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AI与卫星影像合力追踪野火动向

  图:加利福尼亚州野火带
  从华盛顿州到新墨西哥州,整个美国西部正面临着由全球变暖、森林管理不善及其他一系列问题引发的史上最大干旱与野火风险。
  野火一起,供电很可能随之而断。正如此前爆发的加利福尼亚大火一样,整个连锁反应将给企业和居民带来可怕的后果。
  相信很多朋友都从卫星图像中见识过野火、烟雾以及毁林灭地后的真容。但是,如果能够将全球公开发布的高分辨率地球观测卫星图像同AI技术相结合,不就能在关键时间与节点检测并应对火灾、进而防止重大后果的发生吗?
  事实上,除了高悬头顶的卫星之外,每个人在社交平台上发布的内容也可作为分析素材。那么,该如何整合来自Twitter、Flickr以及Instagram等社交媒体网络的用户上传公开图像?
  除了可见光之外,还有多光谱图像、特别是热成像的配合,它们都能从多个层级以热量为观测对象描绘出火灾全貌。
  众多卫星平台都能为多国卫星RADR-Fire分析系统提供数据素材
  因此,华盛顿州里奇兰能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)开发出了一种野火灾难响应快速分析系统——RADR-Fire。RADR-Fire能够消化所有成像数据,并将AI/云计算同损害评估工具相结合,及时实现早期火灾探测、野火路径预测以及自然灾害影响预估。
  这套系统不仅能够评估风险、预测可能发生的情况以及潜在的应对策略,甚至能够提取出过往抑制或控制火灾时最有效的解决办法。系统还可以看到火热的热边界在哪里、将去向哪里、核心高温点在哪里、应在哪里放置阻燃剂并为消防员们找到安全的撤退路线——一切均以实时方式完成。
  它甚至能够确定火灾造成了多少碳排放、火灾之后可能引发包括灌水和山体滑坡在内的哪些地质灾难,具体受灾位置在哪里等。
  犹他州潘圭奇以南猛犸大火的RADR图像,鲜红色区域表示活跃的火锋,而紫色则表示阴燃区域
  据了解,单在2020年一年,全美就有超过1000万英亩土地被野火焚毁,相当于1990年至2000年十年期间平均水平的三倍,由灭火成本、其他直接与间接成本造成的总损失高达1700亿美元。再加上灌水、飓风及其他自然灾害,美国民众的生计因此遭受重大打击。
  而RADR-Fire能够为美国境内的所有火灾提供全天候、完全自动化的处置分析流程,包括图像检索、分析与数据传播。无论是偏远的荒野地区、城市周边的郊县、草地及灌木火灾乃至重大森林火灾,都在RADR-Fire的全面监控之下。在此之前,野火分析操作主要依靠夜视图像与飞机收集图像,并由人类分析师对图像内容做出解释。
  RADR-Fire充分发挥各颗卫星处于不同轨道、运行轨迹及掠过时间的特性,同时配合国际空间站上的多种实验传感器进一步实现时间区分,由此建立更大的成像覆盖范围。
  美国目前处于5级国家防备等级,即最高激活级别,意味着大部分野火事件都将由超过25000名野地消防员及支持人员参与扑救。但是飞机成像资源有限,所以并不是每次火灾都能获得必要的航空测绘数据。在这方面,RADR-Fire挺身而出,负责对全美每一场火灾——无论具体规模、复杂度或所处位置——进行自动成像及分析。FADR-Fire基于云端,因此即使火灾数量在短时间内激增,系统也能随时扩展以满足需求。
  虽然目前主要关注美国国内,但这套系统也可用于世界其他区域,利用全球卫星发现包括野火在内的多种自然灾害。
  Andre Coleman博士和他的PNNL研究团队曾经是由政府、行业及学术界专家组成的First Five联盟成员,致力于利用先进技术缓解自然灾害的影响。Coleman团队目前正在扩展RADR-Fire的运营分析与建模能力,希望减轻突发事件对关键能源基础设施的破坏。
  Coleman团队还将图像捕捉技术(卫星、机载与无人机图像)、AI及云计算相结合,用以评估甚至预测由灾害造成的实际损失。
