Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Satellitbilleder revolutionerer verden. Men skal vi altid stole på det, vi ser?

Havisen ud for Østantarktis Prinsesse Astrid-kyst. Kredit:NASA

I 1972, besætningen på Apollo 17 fangede det, der er blevet et af de mest ikoniske billeder af Jorden:den blå marmor. Biokemiker Gregory Petsko beskrev billedet som "perfekt repræsenterende den menneskelige tilstand ved at leve på en ø i universet." Mange forskere anerkender nu, at billedet markerer begyndelsen på miljøaktivisme i USA.

Satellitbilleder er en del af big data-revolutionen. Disse billeder er optaget gennem fjernmålingsteknologier - som droner, luftfotos og satellitsensorer – uden fysisk kontakt eller førstehåndserfaring. Algoritmer forfiner disse data til at beskrive steder og fænomener på jordens overflade og i atmosfæren.

Som geograf, Jeg arbejder med geospatiale data, herunder satellitbilleder. Dette billedmateriale tilbyder en effektiv måde at forstå vores verden på.

Men jeg tror, ​​det er vigtigt for folk at forstå begrænsningerne ved denne teknologi, for at de ikke skal misforstå, hvad de ser.

Hvilke satellitter viser os

Satellitbilleder har gjort en forskel inden for en lang række områder og industrier.

For eksempel, i 1973, satellitbilleder blev først behandlet for at demonstrere sæsonbestemt vegetationsændring. Disse oplysninger hjælper nu med at overvåge vegetativ sundhed og spore tørker rundt om i verden.

Billeder giver også bevis på overbevisende historier om magten ved katastrofer. For eksempel, i 1986, kombinerede data modelleret fra satellitbilleder og vejrdata sporede strålingsfanen fra eksplosionen af ​​Tjernobyl-reaktoren i USSR. For nylig, før og efter billeder af virkningen af ​​Hawaiis Kilauea-vulkan afslørede lavastrømmen og tab af hjem og virksomheder.

Satellitbilleder sporer det skiftende menneskelige fodaftryk over hele kloden, herunder hurtigt voksende byer, byspredning og uformelle bosættelser.

Kibera, Afrikas største slumkvarter, i Nairobi, Kenya. Satellitbilleder afslører byformen af ​​denne kenyanske by, vist ved organiseringen af ​​veje og bygninger, tilstødende arealanvendelser, og hustage, der kan indikere typer byggematerialer forbundet med økonomiske forhold. Kredit:Google Earth, annoteringer af Melinda Laituri, CC BY

I stigende grad, satellitbilleder bruges til at måle, identificere og spore menneskelig aktivitet. I 1995, satellitbilleder gav bevis for massehenrettelser i Srebrenica, i det tidligere Jugoslavien. I 2014 satellitbilleder afslørede omfanget af ødelæggelsen af ​​kulturarvssteder i det nordlige Irak og Syrien. Sidste år, satellitbilleder afslørede afbrændingen af ​​rohingya-landsbyer i Myanmar.

Hvad mangler der på satellitbilleder

Men der er nogle forbehold, som alle, der arbejder med satellitbilleder - eller ser dem - bør overveje.

Satellitbilleder er kun så gode som deres opløsning. Jo mindre pixelstørrelsen er, jo skarpere billede. Men selv billeder i høj opløsning skal valideres på stedet for at sikre troværdigheden af ​​fortolkningen. Skal vi stille spørgsmålstegn ved de billeder, vi ser? Hvis syn på verden ser vi?

Et eksempel på misbrug af fjernregistrerede data var i 2003, da satellitbilleder blev brugt som bevis på steder med masseødelæggelsesvåben i Irak. Disse billeder afslørede, hvad der blev identificeret som aktive kemiske ammunitionsbunkere og områder, hvor jorden var blevet sorteret og flyttet for at skjule beviser for kemisk produktion. Dette viste sig ikke at være tilfældet.

Hvad mere er, behandling af satellitbilleder er beregningskrævende. I bedste fald, satellitbilleder er fortolkninger af forholdene på Jorden – et "snapshot" afledt af algoritmer, der beregner, hvordan rådata defineres og visualiseres.

Dette har skabt en "sort boks, gør det svært at vide, hvornår eller hvorfor algoritmen tager fejl. F.eks. en nyligt udviklet algoritme er designet til at identificere artilleri-kratere på satellitbilleder – men algoritmen identificerer også steder, der ligner kratere, men som ikke er det. Hvordan kan eksperter gennemsøge data, der kan give ufuldkomne resultater?

Gennem platforme som Google Earth og Earth Explorer, satellitbilleder er i stigende grad tilgængelige for ikke kun forskere og videnskabsmænd, men til mennesker over hele verden. Satellitbilleder er grundlaget for en global indsats for at kortlægge verdens samfund, såsom OpenStreetMap, en platform, hvor billeder i høj opløsning bruges til at digitalisere kort. Kort bliver levende dokumenter, altid i en tilstand af flux, når nye elementer tilføjes, ofte af eksterne kortlæggere.

Med denne stigende praksis, kort, der stammer fra satellitbilleder, er konstrueret af dem, der måske ikke er særligt fortrolige med webstedet. Kortlæggere har et vigtigt ansvar, når de repræsenterer andres steder. Kort, der stammer fra satellitbilleder uden lokal kontekst – som gadenavne eller information om vegetationstyper – fortæller ufuldstændige historier. Bygningsfodspor kan digitaliseres, men kun lokale kan identificere formålet med den bygning. imaginære linjer, som landegrænser, ikke vises på fjernregistrerede billeder.

Efterhånden som satellitbilleder bliver mere allestedsnærværende, vi bør reflektere over, hvor de kommer fra, hvordan de er skabt, og formålet med deres brug.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.




Varme artikler