该统计是艰难的。大堡礁长2,300公里,包括2,900个珊瑚礁,面积超越344,000平方公里,是世界上最大的生物无机体和结合国教科文组织世界遗产。

  来自布里斯班昆士兰科技大学(QUT)的一组研讨人员正在监测位于澳大利亚西南部海岸左近的珊瑚礁 , 以寻觅降解迹象,例如由工业活动和全球变暖等各种环境压力惹起的漂白。

  由QUT副教授Felipe Gonzalez指导的团队正在与澳大利亚陆地迷信研讨所(AIMS)协作,该研讨所多年来不断监测珊瑚礁的安康情况。AIMS运用飞机,水下调查和NASA卫星图像来搜集特定珊瑚礁情况的数据。但是这些办法具有缺陷,包括卫星图像的分辨率绝对较低以及固定翼飞机和直升机的操作本钱高。

  所以Gonzalez正在运用现成的无人机改装来携带高分辨率数码相机和高光谱相机。监测任务是在间隔海岸15至70公里的水域巡查。无人机在礁石上方60米处飞行,高光谱摄像机捕捉间隔水面不到3米的珊瑚礁数据。这大大扩展了掩盖范围,有助于验证AIMS的发现。

  Gonzalez解释说,数码相机用于树立正在研讨的单个珊瑚礁的传统3D模型。但是这种传统相机只能 从三个光谱通道捕捉光 :白色,绿色和蓝色掩盖电磁光谱的380到740纳米局部。相比之下,高光谱相机搜集270个光谱带的反射光。

  高光谱成像大大进步了我们依据其光谱特性监测珊瑚礁情况的才能,”Gonzalez说。“这是由于构成珊瑚礁环境的每个组成局部 - 水,沙子,藻类等 - 都有本人的光谱特征,漂白和未漂白的珊瑚也是如此。”

  但是珊瑚礁掩盖范围的扩展和搜集数据的丰厚性给团队带来了新的应战。虽然AIMS潜水员可以在水下会话中搜集珊瑚礁上40个不同点的信息,但只要一个高光谱图像提供了超越4,000个数据点。因而,单个无人机飞行可以积聚数千兆字节的原始数据,必需停止处置和剖析。

  在最后处置数据时,团队运用了PC,自定义软件工具和QUT的高功能计算机,这个进程耗时数周,并且少量运用了计算机的运转工夫。

  因而,该团队请求并取得了一份用于地球赞助的Microsoft AI,该方案为研讨全球环境应战的研讨人员提供 了软件工具,云计算效劳和AI深度学习资源。

  “如今我们可以在云中运用微软的AI工具来补充我们本人的工具并疾速标志不同的光谱特征,”Gonzalez说。“因而,依据数据,处置以前的无人机扫描需求破费三到周围的工夫,如今需求两到三天。”

  这种数据处置的减速是至关重要的。假如花了一年或更长的工夫才让团队可以通知AIMS珊瑚礁的某一局部正在疾速退步,那么解救它能够为时已晚。

  “经过及早获知,政府可以采取更快的举动来维护珊瑚礁的濒危区域,”冈萨雷斯补充说。

  他指出,高光谱成像的运用现已成为各个范畴遥感的一个增长范畴,包括农业,矿物测量,测绘和水资源的定位。

  例如,他和QUT的同事也在运用该技术来监测能够受病原体,真菌或蚜虫影响的森林,小麦作物和葡萄园。

  与此同时,在接上去的两个月里,冈萨雷斯将持续处置从珊瑚礁搜集的光谱数据; 然后在9月,他将开端第二轮无人机飞行。

  “我们的目的是回到四个珊瑚礁,AIMS曾经研讨过监测任何变化,”他说,“然后将监测扩展到新的珊瑚礁。”

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