科學(xué)家利用衛(wèi)星測(cè)繪貧困地圖 助力非洲城市化發(fā)展

作者： 2016年08月23日 來(lái)源：中國(guó)儀表網(wǎng) 瀏覽量：
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只有當(dāng)你知道他們?cè)谀睦飼r(shí)，才能解決這個(gè)世界上的問(wèn)題。例如，這也就是為什么對(duì)聯(lián)合國(guó)（UN）而言，在非洲跟蹤貧困至關(guān)重要——UN在2015年發(fā)起了一項(xiàng)在全球抵制貧困的運(yùn)動(dòng)。然而在地面上搜集數(shù)據(jù)往往是危險(xiǎn)、緩慢及昂
只有當(dāng)你知道他們?cè)谀睦飼r(shí)，才能解決這個(gè)世界上的問(wèn)題。例如，這也就是為什么對(duì)聯(lián)合國(guó)（UN）而言，在非洲跟蹤貧困至關(guān)重要——UN在2015年發(fā)起了一項(xiàng)在全球抵制貧困的運(yùn)動(dòng)。然而在地面上搜集數(shù)據(jù)往往是危險(xiǎn)、緩慢及昂貴的。如今，一項(xiàng)研究利用衛(wèi)星圖像及機(jī)器學(xué)習(xí)給出了一個(gè)新的選擇——從太空繪制貧困地圖。
　　
　　人造衛(wèi)星上攜帶的高性能照相機(jī)一直在不斷捕捉地球的照片，并且科學(xué)家尋思，是否可以通過(guò)分析圖像來(lái)調(diào)查貧困問(wèn)題。
　　
　　科學(xué)家所作的第一種此類(lèi)嘗試依賴(lài)于夜晚拍攝的地球圖像。電燈發(fā)出的燈光繪制了一個(gè)地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)光圖，粗略地顯示了富人和窮人都生活在哪里。但是在晚上，適度的經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)看起來(lái)與絕對(duì)貧困地區(qū)——依據(jù)世界銀行的定義每天花銷(xiāo)不足1.9美元的地區(qū)——并沒(méi)有太大的差別。
　　
　　因此由美國(guó)加利福尼亞州帕洛阿爾托市斯坦福大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Marshall Burke率領(lǐng)的一個(gè)社會(huì)學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家研究團(tuán)隊(duì)，對(duì)衛(wèi)星日間圖像進(jìn)行了篩選。這些圖像也僅僅顯示出了絕對(duì)貧困地區(qū)和中等貧困地區(qū)之間的一些細(xì)微差別。兩者都具有泥濘的、坑坑洼洼的道路，蜿蜒地延伸到一個(gè)個(gè)小村莊。但白天的圖像包括了其他一些關(guān)鍵指標(biāo)：與最近的水源或最近的城市市場(chǎng)有多遠(yuǎn)？農(nóng)田在哪里？
　　
　　從這些細(xì)微的暗示得出結(jié)論甚至超越了一名訓(xùn)練有素的專(zhuān)家的能力范疇——但可能難不倒一臺(tái)計(jì)算機(jī)。
　　
　　使具有多個(gè)變量的大數(shù)據(jù)集變得有意義是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一個(gè)經(jīng)典挑戰(zhàn)。其策略大致如下：首先得到一個(gè)目標(biāo)變量是已知的數(shù)據(jù)集，在這種情況下通常為人均收入。隨后，在這些數(shù)據(jù)的一個(gè)子集的基礎(chǔ)上訓(xùn)練計(jì)算機(jī)，從而創(chuàng)建一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其余數(shù)據(jù)中的隱藏變量。
　　
　　Burke的研究小組使用一種被稱(chēng)為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，徹底改變了機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域。研究人員專(zhuān)注于5個(gè)非洲國(guó)家——尼日利亞、坦桑尼亞、烏干達(dá)、馬拉維和盧旺達(dá)。這些國(guó)家都有很大比例的人口生活在絕對(duì)貧困地區(qū)，并且來(lái)自地面的良好調(diào)查數(shù)據(jù)為計(jì)算機(jī)作出的任何預(yù)測(cè)提供了依據(jù)。
　　
　　研究人員指出，對(duì)于繪制非洲貧困狀況來(lái)說(shuō)，白天的衛(wèi)星圖像比夜晚圖像好得多。與后者相比，前者預(yù)測(cè)某一地區(qū)處于絕對(duì)貧困線以下情況的準(zhǔn)確率為81%，并且在預(yù)測(cè)收入不足這一數(shù)字一半的某些地區(qū)時(shí)的準(zhǔn)確率為99%。
　　
　　研究人員在8月19日出版的美國(guó)《科學(xué)》雜志上報(bào)告了這一研究成果。
　　
　　并未參與該項(xiàng)研究的紐約州帕利塞茲市哥倫比亞大學(xué)地球研究所政治學(xué)家Marc Levy表示，依然需要用地面調(diào)查來(lái)構(gòu)建及驗(yàn)證這一工具。但他說(shuō)，這項(xiàng)研究表明衛(wèi)星圖像加上地面調(diào)查“將比任何一種單獨(dú)方式更為強(qiáng)大”，特別是在那些進(jìn)行地面調(diào)查很困難甚至不可能的地區(qū)。
　　
　　Levy強(qiáng)調(diào)，將這項(xiàng)技術(shù)推廣到全世界其他地區(qū)也將具有重要意義?！芭c作為一個(gè)整體與世界其他地區(qū)相比，這5個(gè)國(guó)家彼此之間更為相似?！彼f(shuō)，例如，非洲是最后一個(gè)“抵抗”城市化趨勢(shì)的地區(qū)——這里的大多數(shù)人依然生活在農(nóng)村。“在其他城市化國(guó)家使用這項(xiàng)研究所涉及的技術(shù)可能要難得多，盡管它依然能夠奏效?！?BR>　　
　?。ㄔ瓨?biāo)題：科學(xué)家用衛(wèi)星繪制貧困地圖）
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標(biāo)簽：衛(wèi)星測(cè)繪

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