Јединица 3 / 11

Даљинска детекција и детекција локације: сателит, фотографија из ваздуха и ЛиДАР

Добици:

  • Способност скенирања аномалија у сателитским, аерофотографијама и ЛиДАР подацима помоћу вештачке интелигенције и процене сваког знака као кандидата који захтева потврду терена
  • Разумевање сезонске и условне зависности биљака, земљишта и трагова сенке и начина на који се природни/модерни лажни позитивни резултати елиминишу.
  • Могућност примене зашто осетљиве локације сајтова треба да буду заштићене од пљачке и замућене у емитовању

Један од најузбудљивијих развоја у археологији је способност да се виде трагови под земљом и на површини без копања у земљи. Даљинска детекција (метод испитивања подручја са сателитским, авионским или дрон сликама без физичког додиривања) је најмоћнији алат за скенирање великих површина и откривање могућих локалитета (места на којима се налазе археолошки остаци). У овој јединици ћемо научити како АИ означава аномалије (трагове који се разликују од околине, а који су можда и направљени од стране човека) на сателитским снимцима, фотографијама из ваздуха и ЛиДАР подацима, али зашто свака ознака мора бити потврђена на терену.

Основни принцип: АИ је помоћник за скенирање и показивање који каже „погледај овде“ на широком подручју; Одлуку „Ово је стварно место“ доноси контрола земљишта и вештак. У даљинском детекцији, свака тачка означена АИ је хипотеза, а не откриће.

Врсте даљинске детекције

Сателитска и аерофотографија. Затрпане структуре доводе до различитог раста тла и вегетације изнад њих. Плод на зиду је слабији, на јарку је жбуњастији; То се назива траговима усева. НДВИ (индекс који мери здравље вегетације; квантификује виталност биљака помоћу инфрацрвене светлости) наглашава ове разлике. АИ скенира ове суптилне разлике у великим сликама брже од човека.

ЛиДАР. ЛиДАР (Лигхт Детецтион анд Рангинг — технологија која ствара веома прецизну 3Д мапу надморске висине површине пуцањем ласера ​​из авиона на земљу и мерењем времена повратка) је најреволуционарнији алат. Његова карактеристика је да ласер може доћи до земље кроз дрвеће; Тако се гомиле, терасе, путеви и темељи зграда испод шуме откривају када се вегетација бројчано „ољушти“. АИ означава избочине, јаме и глатке геометријске облике у овим подацима о надморској висини.

Геофизика (допунски). Методе као што су радар који продире у земљу (ГПР) и магнетно снимање виде се непосредно испод површине; АИ такође помаже у тражењу образаца аномалија у овим подацима.

Кораци откривања локације са АИ

  1. Припрема података. Слике се уклапају у координатни систем (геореференцирање), исправљају сенке и контраст. У ЛиДАР-у се вегетација филтрира и производи „модел голе земље“.
  2. Скенирање аномалија. АИ означава глатке геометрије које је можда направио човек (кружна хумка, правоугаона структура, линеарни јарак/пут).
  3. Елиминација. Већина знакова је природних (геолошки, пољопривредни, савремени). Стручњак елиминише оне који су јасно природни и модерни.
  4. Одређивање приоритета. Преостале кандидатске тачке су приоритет према контексту и познатој дистрибуцији сајта.
  5. Потврда о земљишту. Приоритетне тачке се проверавају на лицу места премеравањем површине и, по потреби, бушењем. Ниједна тачка се не проглашава "седењем" без потврде.
Савет: На знаке вештачке интелигенције увек гледајте као на „листу кандидата са високом стопом лажно позитивних резултата“. Циљ је да се интелигентно сузи места која треба посетити на терену; да не објави откриће. Смањење 200 копнених поена на 30 у сезони је велики добитак.

Осетљива локација: критична приватност

Најозбиљније етичко и безбедносно питање у откривању локације је поверљивост локације. Прецизне координате новоидентификоване, незаштићене локације су директна мета за илегалне копаче и трагаче за благом. дакле:

  • Не улазите у јавна АИ возила чије тачне координате нису потврђене.
  • Замаглите локацију осетљивих локација у емисијама и презентацијама (дајте општу област, без ГПС-а).
  • Чувајте податке у безбедном систему организације и ограничите приступ.
Пажња: Ако налепите координате локације у јавни сервис са натписом „Само ћу да нацртам мапу“ може оставити ту локацију отвореном за пљачку. Подаци о локацији су имовина која мора бити заштићена колико и сам налаз.

три мини кофера

Случај 1 — Скенирање је сузило област. Пројекат истраживања би истражио површину од 500 км². ЛиДАР анализом помоћу вештачке интелигенције обележено је 120 могућих хумака испод шуме. Након стручне елиминације остаје 38 приоритетних места; Утврђено је да су 11 од њих праве археолошке структуре на терену. АИ је сажео месеце слепог претраживања у циљану сезону.

Случај 2 — Лекција је била лажно позитивна. Док се тим узбуђено спремао да глатки кружни ожиљак који је АИ означио „насипом“, стручњак геолог је показао да је у питању природна депресија (долин). Изјава дата без потврде о земљишту могла би бити губитак угледа. Лекција: АИ види геометрију, а не тумачење порекла.

Случај 3 — Спречено је цурење локације. Ученик би поставио слику која садржи координате новопронађене локације у јавни алат. Саветник је стао; подручје је и даље било незаштићено. Слика је обрађена са уклоњеним информацијама о координатама и само у безбедном систему.

