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← 用激光雷达扫描整个地球

我们有电影、报纸、甚至种子的档案——但如果我们能为整个地球表面制作一个档案呢?考古学家克里斯·费舍尔根据他在洪都拉斯丛林中绘制一座古城地图的经验,提出了用LiDAR(激光雷达)技术扫描整个地球的建议。这种技术利用飞机上发射的激光来绘制地面地图,可以用来保护我们的文化和生态遗产。

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Showing Revision 32 created Today by Hong Li.

  1. 我去过的最震撼的地方。
    是洪都拉斯的莫斯基蒂亚雨林。
  2. 我在世界各地都做过考古调查,
  3. 所以我以为我知道
    丛林冒险会发生什么,
  4. 但是我错了。
  5. 我以前从没错过,真的。
  6. (笑声)

  7. 首先,太冷了。

  8. 气温虽然是32摄氏度,
    但湿度很大,我浑身湿透,
  9. 因为树冠浓密
    阳光永远不会到达地面。
  10. 我一直就湿漉漉的。
  11. 我马上意识到衣服没带够。
  12. 第一个晚上,我老觉得
    吊床下面有东西,
  13. 在薄薄的尼龙布下面
    蹭来蹭去。
  14. 而我根本无法睡着,因为噪音很大。
  15. 丛林里很吵,令人震惊的吵。
  16. 就像在繁华都市的市中心。
  17. 随着夜晚过去,

  18. 失眠使我越来越沮丧,
  19. 因为知道明天有很多事儿要干。
  20. 当我终于在黎明时分起床。
  21. 发现我对那些看不见的东西
    的感知都十分真实。
  22. 有蹄印、爪印,
  23. 还有蛇爬过的痕迹。
  24. 最令人震惊的是,
  25. 在白天我们看到了那些留下印记的动物,
  26. 它们一点都不怕我们。
  27. 它们没有和人相处的经验。
  28. 没有理由害怕。
  29. 当我走向这个未被记录的城市,
    也就是我此行的目的地,

  30. 我发现这是我去过的地方里
  31. 唯一一个看不到一点塑料的地方。
  32. 这地方就是这么偏远。
  33. 知道我们的星球上
  34. 仍有一些地方没被人类踏足,
    也许会让人感到惊讶,
  35. 但这是事实。
  36. 仍有数百个地点,上千年来没有人去过,
  37. 甚至从来没有人去过。
  38. 现在是当考古学家的绝好时代。

  39. 我们有工具和技术
  40. 去前所未有地了解我们的地球。
  41. 但是,我们快没时间了。
  42. 气候危机有可能摧毁
    我们的生态和文化遗产。
  43. 我觉得我的工作很紧迫,
  44. 而这种紧迫感在20年前是没有的。
  45. 我们要如何记录下这一切,趁还来得及?
  46. 我受训成为一名传统的考古学家,

  47. 用的是上世纪50年代以来的方法。
  48. 这一切都在2009年7月
  49. 的墨西哥米切肯州发生了变化。
  50. 我正在研究古代的普雷佩查帝国,
  51. 它与阿兹特克王朝同一时期,同样重要,
  52. 却不那么出名。
  53. 两个星期前,我的团队
    记录了一个未知的定居点,
  54. 我们精心还原建筑物的地基,徒手操作,
  55. 有好几百个之多。
  56. 考古的基本规则是
    找到定居点的边缘,

  57. 这样你就对这个定居点心里有数,
  58. 我的研究生们就让我去做这件事。
  59. 于是我拿了几个巧克力棒,
    一些水,一个对讲机,
  60. 就一个人步行出发了,
  61. 我觉得走到“边缘”,也就几分钟的事吧。
  62. 几分钟过去了。
  63. 然后一个小时过去了。
  64. 终于,我到达了熔岩区的另一头。
  65. 而这一路上都是古建筑地基。
  66. 这是个城市吗?
  67. 我的天啊。
  68. 真的是个城市。

  69. (笑声)

  70. 原来这个看似很小的定居点,

  71. 其实是一个古老的巨大城市,
  72. 面积26平方公里,
  73. 拥有和现代曼哈顿一样多的建筑地基,
  74. 这个定居点如此之大,
  75. 我需要几十年的时间才能完全调查清楚,
  76. 这几乎要贯穿我剩下的职业生涯,
  77. 然而,我并不想在这干到退休啊,
  78. (笑声)

