Jack Webster缓缓穿行在加州天堂镇大火过后的一栋一栋废墟中,提取灰烬残渣,收集水土样品,将废墟地形与灾难前卫星图片进行比对判断灾后隐患。Jack是美国奇科州土木工程教授,作为一名科学家,面对火灾,他关注更多的是如何将森林大火对人类环境的危害降低到最小以及未来防止类似环境灾害发生。
亚马逊的森林大火,已经烧了几周。作为世界上最大的雨林,亚马逊是减缓全球变暖的重要碳储存地,是名副其实的“地球之肺”。然而,新的航天数据显示,亚马逊雨林今年的火灾数量创下了历史新高,比2018年同期增长了84%。而就半年前,2018年年底,美国加州天堂镇野火更是牵动着每个人的心。加州的天堂镇风景优美,空气清新,气候宜人,是一处非常适合养老的地方。然而,这一场无情的森林野火却将这里变成了人间炼狱。该镇约有80%至90%的房屋湮没在大火中,而大火后对周边环境和自然生态的影响更是长期的。
森林火灾突发性强、破坏性大、处置救助困难。如何运用现代人工智能和数据科技提前布局,防范防患于未然;在火灾发生时,通过收集和监控卫星图片,分析火势,协助消防员运用高科技减灭火情,防止更大伤害;合理进行灾后分析,将对自然和人类的损害减少到最小,防止再次重现类似的灾难。这也正是在慰问天堂镇火灾破坏现场之后,加州州长加文·纽瑟姆(Gavin Newsom)在2019年1月8日,他的第一个正式上任日,纽瑟姆承诺投入1.05亿美元,以减少肆虐加利福尼亚社区野火的危险。这笔钱 - 除了购买直升机 - 将推动一种新的方式来抵抗灾害,保护环境:数据大战。
卫星信息抓拍的新兴技术提供了更细节化的图像数据。来自世界各地的专家转向灾害数据预测,应对和管理随后发生的灾难处理。今天,Draper正在开发的小型卫星,只有照相机大小,然而这些小立方体捕获和传输图像非常精确,在离地球200英里的轨道上可清楚辨别行走车辆的车牌。更高分辨率频繁收集图像所导致的数据量激增大大增加了数据科学家和数据分析师的工作量和工作要求。为了更有效地分析不断增长的数据,Draper开发了结合机器和深度学习的算法。这些工具可自动识别极其细微的模式变化,实现分析的量化并加速大数据集的处理,并自动化劳动密集的数据管理。Draper,作为一家创新型非营利性研发组织,和戴尔科技一起,推进图像抓取分析的新技术和新见解,逐步提高灾难防患能力,维护生态平衡发展。
随着世界性的地球变暖,森林也变得日趋干燥,一旦发生森林火灾,火情就变得难以控制。除了传统的监控方法,一些国家和地区选择主动通过控制森林的燃料供给来控制可能的森林火灾,即选择性砍掉危险而又过于密集的树木,甚至于在无风和可控的天气状况下,通过可控燃烧来建立火灾阻断区域。哪一些地区树木过于密集,它们的生长趋势如何,易于燃烧的树木分布在哪些区域,如何定位以及精准控制可控燃烧建立阻隔带? Draper大量的卫星数据给决策者提供建设性意见以采取必要的行动预防险情发生,利用破坏性的主动预防保卫森林环境免受自然灾害影响。
利用智能技术实时提供详细信息,Draper 参与开发的火情分析集成系统是一个全面的数据管理结构,可以处理大量地形数据,天气状况,以及火灾初期阶段详细和准确的信息。这些数据通过机器学习迅速给出应对决策。数据分析的巨大进步有助于消防员应对不可预测的险情挑战。例如,有了足够的数据,通过研究火焰蔓延的余烬以及火灾中烟雾的表现状态,专家能够预测余烬将如何穿行,下一步有毒烟雾最终会飘向哪里,以及它们降落时的危险程度。看起来不可预测的事情通过数据处理,形成精确的成像并将信息传递给火灾现场的消防员。消防员则可以将受害人通过正确的方式送到安全的地带。
到2020年,全球来自安全摄像头,监控系统和智能手机每天将提供300亿帧视频。对于专家来说,因为眩光,背光,窗口反射,遮挡等原因,视频图像通常会隐藏观察者想要看到的内容以及场景中的人物。Draper的技术人员将视频图像解析为光层,可有目的地寻找和识别视频图像中感兴趣的主体,并进行图像分类。这一新技术可以辅助发现隐藏在图像中的信息,帮助灾后实现远程救援,寻找生存者,或者罹难者。
Draper卫星捕获的图像也可用于帮助抵御火灾后的自然环境灾难。由于在雨季来临之前,天堂镇火势几乎没有减弱,同时由于天堂镇位于山林之间,被烧毁的材料中充满了有毒化学物质,雨水还将一系列有毒的金属如铅,汞和镍冲刷汇集成小溪,流入了用于灌溉的农业用水或者饮用水水源。
通过研究Draper卫星返回的精细图片,可以研究野火造成的环境影响,减缓或帮助有毒金属和化学物质排出水道和农田。人们在查看高分辨率图像时,通过观察图像跟随时间的推移变换,能够推断有害物质的移动方式和方向。环境工程师和科学家捕捉到这些精细图像变化,就可以到正确的地方进行测试,阻挡水流,或者在水流进入溪流或湖泊之前对其进行过滤。利用卫星技术,相隔数小时和数天拍摄的图像可以用于追踪并分析这些物质的变化。新图像和人工智能应用程序的神奇之处在于,它让环境工程师和科学家可以随时注意到这些变化并进行分析。
卫星图像在今天的科技任务中发挥着关键作用,对地球变化频繁成像提供了大量的科学数据以供分析,但前提是数据可以高效快速访问和理解。当今的技术问题不在于数据不存在,而是数据太多。在戴尔科技的帮助下,Draper正在使用模式识别技术来提升来自卫星的海量图像数据的价值。Draper先进的图像分析能够给地球上环境变化和人类活动,无论是自然灾难,气候性灾害还是传染病爆发,提供预警和可行的建议,并帮助环境科学家利用科技真正认清需要关注的重点。 这一能力的背后,则是戴尔全系列高科技产品的支持。
对于Draper,拥有一个现代化的数据中心极其重要。高性能的服务器和存储设备可以确保数据不断地从远端传感器和卫星传回,同时戴尔的解决方案应用于Draper数据中心的方方面面。对Draper业务影响最为深远的是戴尔支持的数据中心虚拟化和超融合架构,因其保证了业务的灵活敏捷。
Draper几乎所有的方案都来自戴尔, 这一强大的戴尔技术的团队为Draper设计了一个有凝聚力的企业解决方案。戴尔EMC ProDeploy服务加速了解决方案的实施, Draper通过一个戴尔伙伴管理所有戴尔、戴尔EMC和VMware的新产品和服务。Draper用ProDeploy解决的一个项目是用戴尔EMC Unity混合存储解决方案替换它的异构存储。除了应对Draper的复杂文件管理环境之外,它还支持VMware虚拟环境以及员工虚拟桌面,提高资源利用率和远程协作能力。此外,新的Unity具有更高密度存储技术,一个统一机架替换12个阵列。应用戴尔技术,Draper节省了30%成本,业绩大幅提升,员工工时减少,工作效率提高75%,平台也更容易规模化管理、监控。
凭借戴尔存储,超融合,终端用户计算和数据中心虚拟化等解决方案,Draper继续创造开创未来,实现突破的解决方案。
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