用大數(shù)據(jù)做森林火災(zāi)和非法砍伐監(jiān)視_數(shù)據(jù)分析師培訓(xùn)

大數(shù)據(jù)用于環(huán)境保護(hù)，科研人員開(kāi)發(fā)新的森林映射工具，當(dāng)大片森林被砍伐、被破壞時(shí)，工具將對(duì)監(jiān)視者發(fā)出聲響警告。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大數(shù)據(jù)被叫得很響，但是空談比較多。我不喜歡空談，我想看到大數(shù)據(jù)的應(yīng)用實(shí)例。

4月16日的《科技縱覽》提醒列表（IEEE Spectrum Alert）發(fā)表一篇文章，介紹將大數(shù)據(jù)用于環(huán)境保護(hù)，科研人員開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的森林映射工具，當(dāng)大片森林被砍伐、被破壞時(shí)，工具將對(duì)監(jiān)視者發(fā)出聲響警告。這引起了我的興趣。

這個(gè)由世界資源研究所開(kāi)發(fā)的、名為Global Forest Watch（全球森林監(jiān)視）的在線工具，將大數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)星圖像，能夠隨時(shí)發(fā)現(xiàn)森林采伐和受損的情況。用戶通過(guò)它，可以探索全球地圖，發(fā)現(xiàn)自2000年以來(lái)森林的變化趨勢(shì)，同時(shí)可以考察森林情況，其精度可達(dá)30米。該地圖的熱帶區(qū)域每16天更新一次。用戶可以選擇“警報(bào)”功能，即當(dāng)系統(tǒng)偵察到非法采伐或者森林火災(zāi)時(shí)將第一時(shí)間對(duì)你發(fā)出警報(bào)。

當(dāng)森林中一棵大樹(shù)倒下，計(jì)算機(jī)將發(fā)出一個(gè)警告，給環(huán)保人士、研究人員和環(huán)境政策制定者。這事看似容易，實(shí)則不易。要從雜亂無(wú)章的特殊格式的衛(wèi)星數(shù)據(jù)里找到那塊特定的森林，然后從圖像上識(shí)別出剛剛倒下的那棵樹(shù)，隨即要實(shí)時(shí)發(fā)出警告推送給相關(guān)人員——這其中技術(shù)難點(diǎn)很多。

Global Forest Watch由谷歌地圖引擎提供技術(shù)支持，由美國(guó)NASA和美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的幾顆衛(wèi)星提供圖像數(shù)據(jù)。此前，谷歌開(kāi)發(fā)了一個(gè)平臺(tái)，集中了千萬(wàn)億字節(jié)的地球科學(xué)數(shù)據(jù)，向研究人員開(kāi)放，讓他們可以用簡(jiǎn)單直接的方式來(lái)使用這些數(shù)據(jù)。谷歌地球引擎高級(jí)開(kāi)發(fā)人員David Thau說(shuō)：“用戶只要登錄、取出這些數(shù)據(jù)、運(yùn)行他們自己的算法就可以了?！惫雀璧厍蛞娆F(xiàn)在已經(jīng)有數(shù)以千計(jì)的研究伙伴。

而谷歌森林監(jiān)視是一連串項(xiàng)目研究成果的集成。世界資源研究所的數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室早就有一個(gè)熱點(diǎn)地區(qū)森林警報(bào)系統(tǒng)，基于NASA兩個(gè)衛(wèi)星Terra和Aqua上的中等分辨率的分光輻射度計(jì)所測(cè)量的數(shù)據(jù)運(yùn)行。美國(guó)馬里蘭大學(xué)一位地理科學(xué)Matthew Hansen教授與谷歌地球引擎合作，將NASA和美國(guó)地質(zhì)勘探局的幾個(gè)地球資源衛(wèi)星，用于全球森林監(jiān)視。前者能夠提供較好的時(shí)間分辨率，而后者則可以提供很好的空間分辨率。

2008年，美國(guó)地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以自由使用了。每30米一個(gè)像素點(diǎn)，一共1430億個(gè)像素點(diǎn)，Hansen每月每年跟蹤這些點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)根據(jù)季節(jié)的不同，它們的特征會(huì)呈現(xiàn)出正常的變化。Hansen的合作者于2013年11月發(fā)表了一個(gè)對(duì)剛果2000年至2012年消失的150萬(wàn)平方公里森林的報(bào)告，他們?cè)?0000臺(tái)計(jì)算機(jī)上計(jì)算了一百萬(wàn)CPU核小時(shí)。在云計(jì)算中，研究人員要考慮計(jì)算任務(wù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的分布，而地球引擎的研究者只要用一個(gè)程序接口進(jìn)入他們的問(wèn)題，就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)并行化，十分簡(jiǎn)便易行。為了建造公用的全球森林監(jiān)視網(wǎng)站，世界資源研究所計(jì)劃讓大眾都能取得這些大數(shù)據(jù)，希望政府部門、商業(yè)界、研究人員和各種利益團(tuán)體都能用這個(gè)工具，以得到森林管理的較好圖像。

通過(guò)這個(gè)報(bào)道，我有幾點(diǎn)感想：

一、大數(shù)據(jù)在這里得以應(yīng)用決定于三要素：衛(wèi)星、David Thau和Matthew Hansen。衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)，David Thau開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Matthew Hansen做數(shù)據(jù)分析。

二、衛(wèi)星是要用的。我們經(jīng)常聽(tīng)到我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射成功的消息，卻很少聽(tīng)到衛(wèi)星被用上了的消息。我們的衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)的確已經(jīng)過(guò)關(guān)，而且已經(jīng)商業(yè)化。我們自己也發(fā)射了許多衛(wèi)星。但是，較少聽(tīng)到衛(wèi)星做了什么用、對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起了什么作用、衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以供研究人員自由使用。

三、大數(shù)據(jù)的研究一定要有實(shí)際用處。用大數(shù)據(jù)做森林監(jiān)視就是一個(gè)很好的實(shí)例。每年我國(guó)森林火災(zāi)和非法砍伐時(shí)有發(fā)生，如果能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并且實(shí)時(shí)給相關(guān)人員推送警示，那該多好??！可要實(shí)現(xiàn)這一步，還有許多工作要做——IT人員要提供工具，方便專業(yè)人員處理這些數(shù)據(jù)；專業(yè)人員要研究他們自己的算法作出各種監(jiān)視的判斷。這真不容易??！