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国际瞭望|美军情报局利用超级计算机绘制3D世界地图

蓝荣钦 慧天地 2021-09-20


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编译:蓝荣钦(郑州信息工程大学),《慧天地》特约撰稿人,转载本文需经编译者同意和《慧天地》许可。

美国顶级情报机构——国家地理空间情报局(NGA)准备开发一种可公开使用的3D全球地图。据悉,国家地理空间情报局正与伊利诺伊大学、明尼苏达大学和俄亥俄州立大学合作,借助一个名为EarthDEM的科研项目,制作世界数字高程模型。该团队通过将从不同角度拍摄的某地区的卫星图像输入Blue Waters(蓝水)超级计算机,能够创建该地区的3D模型。Blue Waters是世界上功能最强大、速度最快的超级计算机之一,每秒可以执行超过13万亿次运算。



美国国家地理空间情报局正与大学研究人员合作,创建地球表面的数字高程模型(卫星图像由DigitalGlobe和Maxar公司提供)

 

尽管NGA的使命是为其他情报机构、作战人员和决策者制作地理空间情报和地图,但它也为导航或救灾工作提供公开可用的地图数据。据国家地理空间情报局应用科学家介绍,EarthDEM项目形成的伙伴关系将有助于国家地理空间情报局实现地理空间情报生产方法的现代化,并解决海量数据的计算处理问题。


通过扩大与学术界的合作关系,国家地理空间情报局建立了一些特定的高分辨率高程模型,如北极高程模型(ArcticDEM)和南极参考高程模型,并且,正在通过EarthDEM和Arctic GeoDataCooperative项目,在范围和质量上将数字高程模型扩大到地球其他区域。


为保证项目实施,国家地理空间情报局通过美国国家科学基金会,为EarthDEM项目注入1110万美元的启动资金,时间为期一年。


EarthDEM项目是在ArcticDEM完成几年后进行的,是NGA和大学研究人员之间的类似合作,他们利用BlueWaters超级计算机制作了地球北极地区的数字高程模型。为期两年的北极DEM项目生成了整个北极陆地表面的三维图像,包括北纬60度以北的所有地区,以及格陵兰岛、俄罗斯堪察加半岛和阿拉斯加州的所有地区。


通过与情报部门签订NextView合同,科学家们得以利用从DigitalGlobe(数字地球公司)授权的高分辨率图像开发地图数据。DigitalGlobe公司是一家商业公司,拥有五颗在轨成像卫星。通过向BlueWaters超级计算机输入来自不同角度的重叠图像,研究人员能够创建精确的三维地形条带,这些条带可以拼接在一起,绘制出北极地图。大约有187,000张图像被注入BlueWaters,用于开发北极数字高程模型。在2017年完成北极地图绘制之后,俄亥俄州立大学和明尼苏达大学也合作开发了南极参考高程模型(REMA)。


ArcticDEM项目帮助科学家跟踪北极景观的变化,使科学家能够探测到森林砍伐、冰盖崩塌等现象。该项目的数据可以在网上公开获取。而EarthDEM项目将采用同样的技术和BlueWaters超级计算机,将该模型扩展到全球。


俄亥俄州立大学伯德极地和气候研究中心主任伊恩·豪瓦特认为,ArcticDEM和REMA项目向我们展示了什么是可能的,它们把地球上地图绘制最糟糕的区域变成了最好的区域。通过EarthDEM,我们将把这种革命性的新能力带到我们大多数人生活的地方,带到城市和海岸线,这将直接影响他们的生活。


EarthDEM首席研究员保罗·莫林表示,新项目也将完全依赖DigitalGlobe的图像来制作,但是,它将需要更多的计算能力来应对规模的不断扩大。虽然该大学已经把Blue Waters今年的大部分容量分配给本项目,但还不够,还将使用另外两台超级计算机处理图像数据。此外,该团队正在努力确定完成这个项目所需的时间。


资料来源:

https://www.c4isrnet.com/intel-geoint/2019/08/05/supercomputers-will-start-building-a-3-d-map-of-the-world/


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