Vienība 3 / 11

Tālvadība un vietas noteikšana: satelīts, aerofotografēšana un LiDAR

Ieguvumi:

  • Spēja ar mākslīgo intelektu skenēt satelīta, aerofotogrāfiju un LiDAR datu anomālijas un novērtēt katru zīmi kā kandidātu, kam nepieciešams reljefa apstiprinājums
  • Izpratne par augu, augsnes un ēnu pēdu sezonālo un nosacīto atkarību un to, kā tiek novērsti dabiskie/mūsdienu viltus pozitīvie rezultāti.
  • Spēja lietot, kāpēc sensitīvās vietņu atrašanās vietas ir jāaizsargā pret izlaupīšanu un apraidē ir jāizpludina

Viens no aizraujošākajiem sasniegumiem arheoloģijā ir spēja saskatīt pēdas pazemē un virspusē, nerokoties zemē. Attālā izpēte (metode apgabala izpētei ar satelīta, gaisa kuģu vai dronu attēliem, tai fiziski nepieskaroties) ir visspēcīgākais līdzeklis lielu platību skenēšanai un iespējamo vietu (vietas, kurās atrodas arheoloģiskās atliekas) noteikšanai. Šajā nodaļā mēs uzzināsim, kā mākslīgais intelekts atzīmē anomālijas (no apkārtnes atšķirīgas pēdas, kuras var būt cilvēka radītas) satelītattēlos, aerofotogrāfijās un LiDAR datos, bet kāpēc katra atzīme ir jāapstiprina laukā.

Pamatprincips: AI ir skenēšanas un norādīšanas palīgs, kas plašā apgabalā saka "skaties šeit"; Lēmumu "Šī tiešām ir vieta" pieņem zemes kontrole un eksperts. Attālās uzrādes gadījumā katrs AI atzīmētais punkts ir hipotēze, nevis atklājums.

Tālvadības veidi

Satelīta un aerofotografēšana. Apglabātās struktūras izraisa atšķirīgu augsnes un veģetācijas augšanu virs tām. Pie sienas raža ir vājāka, uz grāvja krūmāka; Tās sauc par apgriešanas atzīmēm. NDVI (indekss, kas mēra veģetācijas veselību; tas nosaka augu vitalitāti, izmantojot infrasarkano gaismu) uzsver šīs atšķirības. AI skenē šīs smalkās atšķirības lielos attēlos ātrāk nekā cilvēks.

LiDAR. LiDAR (Light Detection and Ranging — tehnoloģija, kas izveido ļoti precīzu virsmas 3D pacēluma karti, izšaujot lāzeru no lidmašīnas uz zemi un mērot atgriešanās laiku) ir visrevolucionārākais rīks. Tā iezīme ir tāda, ka lāzers var sasniegt zemi caur kokiem; Tādējādi, veģetāciju skaitliski "izlobot", atklājas pilskalni, terases, ceļi un ēku pamati zem meža. AI šajos augstuma datos iezīmē izciļņus, bedrītes un gludas ģeometriskas formas.

Ģeofizika (papildu). Tādas metodes kā zemes caurlaidības radars (GPR) un magnētiskā uzmērīšana ir redzama tieši zem virsmas; AI palīdz arī šajos datos meklēt anomāliju modeļus.

Vietnes noteikšanas darbības, izmantojot AI

  1. Datu sagatavošana. Attēli tiek pielāgoti koordinātu sistēmai (ģeoreference), tiek koriģēta ēna un kontrasts. LiDAR veģetācija tiek izfiltrēta un tiek ražots "kailzemes modelis".
  2. Anomāliju skenēšana. AI iezīmē gludas ģeometrijas, kuras var būt mākslīgas (apļveida pilskalns, taisnstūra struktūra, lineārs grāvis/ceļš).
  3. Likvidēšana. Lielākā daļa zīmju ir dabiskas (ģeoloģiskās, lauksaimniecības, modernās). Eksperts izslēdz tos, kas ir nepārprotami dabiski un moderni.
  4. Prioritātes noteikšana. Atlikušajiem kandidātpunktiem prioritāte tiek piešķirta pēc konteksta un zināmā vietnes sadalījuma.
  5. Zemes apstiprinājums. Prioritātes punkti tiek pārbaudīti uz vietas, veicot virsmas uzmērīšanu un, ja nepieciešams, urbšanu. Neviens punkts netiek pasludināts par "sēdi" bez apstiprinājuma.
Padoms. Vienmēr redziet AI pazīmes kā "kandidātu sarakstu ar augstu viltus pozitīvo rādītāju". Mērķis ir saprātīgi sašaurināt apskates vietas uz lauka; nepaziņot par atklājumu. 200 zemes punktu samazināšana līdz 30 sezonā ir liels ieguvums.

