Прибуток:
- Можливість сканувати аномалії в супутникових, аерофотозйомках і даних LiDAR за допомогою штучного інтелекту та оцінювати кожен знак як кандидат, що потребує підтвердження місцевості
- Розуміння сезонної та умовної залежності рослинних, ґрунтових і тіньових слідів і того, як усунути природні/сучасні помилкові спрацьовування.
- Можливість застосувати, чому конфіденційні місця розташування сайтів повинні бути захищені від розкрадання та розмиті під час трансляції
Одним із найцікавіших досягнень археології є можливість бачити сліди під землею та на поверхні, не копаючись у землі. Дистанційне зондування (метод дослідження місцевості за допомогою супутникових, літальних чи дронових зображень без фізичного дотику до неї) є найпотужнішим інструментом для сканування великих територій і виявлення можливих місць (місць, що містять археологічні залишки). У цьому розділі ми дізнаємося, як штучний інтелект позначає аномалії (сліди, які відрізняються від навколишнього середовища, які можуть бути створені людиною) на супутникових зображеннях, аерофотознімках і даних LiDAR, але чому кожну позначку потрібно підтверджувати в польових умовах.
Основний принцип: штучний інтелект – це помічник сканування та вказівки, який говорить «подивіться сюди» у широкій області; Рішення «це дійсно ділянка» приймає земельний контроль та експерт. У дистанційному зондуванні кожна точка, позначена ШІ, є гіпотезою, а не відкриттям.
Види ДЗЗ
Супутникова та аерофотозйомка. Заглиблені споруди призводять до диференційованого росту ґрунту та рослинності над ними. Урожай на стіні слабший, на кюветі — кущистіший; Вони називаються мітками кадрування. NDVI (індекс, який вимірює стан рослинності; він кількісно визначає життєздатність рослин за допомогою інфрачервоного світла) підкреслює ці відмінності. Штучний інтелект сканує ці тонкі відмінності у великих зображеннях швидше, ніж людина.
ЛіДАР. Лідар (Light Detection and Ranging — технологія, яка створює дуже точну 3D-карту висоти поверхні шляхом стрілянини лазера з літака на землю та вимірювання часу повернення) є найбільш революційним інструментом. Його особливість полягає в тому, що лазер може досягати землі через дерева; Так під час чисельного «лущення» рослинності виявляються кургани, тераси, дороги та фундаменти будівель під лісом. AI позначає нерівності, ями та плавні геометричні фігури в цих даних висоти.
Геофізика (доп.). Такі методи, як георадар (GPR) і магнітна зйомка, бачать трохи нижче поверхні; Штучний інтелект також допомагає шукати шаблони аномалій у цих даних.
Етапи виявлення сайту за допомогою ШІ
- Підготовка даних. Зображення підганяються до системи координат (геореференція), коригуються тінь і контраст. У LiDAR рослинність відфільтровується і створюється «модель голої землі».
- Сканування аномалій. ШІ позначає гладкі геометрії, які можуть бути створені людиною (круглий курган, прямокутна структура, лінійна канава/дорога).
- Елімінація. Більшість ознак природні (геологічні, сільськогосподарські, сучасні). Експерт виключає ті, які є явно натуральними та сучасними.
- Розстановка пріоритетів. Решта балів-кандидатів упорядковано за контекстом і відомим розподілом на сайті.
- Підтвердження земельної ділянки. Пріоритетні точки перевіряються на місці поверхневою зйомкою і, при необхідності, бурінням. Жодне очко не оголошується «сидіти» без підтвердження.
Порада. Завжди сприймайте ознаки штучного інтелекту як «список кандидатів із високим рівнем хибнопозитивних результатів». Мета полягає в тому, щоб розумно звузити місця для відвідування в полі; не повідомляти про відкриття. Зменшення 200 очок землі до 30 за сезон є великим надбанням.
