第一张照片1946年10月,从一枚缴获的纳粹火箭上,从太空中拍摄了地球。这让约翰·霍普金斯大学的工程师克莱德·霍利迪(Clyde Holliday)推测,“地球上的整个陆地区域可能都可以用这种方式绘制。”霍利迪设计了船上的摄像头。他说得太对了。现在我们可以随时在手机上通过卫星地图看到世界大部分地区。但这些图像只讲述了部分故事——一个二维的故事。现在考古学家和地理学家想要完成同一件事——一张完整的世界地图,就像它真实的样子,去掉所有隐藏在地面上的植物生长的负担——三维空间。

激光雷达,或称光探测与测距,是一种利用来自飞机的激光脉冲生成地面图像的方法,通过跟踪脉冲返回的时间来测量地面的高度。激光雷达的真正亮点——尤其是在考古领域——在于它能穿透树木覆盖。激光雷达系统发出如此多的激光脉冲,其中一些不可避免地会穿过植被,所以该系统可以绘制出植被下面的土地揭示地形在卫星照片上看不到的,在许多情况下,甚至在地面上都看不到的人类作品。如果印第安纳·琼斯有激光雷达,也许他的冒险就不会这么刺激了。激光雷达可以揭示我们留下的每一个凹凸不平的突起和被挖出的裂缝单一的结构大规模的模式否则要花很多辈子的时间来绘制和理解。

科罗拉多州立大学的考古学家克里斯·费舍尔说:“现在看到3d数据绝对是令人惊讶的。”“我想象100年后,人们会像使用《星际迷航》中的全息甲板一样使用这些数据。”

柬埔寨的吴哥窟,激光雷达揭示了该遗址的大部分人眼看不到的部分。
柬埔寨的吴哥窟,激光雷达揭示了该遗址的大部分人眼看不到的部分。高棉考古激光雷达联盟2012

Fisher和他的同事Steven Leisz共同执导地球档案该项目试图用激光雷达的激光覆盖尽可能多的地球。费舍尔使用激光雷达调查了位于墨西哥Michoacán州的安加穆科(Angamuco)古代Purépecha定居点。在这项工作中,他看到了人为造成的景观变化,并决定扩大他的范围。他们现在的最终目标是创建一个全面的激光雷达扫描档案,其中包括一些已经存在的数据,以及随着时间的推移会增加的数据,以建立一个巨大的地球表面三维数据集。在短期内,它将在寻找古代遗址和大规模图案方面有巨大的效用,但Fisher和Leisz的眼光很长远。他们说,有了这样一个工具,当气候变化的全面影响开始显现时,后代将对过去的情况有一个全面的了解。

他说,这个计划是从最脆弱的生态和文化遗产开始,从那里开始。例如,费雪估计整个亚马逊雨林,其中有一个森林火灾的祸害最近上了国际头条,激光雷达将在六年内被飞机和直升机扫描,耗资1500万美元。下一步可能是使用一些未来的技术,将激光雷达送入轨道,从而更容易覆盖大面积区域。

费舍尔说:“目前,我们还无法将激光雷达设备送入轨道,这将为我们提供所需的分辨率。”十年后,也许这就不是真的了。但我们不能等10年。”

康涅狄格州部分地区的激光雷达图像显示了隐藏在森林中的石墙网络。
康涅狄格州部分地区的激光雷达图像显示了隐藏在森林中的石墙网络。美国农业部自然资源保护委员会/美国农业部自然资源保护委员会,CTECO,凯瑟琳·约翰逊和威尔·乌米特

美国地质调查局的地理学家杰森·斯托克(Jason Stoker)说:“克里斯的工作和我们一直在做的事情完全一样,但他在国际协议和国际数据收集方面增加了复杂性。”斯托克在过去几年里一直在绘制这样一幅美国地图。

地球档案馆将是一项庞大而昂贵的事业——未来可能会遇到团队现在甚至看不到的障碍。但是费雪坚信它的重要性。

“我不知道如何解决气候危机,但我知道第一步,这是地球档案馆将提供的基线记录,”他说。“你必须保持乐观。否则,你就应该兑现你的401k养老金,然后去拉斯维加斯。”