# 他们想用激光雷达扫描整个地球，送给后代一本最立体的历史书

- 作者：李超凡
- 发布时间：2019-10-29 16:41
- 分类：公司
- 原文：https://www.ifanr.com/1274951

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今年 4 月[巴黎圣母院遭遇大火](https://www.ifanr.com/1200088)，让很多人开始意识到通过激光雷达、3D 扫描等数字技术来为历史遗迹备份存档也的必要性，这也是很多考古学家正在努力的方向。

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最近科罗拉州科罗拉多州立大学的两位考古学教授 Chris Fisher 和 Steve Leisz 就提出了[一项计划](https://www.digitaltrends.com/cool-tech/earth-archive-lidar-scanning/?utm_source=digg)，通过激光雷达来扫描整个地球上的陆地，以此来保存世界历史文化、地质环境的记录，还能帮助人类应对气候危机。

两位考古学家成立的激光雷达扫描项目叫做[「地球档案馆」（The Earth Archive）](https://www.theeartharchive.com/)，他们所使用的是搭载于飞机上激光雷达扫描技术，激光雷达在空中向地面发射极快的激光脉冲，根据反射情况计算出地形地貌，构建出测量区域的三维地图。

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▲搭载激光雷达的直升飞机. 图片来自：[纽约时报](https://www.nytimes.com/2016/09/20/science/angkor-wat-cambodia-archeaology.html?_ga=2.35276196.424987625.1572327919-1806175494.1561458536)



过去几年里，这种激光雷达技术已经帮助考古学家已经发现了多个历史遗迹。2016 年考古学家通过激光雷达在柬埔寨一座丛林里[发现了数百年前高棉王国的城市古迹](https://www.nytimes.com/2016/09/20/science/angkor-wat-cambodia-archeaology.html?_ga=2.35276196.424987625.1572327919-1806175494.1561458536)。

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▲激光雷达图像中 12 世纪的柬埔寨居民区. 图片来自：[纽约时报](https://www.nytimes.com/2016/09/20/science/angkor-wat-cambodia-archeaology.html?_ga=2.35276196.424987625.1572327919-1806175494.1561458536)



在柬埔寨进行了 14 年现场勘测的考古学家 Shaun Mackey 指出，在引入激光雷达之前，对古迹进行精确地面勘探需要花费数年到数十年不等的时间，而激光雷达可以穿过覆盖的层层植被直接看清地貌。

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▲激光雷达扫描古玛雅城市蒂卡尔. 图片来自：美联社



去年危地马拉考古学家[宣布](https://www.artnetnews.cn/art-world/shendushujiguangleidaruhedianfulewomenduimayawenmingderenzhi-117859)发现了数千座隐藏在杂草丛生的平原上玛雅文明建筑，背后很大一部分是激光雷达的功劳，考古学家考 Marcello Canuto 将激光雷达在考古领域的地位比作碳-14 年代测定法，碳-14年代测定法让考古学家首次能够准确判定文物的年代。

> 激光雷达向我们展示了一些可能经过 100 年研究都无法看到的东西，但现在我们已经掌握了这些需要 100 年研究才能了解的成果，所以这并不是夸大其词。

Chris Fisher 和 Steve Leisz 同样在做着类似的工作，但他们的计划更加庞大， Chris Fisher [表示](https://www.theguardian.com/science/2019/oct/11/ultimate-gift-to-future-generations-plan-to-laser-map-all-land-on-earth)用激光雷达扫描全球的想法，是在听说 CyArk 的工作后产生的。

[CyArk](https://zh.wikipedia.org/wiki/CyArk) 是成立于 2011 年非营利组织，目标是利用激光扫描和 3D 建模技术保存文化遗产的数据，以确保这些人类的共同记忆不会彻底消失。

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▲ 萨波特克神庙扫描图



目前 CyArk 对全球超过 200 座古迹完成了扫描工作，包括玛雅遗迹、罗马的庞贝城、德国的勃兰登堡门等，未来还有更多古迹和城市地标会加入其中， CyArk 的目标是扫描世界 500 个的遗迹。

「地球档案馆」的网页上列出了几组数据，人类已经失去了世界上 50% 的雨林，每年有 1800 万英亩（约 728 万平方米）的森林在消失……

> 如果我们不对这些地方进行记录，将来就没有人知道它们的存在了。

据 Chris Fisher 介绍，「地球档案馆」项目的重点将放在占地球面积 29% 的陆地上，首先被扫描的会是受到自然环境威胁最大的地区，比如近年频繁发生火灾的亚马逊雨林。

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▲ 图片来自：[EcoHealth Alliance](https://www.ecohealthalliance.org/2019/08/the-amazon-is-burning)



不过激光雷达扫描的价格非常昂贵，Chris Fisher 估计未来两三年扫描亚马逊大部分地区，就需要花费 [1500 万美元](https://www.theguardian.com/science/2019/oct/11/ultimate-gift-to-future-generations-plan-to-laser-map-all-land-on-earth)。其中很大部分成本是把设备运算到测量地区，以及聘请处理数据的人力，租用飞机也花费不菲，目前 Chris Fisher 的团队正在寻求资助。

而这仅仅是「地球档案馆」项目计划的第一步，因为过去地球大部分地区都没有高分辨率的扫描数据，科学家无法通过数据对比分析气候干预措施是否真的有效。

在大部分陆地的激光扫描完成后，「地球档案馆」将形成一个关于地球的开源 3D 模型，地球上所有科学家都能通过这个开源项目进行研究，甚至模拟不同气候环境下地球的变化。

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▲ 在南极戴维斯科考站站运行的激光雷达. 图片来自：[卫报](https://www.theguardian.com/science/2019/oct/11/ultimate-gift-to-future-generations-plan-to-laser-map-all-land-on-earth)



计划的最后阶段，则是通过 AI 算法来分析这些激光雷达扫描的数据，发现我们目前还没考虑到的问题，同时为子孙后代保存关于地球的记录。

不过这项计划要面临的挑战不少，除了需要庞大的资金，很多地区在进行数据收集的同时也在发生巨大的变化，此外如何在不同国家和地区获得在空中的测绘许可也是一大难题。

尽管 「地球档案馆」的宏伟蓝图并不容易实现，但 Chris Fisher[ 表示](https://www.theguardian.com/science/2019/oct/11/ultimate-gift-to-future-generations-plan-to-laser-map-all-land-on-earth)这个项目需要更长的时间才能显现出其价值，甚至在他的有生之年都不会看到成果，但这并不重要。

> 这是送给子子孙孙后代的一份终极礼物。

题图来自：[Science Friday](https://www.sciencefriday.com/articles/preserving-the-worlds-monuments-one-digital-scan-at-a-time/)
