата планета. Първата такава карта от 80-те години на предишния век има разграничителна дарба към километър; най-новото „ издание ”, наречено Global Urban Footprint, има разграничителна дарба 12 метра и се основава на данни, събрани през 2012 година
Ограничения
Тези карти имат своите ограничавания, несъмнено. Global Urban Footprint се основава на радарни изображения, направени от двойка немски спътници, наречени TerraSAR-X и TanDEM-X. Един от проблемите е, че гъстите гори наподобяват доста сходно на обитаемоте места що се касае до радарни данни. От друга страна атмосферните условия от време на време могат да изкривят изображенията.
Картите на селищата, основани само на оптични данни, имат сходни дефекти. Например, „ световната карта на обитаемоте места ” – направена от Съвместния проучвателен център на Европейската комисия – се основава на 30-метрова резолюция от спътника Landsat-8. В тези изображения голата почва и пясъкът от време на време могат да бъдат комплицирани със селища и да бъдат изкривени или затъмнени от атмосферни условия.
Географите обаче желаят карта, на която да разчитат – с по-висока разграничителна дарба, без описаните проблеми – и свободно налична и еднообразно добре развита за всички елементи на света.
Най-точната карта
Матия Маркончини и сътрудниците й от Германския аерокосмически център в Уеслинг са създали световна карта на земята, която демонстрира отпечатъка на човечеството по-подробно и с по-голяма акуратност от всеки път. Наричат своята карта World Settlement Footprint 2015 (2015 е годината, в която са направени изображенията) и тя е свободно налична от университетския уеб страница за шерване на данни Figshare. Изследователите са положили изключителни старания, с цел да сведат до най-малко или отстранен грешките, заради които по-ранните карти са били неточни. Как?
Глобална карта на земята демонстрира в детайли отпечатъка на човечеството
(екранна фотография: Urban TEP)
Първо, с цел да заобиколят изкривяванията, породени от рисково или извънредно време, учените са проучили няколко изображения на едно и също място, направени на разнообразни дати, само че в границите на целевия интервал – 2015 година. След това те сравнили тези изображения, стъпвайки на догатката, че с течение на времето човешкото население се трансформира по метод, друг от метода, по който с течение на времето се променят другите повърхностни характерности като гори, аграрни земи и така нататък Това също смекчава и последствията от рисковите метеорологични събития.
Второ, учените направили разбор на радарни изображения от спътника Sentinel-1 и оптични изображения от наблюдателния сателит Landsat-8. По този метод минусите на радарните изображения са смекчени посредством оптичните изображения и противоположното.
Като цяло екипът е анализирал над 300 000 изображения на земната повърхнина. Само оптичните данни са в размер на 1,5 петабайта, споделя MIT Technology Review. „ Накрая изходните данни бяха комбинирани ”, споделят учените от екипа на Маркончини и прибавят, че това е първият път, когато се прави сходен „ двоен разбор ”.
Разбира се, сходна работа не може да бъде осъществена единствено от човешки очи. Вместо това анализите се направени автоматизирано от логаритъм за машинно зрение, работещ върху суперкомпютър в Чешката република и посредством платформата за облачни калкулации на Гугъл. Алгоритъмът е подготвен да разпознава човешките селища и да ги разграничава от другите типове земеползване.
Безпрецедентно валидиране
Има още една значима разлика сред World Settlement Footprint 2015 и всички предходни географски карти. За да подсигуряват, че класификацията на селищата е точна, откривателите са употребявали „ човешки краудсорсинг ”, с цел да ревизират набор от 900 000 случайно подбрани области, сравнявайки ги с „ наземни данни за истината ”. Интересното е, че тези данни са изображения от Гугъл Earth, които имат разграничителна дарба, варираща от 1,5 метра за оптични сателитни фотоси до едвам 15 сантиметра при въздушните данни.
Маркончини и сътрудниците й разказват този тип валидиране като „ невиждан ”. Резултатът е карта на „ отпечатъка ” на човечеството върху цялата планета (с изключение на Антарктида) с невиждана акуратност и поредност.
Все още има някои ограничавания. Картата е с резолюция 10 метра, което затруднява забелязването на дребни структури като бараки, навеси и палатки или жилища, предпазени от забележителен размер зеленина. Така че картата не регистрира доста тъкмо селищата на номадите или пък хората, които населяват дребни, отдалечени и изолирани жилища.
Независимо от това може да се каже, че налице е първата най-точна карта на популацията на света – която ще помогне на демографи, социолози, икономисти и всевъзможен тип други откриватели да схванат по-добре човешките селища и тяхното влияние върху света.
„ Човешките селища са причина и разследване от множеството промени в околната среда и обществото на Земята ”, споделят учените. Новата карта има капацитета да помогне на всички учени по света да схващат по-добре и наблюдават тези промени.
Източник: technews.bg
КОМЕНТАРИ