本文摘要：澳大利亚的一支研究小组正在利用技术监测全球气候变化，并跟踪其对全球仅次于的生物体导致的影响。

澳大利亚的一支研究小组正在利用技术监测全球气候变化，并跟踪其对全球仅次于的生物体导致的影响。▲图左为AIMS船，研究小组利用它测试大堡礁上的无人机与低光谱照相机，图右则为加装在无人机上的高光谱照相机（左图来源／ScottBainbridge，AIMS；右图来源／QUT）统计数字向我们说明了了鲜为人知的事实。全球著名的大堡礁总长约2300公里，其中还包括2900座珊瑚礁，面积多达34万4千平方公里，这使其沦为世界上仅次于的生物有机体以及联合国教科文组织确认的世界遗产。来自布里斯班昆士兰科技大学（全称QUT）的一组研究人员，正在监测坐落于澳大利亚东北部海岸附近的珊瑚礁，目的找寻由工业活动以及全球气候变化等各类环境压力引起的礁体变黑迹象——这种迹象，意味著珊瑚礁正在失活解体。

这支研究小组由昆士兰科技大学副教授FelipeGonzalez领导，其亦在与澳大利亚海洋科学研究所（全称AIMS）合作——该研究所多年以来仍然负责管理监测珊瑚礁的健康状况。AIMS方面利用飞机、水下装置与NASA卫星图像搜集特定珊瑚礁健康状况的数据，然而，这些方法各自不存在有所不同的缺点，其中卫星图像的分辨率比较较低，而固定翼飞机及直升机的成本则过于过高昂。因此，Gonzalez正在尝试对商用无人机展开改装成，还包括为其安装高分辨率数码相机与低光谱照相机。监测工作将在距离海岸线15－70公里的水域展开。

无人机在礁石上方60米处飞行中，并由低光谱照相机摄制距离水面3米以内的珊瑚礁数据。这将大大拓展观测工作的覆盖范围，从而为AIMS的找到获取最重要的检验素材。Gonzalez说明称之为，数码相机主要用作对展开研究的单一珊瑚礁展开传统3D模型建构。然而，这种传统相机不能从三个光谱地下通道构建光线捕捉，即红色、绿色与蓝色，涵括电磁光谱中波长380到740纳米的区间。

相比之下，低光谱照相机则需要摄制到270纳米光谱带上的反射光。如果必须投放一年甚至更长的时间才能让该团队证实并向AIMS报告珊瑚礁中的某一部分正在较慢分解成，那么解救工作有可能显然马上展开。Gonzalez回应，“低光谱光学大大提高了我们根据光谱特性监测珊瑚礁状况的能力。这是因为包含珊瑚礁环境的每一个组成部分——还包括水、沙子与藻类等——都具有自己的光谱特征，泛白与未泛白的珊瑚也是如此。

”然而，珊瑚礁覆盖范围的不断扩大与所搜集数据的丰富性又给团队带给了新的挑战。传统的AIMS潜水器需要在运营当中搜集珊瑚礁上40个有所不同位点的信息，相比之下单张低光谱图像就获取多达4000个数据点。因此，一架无人机飞行中过后就需要带给低约数千GB的原始数据，其内容必需展开处置与分析。

在最初处置数据时，研究小组尝试用于PC、自定义软件工具与昆士兰科技大学的高性能计算机。但整个过程耗时数周，期间计算机仍然在大大保持高强度运转。▲澳大利亚大堡礁潘多拉礁摄制图因此，该团队申请人并顺利重新加入赞助商性质的微软公司AIforEarth计划。此项计划目的为研究全球环境挑战的研究人员获取软件工具、云计算服务以及AI深度自学资源。

Gonzalez认为，“现在，我们需要利用微软公司通过云端获取的AI工具以补足我们的原先工具储备，并较慢标记有所不同的光谱特征。因此，根据明确数据的有所不同，以往必须花费三到四周才能处置已完成的无人机摄制数据，如今只必须两到三天就能消化完。”这种数据处理加快效果充分发挥着至关重要的起到。如果必须投放一年甚至更长的时间才能让该团队证实并向AIMS报告珊瑚礁中的某一部分正在较慢分解成，那么解救工作有可能显然马上展开。

Gonzalez同时补足称之为，“由于需要尽早得知，政府将需要采行更慢的行动以维护珊瑚礁中的濒临绝种区域。”他还特别强调，低光谱光学的用于目前早已沦为各个领域中遥测工作层面的高快速增长方向，明确还包括农业、矿物测量、测绘以及水资源定位等等。举例来说，他和昆士兰科技大学的同事们亦在利用此项技术监测有可能不受病原体、真菌或者蚜虫影响的森林、小麦作物以及葡萄园。

与此同时，在接下来的两个月当中，Gonzalez还将之后处置从珊瑚礁处搜集到的光谱数据；而后在今年9月，他将启动第二轮无人机飞行中扫瞄。他总结道，“我们的目标是重回AIMS早已展开过变化监测研究的四片珊瑚礁，而后将监测扩展到新的珊瑚礁区域。

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