Четири шаблона за копирање

1) Оквир за скенирање аномалија:

Ваша улога: помоћник за анализу даљинске детекције. Даћу вам слику/податке о надморској висини голе земље (изведен из ЛиДАР-а). Означите глатке геометрије (кружне, правоугаоне, линеарне) које МОЖЕ да је направио човек; За сваки напишите његову локацију, формат и зашто је значајан. За сваки знак наведите и могућност природног/савременог објашњења. Не проглашавајте дефинитивно "седи".

2) Лажно позитивна елиминација:

Испод је листа кандидата бодова које је АИ означио. За свако наведите природна и савремена објашњења (геолошка формација, пољопривредни траг, пут, темељ зграде) која могу да отклоним ПРЕ провере терена. Посебно наведите преостале „заиста нејасне“ кандидате.

3) План контроле земљишта:

Моји најбољи кандидати су: [лист]. За сваку тачку појављује се контролна листа која садржи индикаторе које треба да тражим приликом потврђивања на терену (површински налази, топографија, боја тла, густина камења) и правила безбедног/етичког поља (дозвола, поверљивост локације).

4) Замућење локације за емитовање:

Када припремате следеће информације о сајту за публикацију/презентацију, предложите како бих их могао описати БЕЗ откривања тачне локације: наведите који ниво генерализације (покрајина/регион), које информације треба изоставити. Циљ: баланс научне транспарентности и заштите од кварења.

Слаби промпт / Јаки промпт

Слабо обавештење:

Да ли се на овом сателитском снимку налази археолошко налазиште? Дајте његове координате.

АИ може прогласити природни траг „седењем“ и уклопити сигурну координату; Ово је опасно и са научне и са безбедносне перспективе.

Снажан упит:

Ваша улога: помоћник за даљинско испитивање. Означите на овој слици глатке геометријске ознаке које МОЖДА направи човек. За сваки траг: (а) његов облик, (б) зашто је изузетан, (ц) природно/модерно алтернативно објашњење. Ово су кандидати за проверу само НА ТЕРЕНУ; не проглашавајте „седење“. Генеришите тачне координате, опишите релативни положај.

Разлика: први чини откриће проглашено; овај други производи сигурну листу кандидата за верификовање.

Врсте слика и сезонски ефекти

У даљинском сензору слика не функционише „увек“; Потребно је право стање да се види прави пут. Ознаке усева се најбоље појављују током сушних периода када је усев под стресом воде: тло изнад укопаног зида задржава мање воде, тако да усев тамо рано пожути и изгледа као линија одозго. На влажној пролећној слици, исти траг се можда уопште неће појавити. Трагови земљишта се појављују када земља различитих боја избија на површину након орања поља. С друге стране, трагови сенке откривају лагане избочине и рупе са дугим сенкама на слабом сунцу, ујутру или увече. Због тога је неопходно проценити област не са једном сликом, већ са много слика у различитим годишњим добима и временима; АИ убрзава ово вишеструко поређење.

Предност ЛиДАР-а је у томе што у великој мери превазилази ову зависност од услова: пошто директно мери топографију површине, мање зависи од сезоне вегетације и може да види шумско подлогу. Међутим, када се производи „модел голог тла“ у ЛиДАР-у, ако је филтер за биљке превише агресиван, може да избрише праве неравнине, а ако је превише мекан, може да погреши дрвеће за структуре; Ове одлуке о филтерима захтевају стручни надзор.

Савет: Када оцењујете област, питајте „у којој сезони, у које време и којим методом?“ Увек постављајте питање. Ако на једној слици нема трага, то не значи да нема ни сајта; Можда га гледате у погрешном стању.

Табела поређења метода

Метод

шта види

Допринос АИ

граница

Сателитска/аерофотографија

Трагови биљака/земљишта

Скенирање широког подручја

сезона, резолуција

НДВИ

Разлика у снази биљке

Истицање ожиљака

Збуњује природне разлике

ЛиДАР

топографија површине

геометрија шумског подземља

Грешке филтера биљака

Геофизика (ГПР/магнетна)

подземна структура

Аномалија образац

локално, споро

Уобичајене грешке

  • Погрешити аномалију за откриће. Знак је кандидат; Без потврде о земљишту то није локација.
  • Не елиминишући природне/савремене трагове. Долини, пољопривредни ожиљци и цеви често се појављују као "структуре".
  • Давање тачне координате отвореном возилу. Ризик од пљачке; Локација је имовина која мора бити заштићена.
  • Ослањајући се на једну слику. Тумачење је непотпуно без различитих годишњих доба, различитих метода и терена.
  • Заборављајући лажно позитивну стопу. Већина знакова је празна; Ово је нормално, сврха се сужава.

Укратко

У даљинском детектовању, АИ штеди огромно време у скенирању великих површина и обележавању могућих локација. Али сваки знак је хипотеза која мора бити потврђена на терену; природни и савремени трагови се пажљиво елиминишу; и што је најважније, осетљиве локације су заштићене од пљачке. АИ каже „погледај овде“; Да ли је „ово место заштићено” одлучује земљиште и вештак.

Задатак апликације

Изаберите ЛиДАР или сателитску слику отвореног приступа (из вашег региона или из узорка скупа података). Нека АИ означи могуће геометрије са шаблоном „Скенирање аномалија“, а затим елиминишите природна/модерна објашњења помоћу шаблона „Лажно позитивно елиминисање“. Направите нацрт плана контроле земљишта за преостале кандидате и укључите белешку о поверљивости локације.

контролна листа

  • [ ] Сматрао сам да су АИ сигнали "кандидати", а не открића.
  • [ ] Покушао сам да елиминишем природне и модерне трагове.
  • [ ] Планирао сам потврду земљишта за приоритетне кандидате.
  • [ ] Осетљиве локације сам оставио ван отвореног возила и замаглио их у емисији.
  • [ ] Узео сам у обзир да стопа лажних позитивних резултата може бити висока.