Sensitīva atrašanās vieta: kritiska privātums

Visnopietnākā ētiskā un drošības problēma vietņu noteikšanā ir atrašanās vietas konfidencialitāte. Tikko identificētas, neaizsargātas vietas precīzas koordinātas ir tiešs nelegālo racēju un dārgumu meklētāju mērķis. Tāpēc:

  • Nebrauciet sabiedriskajos AI transportlīdzekļos, kuru precīzas koordinātas nav apstiprinātas.
  • Apraidēs un prezentācijās aizmiglojiet sensitīvo vietņu atrašanās vietu (norādiet vispārīgo apgabalu, bez GPS).
  • Saglabājiet datus organizācijas drošajā sistēmā un ierobežojiet piekļuvi.
Uzmanību! Vietnes koordināšu ielīmēšana sabiedriskajā pakalpojumā, sakot: "Es tikai uzzīmēšu karti", šī vietne var palikt atvērta izlaupīšanai. Atrašanās vietas dati ir īpašums, kas ir jāaizsargā tikpat daudz kā pats atradums.

trīs mini futrāļi

1. gadījums — skenēšana sašaurināja apgabalu. Apsekošanas projektā tiktu apsekota 500 km² liela teritorija. Ar AI darbināmā LiDAR analīze iezīmēja 120 iespējamos pilskalnus zem meža. Pēc ekspertu likvidēšanas paliek 38 prioritārās vietas; 11 no tām tika atklātas kā īstas arheoloģiskas struktūras uz lauka. AI ir apvienojis vairākus mēnešus ilgus aklos meklējumus mērķtiecīgā sezonā.

2. gadījums — kļūdaini pozitīva bija mācība. Kamēr komanda ar sajūsmu gatavojās gludu apļveida rētu, ko iezīmēja AI, pasludināt par "kalnu", eksperts ģeologs parādīja, ka tā ir dabiska ieplaka (dolīns). Paziņojums, kas izteikts bez zemes apstiprinājuma, var būt reputācijas zaudēšana. Nodarbība: AI redz ģeometriju, nevis izcelsmes interpretāciju.

3. gadījums — novērsta atrašanās vietas noplūde. Students augšupielādē attēlu, kurā ir jaunatklātas vietnes koordinātas, publiskā rīkā. Padomnieks apstājās; teritorija joprojām bija neaizsargāta. Attēls tika apstrādāts ar noņemtu koordinātu informāciju un tikai drošajā sistēmā.

Četras kopējamas veidnes

1) Anomāliju skenēšanas rāmis:

Jūsu loma: attālās uzrādes analīzes palīgs. Es jums iedošu bezzemes (atvasināts no LiDAR) augstuma attēlu/datus. Atzīmējiet gludas ģeometrijas (apļveida, taisnstūrveida, lineāras), kuras VAR būt cilvēka radītas; Katram pierakstiet tā atrašanās vietu, formātu un to, kāpēc tas ir ievērojams. Katrai zīmei norādiet arī dabiska/mūsdienīga skaidrojuma iespēju. Nenoteikt galīgo "sēdēt".

2) Viltus pozitīva izslēgšana:

Zemāk ir saraksts ar kandidāta punktiem, kurus AI ir atzīmējis. Katram norādiet dabiskos un mūsdienu skaidrojumus (ģeoloģiskais veidojums, lauksaimniecības pēdas, ceļš, ēkas pamati), kurus varu novērst PIRMS reljefa pārbaudes. Uzskaitiet atsevišķi atlikušos "tiešām neskaidros" kandidātus.

3) Zemes kontroles plāns:

Manas labākās kandidātu vietas ir: [saraksts]. Katram punktam tiek parādīts kontrolsaraksts, kurā ir norādīti rādītāji, kas man būtu jāmeklē, veicot apstiprinājumu uz lauka (virsmas atradumi, topogrāfija, augsnes krāsa, akmeņu blīvums) un droša/ētiskā lauka noteikumi (atļauja, atrašanās vietas konfidencialitāte).

4) Atrašanās vietas aizmiglošana apraidei:

Sagatavojot šādu vietnes informāciju publikācijai/prezentācijai, iesakiet, kā es to varētu aprakstīt, NEATklājot precīzu atrašanās vietu: uzskaitiet, kāds vispārinājuma līmenis (province/reģions), kāda informācija ir jāizlaiž. Mērķis: līdzsvars starp zinātnisko caurspīdīgumu un aizsardzību pret bojājumiem.

Vāja uzvedne / spēcīga uzvedne

Vāja uzvedne:

Vai šajā satelītattēlā ir kāda arheoloģiskā vieta? Norādiet tās koordinātas.

AI var pasludināt dabisko izsekojumu par “sēdi” un noteikt pārliecinošu koordinātu; Tas ir bīstami gan no zinātniskā, gan drošības viedokļa.

Spēcīga uzvedne:

Jūsu loma: attālās izpētes palīgs. Šajā attēlā atzīmējiet gludās ģeometriskās atzīmes, kuras VAR būt cilvēka radītas. Katrai pēdai: (a) tās forma, (b) kāpēc tā ir ievērojama, (c) dabisks/mūsdienīgs alternatīvs skaidrojums. Tie ir kandidāti, kas jāpārbauda tikai LAUKĀ; nepaziņo par "sēdi". Ģenerējiet precīzas koordinātas, aprakstiet relatīvo pozīciju.

