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用激光雷达扫描整个地球

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    我去过的最震撼的地方。
    是洪都拉斯的莫斯基蒂亚雨林。
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    我在世界各地都做过考古调查,
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    所以我以为我知道
    丛林冒险会发生什么,
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    但是我错了。
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    我以前从没错过,真的。
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    (笑声)
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    首先,太冷了。
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    气温虽然是32摄氏度,
    但湿度很大,我浑身湿透,
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    因为树冠浓密
    阳光永远不会到达地面。
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    我一直就湿漉漉的。
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    我马上意识到衣服没带够。
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    第一个晚上,我老觉得
    吊床下面有东西,
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    在薄薄的尼龙布下面
    蹭来蹭去。
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    而我根本无法睡着,因为噪音很大。
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    丛林里很吵,令人震惊的吵。
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    就像在繁华都市的市中心。
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    随着夜晚过去,
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    失眠使我越来越沮丧,
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    因为知道明天有很多事儿要干。
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    当我终于在黎明时分起床。
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    发现我对那些看不见的东西
    的感知都十分真实。
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    有蹄印、爪印,
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    还有蛇爬过的痕迹。
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    最令人震惊的是,
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    在白天我们看到了那些留下印记的动物,
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    它们一点都不怕我们。
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    它们没有和人相处的经验。
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    没有理由害怕。
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    当我走向这个未被记录的城市,
    也就是我此行的目的地,
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    我发现这是我去过的地方里
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    唯一一个看不到一点塑料的地方。
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    这地方就是这么偏远。
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    知道我们的星球上
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    仍有一些地方没被人类踏足,
    也许会让人感到惊讶,
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    但这是事实。
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    仍有数百个地点,上千年来没有人去过,
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    甚至从来没有人去过。
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    现在是当考古学家的绝好时代。
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    我们有工具和技术
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    去前所未有地了解我们的地球。
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    但是,我们快没时间了。
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    气候危机有可能摧毁
    我们的生态和文化遗产。
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    我觉得我的工作很紧迫,
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    而这种紧迫感在20年前是没有的。
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    我们要如何记录下这一切,趁还来得及?
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    我受训成为一名传统的考古学家,
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    用的是上世纪50年代以来的方法。
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    这一切都在2009年7月
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    的墨西哥米切肯州发生了变化。
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    我正在研究古代的普雷佩查帝国,
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    它与阿兹特克王朝同一时期,同样重要,
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    却不那么出名。
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    两个星期前,我的团队
    记录了一个未知的定居点,
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    我们精心还原建筑物的地基,徒手操作,
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    有好几百个之多。
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    考古的基本规则是
    找到定居点的边缘,
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    这样你就对这个定居点心里有数,
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    我的研究生们就让我去做这件事。
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    于是我拿了几个巧克力棒,
    一些水,一个对讲机,
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    就一个人步行出发了,
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    我觉得走到“边缘”,也就几分钟的事吧。
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    几分钟过去了。
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    然后一个小时过去了。
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    终于,我到达了熔岩区的另一头。
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    而这一路上都是古建筑地基。
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    这是个城市吗?
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    我的天啊。
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    真的是个城市。
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    (笑声)
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    原来这个看似很小的定居点,
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    其实是一个古老的巨大城市,
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    面积26平方公里,
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    拥有和现代曼哈顿一样多的建筑地基,
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    这个定居点如此之大,
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    我需要几十年的时间才能完全调查清楚,
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    这几乎要贯穿我剩下的职业生涯,
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    然而,我并不想在这干到退休啊,
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    (笑声)
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    汗流浃背,精疲力尽,
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    安抚压力过大的研究生们,
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    (笑声)
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    把吃剩的花生果酱三明治
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    扔给野狗,
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    扔了也白扔,
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    因为墨西哥狗真的不喜欢花生酱。
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    (笑声)
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    光想想都无聊得可怕。
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    所以当我回到科罗拉多州,
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    跟我的同事说,
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    “伙计,我们得想想更好的办法。”
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    他问我有没有听过一种新科技
    叫LiDAR(激光雷达)——
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    是“光探测和测距”的缩写。
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    我查了查。
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    激光雷达从飞机上向地面
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    发射密集的激光脉冲。
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    你会得到一张高清扫描图,
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    包含了地形和地表上所有的一切。
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    它不是一张图片,
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    而是高密度的三维点阵图。
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    我们有钱做扫描,
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    于是我们就做了。
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    公司去了墨西哥,
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    飞了激光雷达,
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    把数据发了回来。
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    在之后的几个月,
    我学会了数字砍伐森林,
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    滤除树木、灌木和其他植被,
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    让底下的古文化景观显露出来。
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    当我看着第一幅成品图,
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    我哭了起来,
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    我知道你们非常震惊,
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    因为我看起来是个硬汉。
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    (笑声)
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    在短短45分钟的飞行中,
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    激光雷达收集的数据量,
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    如果靠人力来做,需要花数十年时间,
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    每一间房子的地基,
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    建筑物,道路和金字塔,
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    难以置信的细节,
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    反映了成千上万人的生活,
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    他们在这里经历生老病死、人间百态。
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    更重要的是,数据的质量
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    是传统的考古研究没法比的。
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    它要好的太多。
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    我认为这项技术会改变整个考古学,
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    这一天很快就会到来,
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    事实也的确如此。
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    我们的工作引起了一群电影制作人的注意,
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    他们在洪都拉斯
    寻找一座传说中的失落城市。
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    他们的探索失败了,
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    但因为使用激光雷达,