Конфіденційне розташування: важлива конфіденційність
Найбільш серйозною етичною проблемою та проблемою безпеки під час виявлення сайтів є конфіденційність розташування. Точні координати нещодавно виявленого незахищеного місця є прямою мішенню для нелегальних копачів і шукачів скарбів. Тому:
- Не заходьте на громадські транспортні засоби ШІ, точні координати яких не підтверджено.
- Розмити розташування конфіденційних сайтів у трансляціях і презентаціях (вказати загальну область, без GPS).
- Зберігайте дані в захищеній системі організації та обмежуйте доступ.
Увага: якщо вставити координати сайту в загальнодоступну службу зі словами «я просто намалюю карту», цей сайт може стати відкритим для розкрадання. Дані про місцезнаходження – це актив, який потрібно захищати так само, як і саму знахідку.
три міні-чохла
Випадок 1 — Сканування звузило область. Проект дослідження мав би обстежити територію площею 500 км². Аналіз LiDAR за допомогою AI позначив 120 можливих курганів під лісом. Після відсіву експертів залишається 38 пріоритетних місць; 11 з них були виявлені справжніми археологічними спорудами в полі. ШІ сконцентрував місяці сліпого пошуку в цільовий сезон.
Випадок 2 — урок був помилковим. Поки команда захоплено готувалася оголосити гладкий круглий шрам, позначений штучним інтелектом, «курганом», експерт-геолог показав, що це була природна западина (долін). Заява без підтвердження землі може бути втратою репутації. Урок: ШІ бачить геометрію, а не інтерпретацію походження.
Випадок 3 — попереджено витік інформації про місцезнаходження. Студент завантажував би зображення, що містить координати щойно знайденого місця, у публічний інструмент. Вожатий зупинився; територія була ще незахищеною. Зображення було оброблено без інформації про координати та лише в захищеній системі.
Чотири шаблони, які можна копіювати
1) Рамка сканування аномалій:
Ваша роль: помічник з аналізу дистанційного зондування. Я дам вам зображення/дані висоти голої землі (отримані на LiDAR). Позначте гладкі геометрії (круглі, прямокутні, лінійні), які МОЖУТЬ бути створені людиною; Для кожного запишіть його розташування, формат і чому він примітний. Для кожної ознаки також вкажіть можливість природного/сучасного пояснення. Не оголошуйте остаточне «сидіти».
2) Хибнопозитивне усунення:
Нижче наведено список балів-кандидатів, які позначив ШІ. Для кожного вкажіть природні та сучасні пояснення (геологічна формація, сільськогосподарські сліди, дорога, фундамент будівлі), які я можу усунути ДО перевірки місцевості. Окремо перелічіть решту «справді розпливчастих» кандидатів.
3) План землеустрою:
Мої найкращі місця кандидатів: [список]. Для кожної точки з’являється контрольний список, який містить індикатори, на які мені слід звернути увагу під час підтвердження в полі (поверхневі знахідки, рельєф, колір ґрунту, щільність каміння) та безпечні/етичні польові правила (дозвіл, конфіденційність розташування).
4) Розмивання місця для трансляції:
Готуючи наступну інформацію про сайт для публікації/презентації, запропонуйте, як я міг би її описати, НЕ розкриваючи точного місцезнаходження: перелічіть, який рівень узагальнення (провінція/регіон), яку інформацію слід опустити. Мета: баланс наукової прозорості та захисту від псування.
Слабка підказка / Сильна підказка
Слабка підказка:
Чи є на цьому супутниковому знімку місце археологічних розкопок? Укажіть його координати.
ШІ може оголосити природну трасу «сидіти» та підібрати впевнену координату; Це небезпечно як з наукової точки зору, так і з точки зору безпеки.
Потужна підказка:
Ваша роль: помічник дистанційного зондування. Позначте гладкі геометричні позначки, які МОЖУТЬ бути створені людиною на цьому зображенні. Для кожного сліду: (а) його форма, (б) чому він примітний, (в) природне/сучасне альтернативне пояснення. Це кандидати, які перевіряються лише НА ПОЛІ; не оголошувати «сидять». Згенерувати точні координати, описати взаємне розташування.