Atšķirība: pirmais atklāj atklājumu; pēdējais sagatavo drošu pārbaudāmo kandidātu sarakstu.

Attēlu veidi un sezonālie efekti

Tālvadījumos attēls "ne vienmēr" darbojas; Lai redzētu pareizo ceļu, ir vajadzīgs pareizais stāvoklis. Labības zīmes vislabāk parādās sausos periodos, kad kultūraugs ir pakļauts ūdens trūkumam: augsne virs apraktas sienas aiztur mazāk ūdens, tāpēc raža tur agri kļūst dzeltena un parādās kā līnija no augšas. Mitrā pavasara attēlā tās pašas pēdas var neparādīties vispār. Augsnes pēdas parādās, kad pēc lauka uzaršanas virspusē nonāk dažādas krāsas augsne. Savukārt ēnu zīmes zemā saulē no rīta vai vakarā atklāj vieglus izciļņus un bedres ar garām ēnām. Tāpēc ir nepieciešams novērtēt apgabalu nevis ar vienu attēlu, bet ar daudziem attēliem dažādos gadalaikos un laikos; AI paātrina šo vairākkārtēju salīdzināšanu.

LiDAR priekšrocība ir tā, ka tas lielā mērā pārvar šo atkarību no stāvokļa: tā kā tas tieši mēra virsmas topogrāfiju, tas ir mazāk atkarīgs no veģetācijas sezonas un var redzēt meža pamežu. Tomēr, ražojot LiDAR "kailas zemes modeli", ja augu filtrs ir pārāk agresīvs, tas var izdzēst īstos nelīdzenumus, un, ja tas ir pārāk mīksts, tas var sajaukt kokus ar konstrukcijām; Šiem filtra lēmumiem nepieciešama ekspertu uzraudzība.

Padoms. Novērtējot apgabalu, jautājiet "kurā sezonā, kurā laikā un ar kādu metodi?" Vienmēr uzdodiet jautājumu. Ja vienā attēlā nav pēdu, tas nenozīmē, ka nav vietnes; Varbūt jūs skatāties uz to nepareizā stāvoklī.

Metožu salīdzināšanas tabula

Metode

ko redz

AI ieguldījums

robeža

Satelīta/aerofotografēšana

Augu/augsnes pēdas

Plaša apgabala skenēšana

sezona, izšķirtspēja

NDVI

Augu spēka atšķirība

Rētu izcelšana

Jauc dabiskās atšķirības

LiDAR

virsmas topogrāfija

meža pameža ģeometrija

Augu filtra kļūdas

Ģeofizika (GPR/magnētiskā)

pazemes struktūra

Anomālijas modelis

lokāls, lēns

Biežas kļūdas

  • Sajaukt anomāliju ar atklājumu. Zīme ir kandidāts; Bez zemes apstiprinājuma tā nav vietne.
  • Nelikvidējot dabiskās/modernās pēdas. Dolīnas, lauksaimniecības rētas un caurules bieži parādās kā "struktūras".
  • Precīzas koordinātas norādīšana atvērtajam transportlīdzeklim. Izlaupīšanas risks; Atrašanās vieta ir vērtība, kas ir jāaizsargā.
  • Paļaujoties uz vienu attēlu. Interpretācija ir nepilnīga bez dažādiem gadalaikiem, dažādām metodēm un reljefa.
  • Aizmirstot viltus pozitīvo rādītāju. Lielākā daļa zīmju parādās tukšas; Tas ir normāli, mērķis ir sašaurināts.

Rezumējot

Attālās uzrādes gadījumā mākslīgais intelekts ietaupa milzīgu laiku, skenējot lielus apgabalus un iezīmējot iespējamās vietas. Bet katra zīme ir hipotēze, kas jāapstiprina laukā; dabiskās un modernās pēdas tiek rūpīgi likvidētas; un pats galvenais, jutīgas vietas ir pasargātas no izlaupīšanas. AI saka "skaties šeit"; Zeme un eksperts izlemj, vai "šī vieta ir aizsargājama".

Lietojumprogrammas uzdevums

Izvēlieties brīvpiekļuves LiDAR vai satelītattēlu (no sava reģiona vai no datu kopas parauga). Atzīmējiet AI iespējamās ģeometrijas, izmantojot veidni “Anomāliju skenēšana”, pēc tam izslēdziet dabiskos/mūsdienīgos skaidrojumus, izmantojot veidni “Viltus pozitīvas novēršanas”. Sagatavojiet zemes kontroles plānu pārējiem kandidātiem un iekļaujiet atrašanās vietas konfidencialitātes piezīmi.

kontrolsaraksts

  • [ ] Es uzskatīju, ka AI signāli ir "kandidāti", nevis atklājumi.
  • [ ] Es mēģināju likvidēt dabiskās un modernās pēdas.
  • [ ] Esmu plānojis zemes nostiprināšanu prioritārajiem kandidātiem.
  • [ ] Es atstāju sensitīvās vietas ārpus atvērtā transportlīdzekļa un aizmigloju tās pārraidē.
  • [ ] Es ņēmu vērā, ka viltus pozitīvais rādītājs var būt augsts.