AM易道分享
一份1943年的二战战斗记述里写着,这片丛林里有四道平行的山脊。
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83年后,一架无人机在同一片林子上空来回飞了25趟。
数据处理完,3D打印出来的地形只显示一道山脊。
剩下三道山脊去哪了?
答案藏在一个很小的笔误里,而勘正这个笔误让23名至今没有回家的美军士兵更大概率被找到。
二战时期那里发生了什么
故事发生在所罗门群岛的新乔治亚岛。
1943年,日军在岛上的蒙达建了机场,补给先在北岸的拜罗科港卸下,再往南运。
当年7月,美军陆战队突击队想掐断这条补给线,从恩诺盖一侧攻向拜罗科。
那片地不是丛林就是沼泽。
7月20日打了一整天,美军没能拿下拜罗科,在猛烈火力下撤回恩诺盖。
纽约州立大学宾厄姆顿分校的人类学教授卡尔利波讲过一个细节。
日军一共布了四道防线,美军的损失大多发生在第三道和第四道之间。
前两道打下来了,到最后两道被压了回去,火力太猛,只能撤,阵亡者的遗体留在了原地。
仗是怎么打的,史书上有。
人具体倒在哪里,却谁也说不清。
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先在地图上缩小范围
利波和地理学教授托马斯·平格尔为美国国防部战俘与失踪人员统计局(DPAA)做这件事,这已经是第三趟。
前两趟分别去了瓜达尔卡纳尔岛和关岛,在关岛那次,无人机一共采了约30亿个数据点。
他们用人工智能把一手、二手、三手资料统统梳理了一遍,包括指挥官的战后报告和手绘地图。
把旧地图数字化,把每支部队从登陆到拜罗科之战的位置复原出来。
叠在一起,得到一张概率地图。
指的是巡逻队当年在哪些地方走动的概率。
人还没上岛,搜索范围已从一整座岛缩到了一小块区域。
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如何看穿层层树冠
范围定在半岛上约1平方公里的一块地,那里是整场战役规模最大的交战地之一。
当地合作方Kahuto Pacific提供了无人机,一共飞了25架次。
机上挂的是激光雷达。
原理像蝙蝠回声定位,但用的是激光。
发出一个极短的激光脉冲,打到东西弹回来,测往返时间,就知道距离。
丛林再密,叶子之间总有缝隙,只要有一小部分脉冲穿到地面,把足够多的落点拼起来,就是一张地形图。
我们画了个激光雷达怎么透过树冠看地面的示意。
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接下来的关键一步,是把打在树叶上的点全部滤掉,只留地面的点。
看下面这张模拟图,左边是无人机直接看到的树冠,右边是去掉植被后的地形。
模拟示意同一片地,去掉树冠前后,非项目实测数据。
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相关项目的在最终目标是找林地地面上的痕迹,小径、散兵坑、机枪阵地,一切有可能关联了这里发生过战斗的迹象。
他们成功了。
三道山脊的下落
3D打印地形出来之后,通过现场勘察,至少有几件事对上了号。
树下还残留着的铁丝网,围着一挺机枪,位置和史料里部队的记载吻合。
四道山脊的问题也解开了。
激光雷达只看到一道大山脊,研究者再让人工智能回头检索史料,找到了错误的源头。
一份三手记述把四道防线的数目,误当成了地形特征。
四道防线被错误的写成了四道山脊,其实一直以来只有一道山脊。
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一个在找遗骸的团队如果按四道山脊去规划搜索,会浪费宝贵时间。
地面上的东西比预想的完整。
资料提到,日军的食品罐、罐头、防毒面具都还在,手榴弹和迫击炮弹也还在,巨大的弹坑里还能看到炸弹碎片。
有了真实地形,还能算射程,知道每个阵地能打到哪里,尤其是两个阵地的火力交叉在哪里,就知道对任何往前冲的美军来说,哪里最致命。
人最可能倒下的地方,就在那片交叉区域里。
下面是射界叠加示意,来自模拟地形,非项目实测数据
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3D打印在这项目里贡献了什么?
简单来说,可以打印模拟出来的地形。
团队把新乔治亚岛的地形3D打印了出来。
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电脑里模拟的地理高程模型要会看的人才看得懂,而一块3D打印实物地形,谁都能直观的看懂且交护。
在新乔治亚这种地方,熟悉地形的往往是当地村民和向导,他们不一定读得懂软件里的等高线,但对着实物马上能说出哪条路能走、哪片地雨季积水。
发掘队规划路线,围着一块3D打印的地形沟通最有效率。
《地球科学教育杂志》上的一项研究表明,在地球科学入门课上比较了两组学生。
只用普通地形图的54人,前后测只提高0.63分,统计上不显著;
多加了3D打印地形的24人,提高1.96分,差异显著。
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打印件比较擅长的是大尺度地形,比如山脊、沟谷、路线、直观展示。
而散兵坑和铁丝网这种小东西,还得回到屏幕和GIS里找。
最后一步还得靠现场勘察
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团队已经圈出了下一步做磁力仪测量和定点发掘的位置。
金属,钢盔、枪械这类铁器埋在土里,磁力仪会在读数上显示。
还有不少未知问题待解决。
比如战场的边界至今不清楚。
巡逻队行军途中常把阵亡战友就地掩埋,堆出小土丘,目前的思路是激光雷达如果能把当年的小路找出来,就可能顺着路找到这些战地墓葬。
3D打印机地形是从下往上一层层堆起来的,最后一层是山脊的顶端。
83年前的美军也是这样一道防线一道防线往上推,但推到第三道和第四道之间,有23个人再也没有回来。
找人最终要靠磁力仪和铲子。
3D打印只能让找到他们的概率更高一点。
总结来说,把扫描结果3D打印成地形,能看清山脊。
还可以把模拟交叉火力区单独打印,便于发掘队带着这块局部模型进林子,对照地面逐个核对。
熟悉这片林子的是当地村民,一块实物模型,可以便于会议并且标注线索到模型之上,再回去和激光雷达数据对照。
更关键的是,每做一轮勘测就可以重新打印一版。
模型上被排除的区域越来越多,剩下的范围越来越小。
几乎所有和地理信息相关的应用都可以用这个3D打印思路来融合。
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