乍一看,萨赫勒和撒哈拉沙漠的广阔区域似乎没有什么绿色,但详细的卫星图像结合计算机深度学习揭示了一幅不同的画面。事实上,研究人员表示,西非撒哈拉沙漠和萨赫勒沙漠以及所谓的亚湿润区的部分地区点缀着约18亿棵树,这是一个以前未被统计的财富,颠覆了人们对这些栖息地的先前假设。我们非常惊讶撒哈拉沙漠中有如此多的树木生长,主要作者Martin Brandt告诉法新社。
Brandt,哥本哈根大学地理学助理教授补充说,确实有许多没有树木的广阔区域,但仍有一些区域树木密度很高,甚至在沙丘之间偶尔也有树木生长。该调查为研究人员和保护主义者提供了数据,可以帮助指导打击森林砍伐的努力,并更准确地测量土地上的碳储存。对于保护、恢复、气候变化等,这样的数据非常重要,可以建立一个基准,NASA戈达德太空飞行中心的程序员Jesse Meyer说。
在一两年或十年后,可以重复这项研究,看看恢复和减少森林砍伐的努力是否有效。发现和计数这些树木并非易事。在树木繁多的地区,茂密的树丛在卫星图像中相对清晰,即使在低分辨率下,也很容易与裸露的土地区分开来。但在树木较为分散的地方,卫星图像的分辨率可能太低,无法识别单棵树甚至小群树木。现在有更高分辨率的图像,但即便如此,问题依然存在:计数单棵树,特别是在广阔的领土上,几乎是不可能的任务。
Brandt和他的团队想出了一个解决方案,将非常高分辨率的卫星图像与深度学习配对,实质上是训练一个计算机程序为他们做这项工作。但这并不意味着他们可以坐等结果。在深度学习程序开始工作之前,它必须经过训练,这是一个繁重的过程,Brandt亲自计数和标记了近9万棵树。他说,这种努力的成果是值得的,使得原本需要数百万人多年的工作在短短几小时内完成。
其他研究基于估计和推断,在这里我们直接看到并计数每棵树,这是第一次全面的评估。该调查于周三发表在《自然》杂志上,覆盖了面积达130万平方公里的区域,涉及分析了11000多张图像。该技术表明,在某些限制下,很快将可能绘制出全球每棵树的位置和大小。
新墨西哥州立大学植物与环境科学系的Niall P. Hanan和Julius Anchang在对该研究的评论中写道,沙漠和其他干旱区植被的准确信息对于我们理解全球规模的生态学、生物地理学以及碳、水和其它营养素的生物地球化学循环是基础性的。Brandt说,更好的信息可能有助于确定这些地点储存了多少碳,这些地点通常不包括在气候模型中。
但他补充说,现在说这个准确的树木计数是否会影响我们对气候变化及其加速的理解还为时过早。他希望现在使用该技术在其他地方,绘制世界上6500万平方公里(2500万平方英里)干旱地区中更多以前隐藏的树木。