  79. 汗流浃背,精疲力尽,

  80. 安抚压力过大的研究生们,
  81. (笑声)

  82. 把吃剩的花生果酱三明治

  83. 扔给野狗,
  84. 扔了也白扔,
  85. 因为墨西哥狗真的不喜欢花生酱。
  86. (笑声)

  87. 光想想都无聊得可怕。

  88. 所以当我回到科罗拉多州,

  89. 跟我的同事说,
  90. “伙计,我们得想想更好的办法。”
  91. 他问我有没有听过一种新科技
    叫LiDAR(激光雷达)——
  92. 是“光探测和测距”的缩写。
  93. 我查了查。
  94. 激光雷达从飞机上向地面
  95. 发射密集的激光脉冲。
  96. 你会得到一张高清扫描图,
  97. 包含了地形和地表上所有的一切。
  98. 它不是一张图片,
  99. 而是高密度的三维点阵图。
  100. 我们有钱做扫描,
  101. 于是我们就做了。
  102. 公司去了墨西哥,
  103. 飞了激光雷达,
  104. 把数据发了回来。
  105. 在之后的几个月,
    我学会了数字砍伐森林,

  106. 滤除树木、灌木和其他植被,
  107. 让底下的古文化景观显露出来。
  108. 当我看着第一幅成品图,

  109. 我哭了起来,
  110. 我知道你们非常震惊,
  111. 因为我看起来是个硬汉。
  112. (笑声)

  113. 在短短45分钟的飞行中,

  114. 激光雷达收集的数据量,
  115. 如果靠人力来做,需要花数十年时间,
  116. 每一间房子的地基,
  117. 建筑物,道路和金字塔,
  118. 难以置信的细节,
  119. 反映了成千上万人的生活,
  120. 他们在这里经历生老病死、人间百态。
  121. 更重要的是,数据的质量
  122. 是传统的考古研究没法比的。
  123. 它要好的太多。
  124. 我认为这项技术会改变整个考古学,
  125. 这一天很快就会到来,
  126. 事实也的确如此。
  127. 我们的工作引起了一群电影制作人的注意,

  128. 他们在洪都拉斯
    寻找一座传说中的失落城市。
  129. 他们的探索失败了,
  130. 但因为使用激光雷达,
  131. 他们证实了一个被埋在原始荒野雨林下,
  132. 从未有人踏足的文化。
  133. 我答应帮助解析他们的数据,
  134. 这也是为什么我会身处莫斯基蒂亚雨林深处,
  135. 这里人迹罕至,充满好奇的动物。
  136. 我们的目标是验证那些通过激光雷达

  137. 发现的考古特征
  138. 真的存在于地面上,
  139. 它们真的存在。
  140. 11个月后,我带领
    一支精锐的考古队回来了,
  141. 由国家地理学会和洪都拉斯政府
  142. 提供赞助。
  143. 一个月内,我们从现在被称为
    “美洲豹之城“的地方
  144. 挖掘出超过400件文物。
  145. 我们觉得,保护这个地方不受破坏,
    是我们的道德责任,

  146. 但就在我们在那停留的短时间内,
  147. 很多事情不可避免地改变了。
  148. 我们第一次降落直升机的
    那片小河滩已经不见了。
  149. 我们清理灌木丛,砍掉树木,
  150. 为的是修建一片大点的降落场,
    能让几架直升机同时降落。
  151. 没有这些植被,
  152. 仅仅过了一个雨季,
  153. 我们在激光雷达扫描中
    见到的古代运河,
  154. 已经被损害甚至被摧毁了。
  155. 而我所说的伊甸园
    很快就有了一大片空地,
  156. 中心营地,
  157. 灯光
  158. 和一个户外小教堂。
  159. 换句话说,尽管我们尽了最大努力
    来保护遗址的原貌,
  160. 还是有很多事情改变了。
  161. 我们对“美洲豹之城”
    最初的激光雷达扫描,
  162. 是唯一能还原它几年前样子的记录。
  163. 总体上说,