Відмінність: перший оголошує відкриття; останній створює надійний список кандидатів, які підлягають перевірці.
Типи зображень і сезонні ефекти
У дистанційному зондуванні зображення не «завжди» працює; Щоб побачити правильний шлях, потрібна правильна умова. Сліди на посівах найкраще з’являються в посушливі періоди, коли культура відчуває водний стрес: ґрунт над засипаною стіною утримує менше води, тому культура там рано жовтіє та виглядає як лінія зверху. На вологому весняному зображенні той самий слід може взагалі не з’явитися. Сліди від ґрунту з’являються, коли ґрунт різного кольору виходить на поверхню після оранки поля. Тіньові сліди, навпаки, виявляють легкі нерівності та вибоїни з довгими тінями на слабкому сонці, вранці чи ввечері. Тому оцінювати місцевість потрібно не одним зображенням, а багатьма зображеннями в різні пори року і часи; AI прискорює це багаторазове порівняння.
Перевага LiDAR полягає в тому, що він значною мірою долає цю залежність від умов: оскільки він безпосередньо вимірює рельєф поверхні, він менше залежить від сезону рослинності та може бачити лісовий підлісок. Однак під час створення «моделі голої землі» в LiDAR, якщо рослинний фільтр надто агресивний, він може стерти справжні нерівності, а якщо він надто м’який, він може прийняти дерева за структури; Ці фільтри вимагають експертного контролю.
Порада: коли оцінюєте територію, запитайте "в який сезон, у який час і яким методом?" Завжди ставте запитання. Якщо на одному зображенні немає сліду, це не означає, що сайту немає; Можливо, ви дивитеся на нього в неправильному стані.
Таблиця порівняння методів
метод
що бачить
Внесок ШІ
кордону
Супутникова/аерофотозйомка
Сліди рослин/ґрунту
Широкомасштабне сканування
сезон, рез
NDVI
Різниця в силі розвитку рослин
Підсвічування рубців
Збиває з пантелику природні відмінності
ЛіДАР
рельєф поверхні
геометрія лісового підліску
Помилки рослинного фільтра
Геофізика (GPR/магнітна)
підповерхнева структура
Шаблон аномалії
локальний, повільний
Поширені помилки
- Приймаючи аномалію за відкриття. Знак – кандидат; Без підтвердження землі це не ділянка.
- Не усуваючи природних/сучасних слідів. Долини, сільськогосподарські рубці та труби часто з'являються як "споруди".
- Надання точної координати відкритому транспорту. Ризик пограбування; Розташування – це актив, який потрібно захищати.
- Спираючись на один образ. Інтерпретація неповна без різних пір року, різних методів і місцевості.
- Забувши про хибнопозитивний показник. Більшість знаків порожні; Це нормально, мета звужується.
Підсумовуючи
У дистанційному зондуванні штучний інтелект значно економить час на скануванні великих територій і позначенні можливих місць. Але кожна ознака — це гіпотеза, яка має бути підтверджена в польових умовах; природні та сучасні сліди ретельно усуваються; і що найважливіше, чутливі місця захищені від грабунку. AI каже «подивіться сюди»; Чи «охороняється це місце», вирішує земля та експерт.
Аплікаційне завдання
Виберіть LiDAR або супутникове зображення з відкритим доступом (з вашого власного регіону або із зразка набору даних). Позначте AI прапором можливі геометрії за допомогою шаблону «Сканування аномалій», а потім усуньте природні/сучасні пояснення за допомогою шаблону «Усунення помилкових позитивних результатів». Складіть проект плану управління земельними ресурсами для решти кандидатів і додайте примітку про конфіденційність місця розташування.
контрольний список
- [] Я вважав сигнали AI «кандидатами», а не відкриттями.
- [ ] Я намагався усунути природні та сучасні сліди.
- [ ] Я запланував підтвердження землі для пріоритетних кандидатів.
- [ ] Я залишив чутливі місця поза відкритим транспортним засобом і розмив їх у трансляції.
- [ ] Я взяв до уваги, що рівень хибнопозитивних результатів може бути високим.