  上图就是RADR-Fire发挥作用的典型案例。俄勒冈州杰克大火(北)与道格拉斯郡大火(南)的RADR图像中显示出多项关键元素。请注意图中关于部分高压输电线路发生火灾的描述。在图像的右下角(东南角),可以看到著名的火山口湖公园。RADR-Fire的分析结论来自欧洲航天局Sentinel-2地球观测卫星于2021年8月15日11:59(太平洋夏令时)收集到的图像。Sentinel-2拍摄的单一图像可覆盖约4650平方英里(68 x 68英里)的区域,卫星会沿轨道每几秒钟拍摄一张图像。插图中显示了捕捉自野火期间的更多详细信息。
  但单凭图像并不足以给出准确预测。因此RADR-Fire会将影像分析同天气、可燃物、预报数据等结合起来。例如,风向、植被及任何可以助燃的物料都会对火灾的规模和方向造成影响。通过将图像与可燃物数据及野火模型相结合,人们即可准确预测出火灾的行进路径。
  当然,这些评估结果需要被尽快交付至合适的人手中。灾害协调需要地方、区域及国家资源的全面投入,而不同资源往往处于不同位置,因此必须以易于访问和解释的格式加快数据交付速度。云系统能够提供端到端管道,供人们随时随地、甚至在数据通信受限的环境中经由桌面网络浏览器或者用户设备上的移动端应用实现图像检测、分析处理与数据传播。由视觉分析生成的图像和数据集将由此被快速由广大救灾组织获取。
  正如Coleman所言,"整个流程使用应用程序编程接口(API),使得我们的系统能够与世界各地的其他系统进行通信。在获得图像之后,相关数据会从传感器被传递至我们的云系统,在这里接受预处理(每个卫星传感器拥有不同的预处理步骤),而后由一组经过训练的机器学习(AI)代码根据国家野火协调组制定的标准进行图像提取与数据分类——具体包括高热边缘(火锋)、分散热点、点状火灾以及热边界(整体影响区域)。这些机器学习模型会使用数据的独特电磁频谱特征来推导出所需的信息,而后将这些分类数据以基于图像的格式转换为矢量格式,尽可能降低数据文件的体积以便于在受限的数据通信环境中传输。"
  "这些地理信息系统(GIS)文件被存储在开源地理空间数据库内,并以开放地理空间联盟(OGC)数据服务的形式进行交付,可供各网站、应用程序及GIS软件随时接入、检索并用于火灾控制流程。数据中还包含火灾信息、图像收集日期/时间、收集图像的卫星、算法与版本以及其他相关信息,为最终用户提供全面的本体记录。这套系统在设计上非常灵活,因此各最终用户能够以多种方式充分运用其中的数据和信息。"
  当然,公众还可以通过以下互动网站查看其中部分信息。
  下图为交互操作的屏幕截图。
  RADR-Fire是一项全面的技术系统,通过使用国内外开放访问的高分辨率地球预测卫星收集多光谱图像、特别是红外图像,用以补充现有火灾管理实践

修行的关键是什么?看到一篇评说文艺女青年灵修的文章,从王菲说到卫慧,乃至明星大腕富豪,对文章不做细评。这里说一说我的见解。首先,这个社会上,一知半解的修行传播者很多,这是常态,因为人们都很迷茫。其次忏悔三昧无论是过去,现在,或是未来。因身口意的造作,被我伤害过的因缘众生,或因身口意的造作,所招感的诸多不顺和苦难,不管是身体上的,还是精神上的。我都愿意接受业果法则并惭愧的忏悔。因为无明老子的反者道之动是什么意思?道德经第40章反者道之动,弱者道之用。天下万物生于有,有生于无。反反复之义。周易杂卦复,反也。道德经第25章吾不知其名,强字之曰道,强为之名曰大。大曰逝,逝曰远,远曰反。又道德经第上善若水,什么是上善?上善若水,语出老子上善若水,水善利万物而不争,处众人之所恶(w),故几于道。意思是说,最上最高境界的善行,就像水一样利益万物,而从不跟万物争取或者要求什么,这种善行是众人所不愿意去五一旅游去一地就能同时看到梦幻般的绿野仙踪和冰雪奇缘每个人都觉得自己的家乡好,可这都是在走遍世界之后的感觉。我曾跨越千山万水去加拿大看雄伟的落基山脉,但到了之后觉得和我的家乡东北大兴安岭牙克石没有什么两样,都是山川河流及花草树木。所天雨虽宽不润无根之草佛祖说,我虽有宇宙最大的神通,但仍有四件事做不到第一因果不可改。因果指的是自因自果,别人替代不了你,你不改变自己的内因,那别人就算把钱送到你手上了,你也看不到把幸福送到你身边来你也不患寡而患不均孔子曰求!