  164. 这对考古学家来说是一个问题。
  165. 我们研究一片区域,
    就不可避免地会改变它,
  166. 不管怎样,地球都在改变。
  167. 考古遗址被破坏。
  168. 历史被丢失。
  169. 就在今年,我们惊恐地看着

  170. 巴黎圣母院被烧毁。
  171. 标志性的尖塔倒塌了,
  172. 屋顶全部被摧毁。
  173. 神奇的是,艺术史学家
    安德鲁·塔伦和他的同事,
  174. 在2010年用激光雷达
    扫描了这座大教堂。
  175. 当时的目标是了解
    这座建筑物是如何建造的。
  176. 现在,他们的激光雷达扫描是
    对大教堂最全面的记录,
  177. 这对重建十分宝贵。
  178. 他们不可能预料到这场大火,
  179. 也不知道扫描图会派上什么用场,
  180. 但我们何其幸运能拥有它。
  181. 我们理所当然地认为,
    我们的文化和生态遗产

  182. 将永远存在。
  183. 它们不会的。
  184. 南加利福尼亚州建筑学院和
    虚拟奇迹这样的组织
  185. 正在做很棒的工作,
  186. 他们记录世界历史古迹,
  187. 但还没有人去记录地球景观。
  188. 我们已经损失了50%的雨林。
  189. 我们每年损失73000平方公里森林。
  190. 上升的海平面将使城市、国家和大陆
  191. 变得无法辨认。
  192. 除非我们有这些地方的记录,
  193. 否则未来不会有人知道它们的存在。
  194. 如果地球是泰坦尼克号,
  195. 我们已经撞上冰山,
  196. 所有人都在甲板上,
  197. 然后乐团在演奏。
  198. 气候危机有可能在几十年内
  199. 摧毁我们的文化和生态遗产。
  200. 我们不能无动于衷地坐着,
  201. 什么也不做。
  202. 我们难道不应该尽全力救下每一个人吗?
  203. (掌声)

  204. 看着我在洪都拉斯和墨西哥做的扫描,

  205. 很明显我们需要扫描,扫描,扫描
  206. 现在就做,越多越好,
  207. 趁我们还来得及。
  208. 这就是地球档案的灵感来源,
  209. 这是一次前所未有的科学努力,
  210. 用激光雷达扫描整个地球,
  211. 从最受威胁的地区开始。
  212. 它的使命有三种。

  213. 第一:创建一个地球现状的基本档案
  214. 来更有效地缓和气候危机。
  215. 要测量变化,你需要两组数据:
  216. 之前和之后。
  217. 现在,我们没有高分辨率的“之前”的数据,
  218. 地球大部分地区的都没有,
  219. 所以我们无法衡量变化,
  220. 我们也无法测量
    目前为了对抗环境破坏
  221. 所做的努力,
  222. 哪些是有实质效果的。
  223. 第二:创造一个虚拟地球,

  224. 这样任何科学家都可以
    研究我们今天的地球。
  225. 像我一样的考古学家可以
    寻找没有被发现过的遗址。
  226. 生态学家可以研究树木的大小,
  227. 森林成分和年龄。
  228. 地质学家可以研究水文、
  229. 断层、扰动。
  230. 有无数种可能性。
  231. 第三:为我们的子孙后代

  232. 保存地球的记录,
  233. 让他们可以在未来
    重组和研究那些遗失的文化遗产。
  234. 随着科学和技术的发展,
  235. 他们会使用新的工具和算法,
  236. 甚至人工智能来做激光雷达扫描,
  237. 并提出我们目前无法想到的问题。
  238. 和圣母院一样,

  239. 我们无法想象这些记录会被如何使用。
  240. 但是我们知道他们会变得非常重要。
  241. 地球档案是一份给子孙后代的终极礼物,
  242. 因为实话实说,
  243. 我有生之年无法看到它的全部影响,
  244. 你们也不能。
  245. 这正是值得我们去做的原因。
  246. 地球档案是一个人类对未来的赌注。
  247. 这是一个共同的赌注,
  248. 所有人,
  249. 无论是普通人还是科学家,
  250. 我们都将面临气候危机,
  251. 我们选择做正确的事情,
  252. 不仅仅为今天的自己
  253. 也为了向前辈致敬,
  254. 并将这份遗产传承下去,
  255. 交给我们的后代。
  256. 谢谢大家。

  257. (掌声)