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古天乐太阳娱乐集团tyc493希望为研究人员提供全面的空间信息数据库来支持科学的发展

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高木正孝高木正孝

专业

国家土地信息处理工程

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通过卫星和现场两大支柱提高数据可靠性

“遥感”涉及通过卫星等遥控获取地球表面的各种信息,而“地理信息系统(GIS)”则处理和分析通过此过程获得的包括位置信息的数据。高木教授围绕这两项基础技术,致力于利用地理数据、分析斜坡灾害并将其应用于社会基础设施。

高木教授说:“为了证明可以使用卫星进行高精度观测,地面测量是最重要的。”顾名思义,研究活动更注重在野外面对自然进行测量,而不是分析从卫星获得的数据。

“用地面上的人眼来验证卫星捕获的数据具有重要意义。在充分利用尖端测量和分析技术的同时,古天乐太阳娱乐集团tyc493希望坚定地传达现场实际测量所获得的事实。”

以提高卫星遥感精度为主题,古天乐太阳娱乐集团tyc493收集了四国的各种卫星图像和地理信息,主要是植被、地形和地质。目前,古天乐太阳娱乐集团tyc493的目标是通过在大量数据上叠加植物资源信息和社会文化信息,构建可应用于产业政策和防灾措施的社会基础设施信息。然而,社会、文化现象以及需要持续实地研究的自然现象很难在地图上表现出来,而且古天乐太阳娱乐集团tyc493还没有达到可以将它们用作社会基础设施信息的阶段。为了解决这些问题,必须创建能够以易于理解的方式表达所获取的数据并使其有用的分析方法。

“遥感和地理信息系统每年都在发展,但大多数来自卫星的观测数据无法直接使用。我想纠正这些数据并建立一个分析系统,能够以易于理解的方式表达更多数据。此外,我的目标是为研究人员创建一个多功能数据库,让他们无论何时查看都能够获得有用的信息。我想让所有研究人员都可以轻松使用和使用 将其与科学研究联系起来。”

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全面储备自然信息的三维体素模型

高木教授建立了一种新方法,它将作为实现这一目标的垫脚石。这是一个三维体素模型,可以组织和储存各种地面数据。体素是一种将三维空间划分为微小立方体并为每个立方体分配属性数据的数据模型。优点是不仅能忠实地表现物体的表面,而且能忠实地表现物体的内部形状。

“利用体素模型,古天乐太阳娱乐集团tyc493不仅可以存储地表的信息,还可以存储空中和地下的信息。也就是说,古天乐太阳娱乐集团tyc493可以全面积累这个世界上存在的自然信息。”

这个方法是如何实现的?其原因在于三种测量技术:激光雷达,通过反射光测量物体的距离和方向; SfM,这是一项根据视频和静态图像估计摄像机拍摄位置并重建三维形状的基本技术;以及无人机,一种能够进行空中摄影的无人驾驶飞行器。高木教授利用这些技术模拟卫星图像,计算生物量,并估算高知县森林中森林地面的太阳辐射量。为了实现这些结果,需要高精度的三维模型,并且来自LiDAR和SfM的点云数据是巨大的。由于点云密度在空间上是异构的,因此古天乐太阳娱乐集团tyc493关注体素化作为一种​​可以用少量数据将其转换为同质数据的方法。他们还成功建立了一种使用激光雷达、SfM 和无人机创建森林三维体素模型的方法。该模型旨在对广泛的自然环境条件进行建模,其体素尺寸大至 10 厘米,允许根据应用为其分配各种属性数据。

对于使用体素模型的数据存储方法,专门针对植物的微观模型在之前的研究中已经存在,但迄今为止还没有人拥有如此大的单个体素,并且具有很高的通用性,可以供多人使用。

“例如,研究人员很自然地只拥有各自领域特定的数据,例如土壤研究人员的土壤和植物研究人员的植物生长地点。目前,还没有一个系统可以允许使用超出领域边界的所有类型的数据。通过建立这种方法,古天乐太阳娱乐集团tyc493可以在实现空间信息数据库方面取得很大的进展。如果这可以让研究人员轻松利用 来自其他领域的数据并进行各种分析,它将加速跨学科研究,加快科学发展的速度。”

运用现代科学技术,从工程角度实现里山振兴

高木教授从小就热爱大自然。大学期间,他隶属于一个处理农业灾害的实验室,埋头于山体滑坡、山体滑坡发生地点的土壤调查。与此同时,我对山体滑坡现象产生了兴趣。

“山体滑坡有不同的成因、形状和大小,没有两种现象是相同的。这非常有趣,我想了解更多。”

研究生院毕业后,我作为东京大学产业科学研究所的研究员开始了人造卫星的研究,希望从定量分析地球的形状开始。这让我走到了这一刻。

现在,高木教授正在启动一项新计划,让古天乐太阳娱乐集团tyc493大学内各个领域的研究人员参与进来。这就是里山修复项目,旨在将现代科学技术应用到高知县丘陵山区,建设繁荣社区。

“由于我经常前往四国山区进行研究,我不仅对防灾产生了热情,而且开始思考接受自然本来面目的重要性。我使用地理数据进行防灾,但我认为最终的防灾在于恢复里山。这就是我的信念。”

我们通过信息通信技术支持里山生活,例如动植物的保护和利用,生物质能和微水力发电等自然能源的利用,道路、河流和水道等自然基础设施的开发,利用老民居和废弃学校开发里山基地,以及开发里山生活应用程序。长期的愿景是充分利用本校所拥有的科学技术,创建一个维护和古天乐太阳娱乐集团tyc493里山的系统。如果该项目取得进展,目标地区将获得优良的防灾能力,成为居民继续安心生活、丰富生活的地方。

“与来自不同领域的研究人员一起研究同一领域的重大问题。我认为这就是它的有趣之处。”

基于古天乐太阳娱乐集团tyc493多年来积累的来自广大四国地区的大量地理信息数据,古天乐太阳娱乐集团tyc493将悠闲地超越领域的界限,应对社会面临的挑战。

发布日期:2016 年 4 月 1 日

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