君子疾夫舍曰欲之而必为之辞。丘也闻有国有家者,不患寡而患不均,不患贫而患不安。盖均无贫,和无寡,安无倾。夫如是,故远人不服,则修文德以来之。既来之,则安之。今由与求也,相什么是亚轨道飞行?维珍银河的首次商业太空旅行,真的到太空了?在7月11日,维珍银河创始人理查德布兰森成功进行了一次亚轨道飞行,很多新闻标题上说是首次太空商业旅行,但是看到新闻内容才发现,这艘飞船最高只飞了80公里的高度。再过几天,世界首富杰太阳质量的黑洞可能是由原初黑洞和中子星形成的宇宙中黑洞和黑洞之间的差别很大,有的星系核心级别的黑洞,质量可以达到几百万个太阳质量,甚至有一些达到上亿个太阳质量,但是这些超大质量黑洞的数量毕竟是少数,更多的是一些恒星级别的黑洞进化的极端,同类生物最大与最小对比,最大差距竟可达百亿倍本文仅就脊椎动物进行比较1。两栖类最小的两栖动物阿马乌童蛙体长7。7毫米,体重不详,但肯定不足一克,生活在巴布亚新几内亚,和其他的蛙类不同的是它不用经历蝌蚪阶段,从卵中出来之后,就法国冠退全款,华帝玩的是营销还是博彩世界杯,四年一度球迷的节日,在世界杯的热度之下,众多商家自然也想搭搭顺风车,大赚一笔。各种与世界杯相关的营销手段纷纷出炉,搭乘世界杯的顺风车,蹭点热度。随着世界杯大幕的落下,商家的
视点黄金复潮永恒与新生的碰撞重拾对永恒的追求金的原子序号是79,形成的方法有两种。一种是超大型恒星的死亡。那些从宇宙初期就存在的,比太阳的质量大上成千上百倍的恒星,在生命的最后一刻,会通过一场无比绚丽的超新星宇宙中的中微子,是宇宙大爆炸的最佳印证科学家对宇宙中的微观粒子,从未像今天这么重视。比如电子,质子,再比如中微子。中微子几乎是这个宇宙中数目最庞大的粒子。按照科学家们的估计,宇宙中的中微子数量,是所有电子,中子数量的1水是透明的,大海为什么是蓝色的大海呈蓝色的原因有很多种说法。人眼看到的大海颜色部分取决于观测时间和观测位置。不同的解释都有非常权威的支持。某些理论认为,大海之所以呈蓝色,是因为净水海水中的漂浮物大气天空的颜色与失联飞船在65亿公里外,再次连接地球传回全新的照片古代人们只能够用眼睛来观望星空,对于宇宙的概念更是非常的模糊,也是充满无限想象的,从1609年伽利略使用一些简单的望远镜,可以观测一些距离地球比较近的行星,一直到现在人类已经可以实恐怖的金星大陆金星的直径约为12100公里比地球的直径要小600公里,它的体积是地球的0。88倍质量是地球的五分之四,早在60年代起美国和苏联就开始对未知的金星展开探测。目前为止发往金星的探测器天文学家发现一种新型恒星其起源令人费解据NewAtlas报道,德国天文学家发现了一种新型的恒星,而它们究竟是如何形成的仍然是个谜。这些白矮星被一层灰所覆盖,而这层灰通常是由氦燃烧产生的,这表明它们可能是通过其他恒星之间新发现可能改变研究人员对地球生命起源的认识据BGR报道,地球生命的真正起源一直是人类试图了解的最大未知数之一。从圣经中的世界创造,到相信生物大分子在数十亿年前通过小行星或彗星撞击来到地球,多年来我们已经看到了几个答案。但直NASA工程师测试陆地岩石以帮助毅力号探测器在火星上工作当美国宇航局的毅力号火星车在去年8月试图收集它的第一个代号为Roubion岩芯样本时,其结果给任务团队带来了一个难题,他们发现,火星车的样品管是空的。但是为什么呢?不久之后,毅力号龙宫小行星样本报告出炉科学家发现了什么?日本科学家派出的小行星探测器于2020年把在小行星龙宫(Ryugu)上采集的样品成功送回地球。检验结果的最新研究报告发表于科学(Science)期刊。龙宫星距离地球2。8亿公里,算科学家首次利用激光超声波技术精确测量材料弹性科学家们在试验一种尖端的超声波技术时想出了一种测量微观尺度上的材料弹性的精确方法。该方法相当具有突破性。据悉,基于对声波在单个晶体上反弹的追踪,这一进展可能对下一代材料的开发产生重激光切割技术概述激光是什么?激光是一种受激辐射而得到的加强光其基本特征强度高,亮度大波长频率确定,单色性好相干性好,相干长度长方向性好,几乎是一束平行光当激光束照射到工件表面时,光能被吸收,转化成