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    他们证实了一个被埋在原始荒野雨林下,
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    从未有人踏足的文化。
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    我答应帮助解析他们的数据,
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    这也是为什么我会身处莫斯基蒂亚雨林深处,
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    这里人迹罕至,充满好奇的动物。
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    我们的目标是验证那些通过激光雷达
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    发现的考古特征
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    真的存在于地面上,
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    它们真的存在。
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    11个月后,我带领
    一支精锐的考古队回来了,
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    由国家地理学会和洪都拉斯政府
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    提供赞助。
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    一个月内,我们从现在被称为
    “美洲豹之城“的地方
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    挖掘出超过400件文物。
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    我们觉得,保护这个地方不受破坏,
    是我们的道德责任,
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    但就在我们在那停留的短时间内,
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    很多事情不可避免地改变了。
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    我们第一次降落直升机的
    那片小河滩已经不见了。
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    我们清理灌木丛,砍掉树木,
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    为的是修建一片大点的降落场,
    能让几架直升机同时降落。
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    没有这些植被,
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    仅仅过了一个雨季,
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    我们在激光雷达扫描中
    见到的古代运河,
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    已经被损害甚至被摧毁了。
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    而我所说的伊甸园
    很快就有了一大片空地,
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    中心营地,
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    灯光
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    和一个户外小教堂。
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    换句话说,尽管我们尽了最大努力
    来保护遗址的原貌,
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    还是有很多事情改变了。
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    我们对“美洲豹之城”
    最初的激光雷达扫描,
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    是唯一能还原它几年前样子的记录。
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    总体上说,
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    这对考古学家来说是一个问题。
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    我们研究一片区域,
    就不可避免地会改变它,
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    不管怎样,地球都在改变。
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    考古遗址被破坏。
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    历史被丢失。
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    就在今年,我们惊恐地看着
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    巴黎圣母院被烧毁。
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    标志性的尖塔倒塌了,
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    屋顶全部被摧毁。
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    神奇的是,艺术史学家
    安德鲁·塔伦和他的同事,
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    在2010年用激光雷达
    扫描了这座大教堂。
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    当时的目标是了解
    这座建筑物是如何建造的。
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    现在,他们的激光雷达扫描是
    对大教堂最全面的记录,
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    这对重建十分宝贵。
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    他们不可能预料到这场大火,
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    也不知道扫描图会派上什么用场,
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    但我们何其幸运能拥有它。
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    我们理所当然地认为,
    我们的文化和生态遗产
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    将永远存在。
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    它们不会的。
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    南加利福尼亚州建筑学院和
    虚拟奇迹这样的组织
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    正在做很棒的工作,
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    他们记录世界历史古迹,
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    但还没有人去记录地球景观。
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    我们已经损失了50%的雨林。
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    我们每年损失73000平方公里森林。
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    上升的海平面将使城市、国家和大陆
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    变得无法辨认。
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    除非我们有这些地方的记录,
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    否则未来不会有人知道它们的存在。
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    如果地球是泰坦尼克号,
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    我们已经撞上冰山,
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    所有人都在甲板上,
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    然后乐团在演奏。
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    气候危机有可能在几十年内
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    摧毁我们的文化和生态遗产。
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    我们不能无动于衷地坐着,
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    什么也不做。
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    我们难道不应该尽全力救下每一个人吗?
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    (掌声)
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    看着我在洪都拉斯和墨西哥做的扫描,
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    很明显我们需要扫描,扫描,扫描
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    现在就做,越多越好,
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    趁我们还来得及。
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    这就是地球档案的灵感来源,
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    这是一次前所未有的科学努力,
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    用激光雷达扫描整个地球,
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    从最受威胁的地区开始。
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    它的使命有三种。
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    第一:创建一个地球现状的基本档案
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    来更有效地缓和气候危机。
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    要测量变化,你需要两组数据:
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    之前和之后。
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    现在,我们没有高分辨率的“之前”的数据,
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    地球大部分地区的都没有,
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    所以我们无法衡量变化,
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    我们也无法测量
    目前为了对抗环境破坏
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    所做的努力,
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    哪些是有实质效果的。
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    第二:创造一个虚拟地球,
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    这样任何科学家都可以
    研究我们今天的地球。
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    像我一样的考古学家可以
    寻找没有被发现过的遗址。
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    生态学家可以研究树木的大小,
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    森林成分和年龄。
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    地质学家可以研究水文、
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    断层、扰动。
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    有无数种可能性。
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    第三:为我们的子孙后代
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    保存地球的记录,
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    让他们可以在未来
    重组和研究那些遗失的文化遗产。
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    随着科学和技术的发展,
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    他们会使用新的工具和算法,
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    甚至人工智能来做激光雷达扫描,
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    并提出我们目前无法想到的问题。
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    和圣母院一样,
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    我们无法想象这些记录会被如何使用。
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    但是我们知道他们会变得非常重要。
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    地球档案是一份给子孙后代的终极礼物,
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    因为实话实说,
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    我有生之年无法看到它的全部影响,
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    你们也不能。
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    这正是值得我们去做的原因。
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    地球档案是一个人类对未来的赌注。
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    这是一个共同的赌注,
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    所有人,
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    无论是普通人还是科学家,
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    我们都将面临气候危机,
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    我们选择做正确的事情,
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    不仅仅为今天的自己
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    也为了向前辈致敬,
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    并将这份遗产传承下去,
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    交给我们的后代。
  • 12:57 - 12:59
    谢谢大家。
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    (掌声)
Title:
用激光雷达扫描整个地球
Speaker:
克里斯-费舍尔
Description:

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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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
13:15

Chinese, Simplified subtitles

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