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NASA人工智能与开放科学推动灾难研究和恢复

发布时间：2024-12-07浏览：1102次

栏目：[开放科学]

图片来源：https://science.nasa.gov/open-science/artificial-intelligence-hurricane-response/

当提到NASA，人们或许更多联想到太空探索，而非自然灾害。然而，NASA的多个项目正在利用人工智能和开放科学技术，开发工具、推动科学进步，帮助全球社区在灾害规划和应对中做出更为科学的决策。

NASA灾害项目（NASA Disasters Program）是这一努力的核心。通过开放科学的支持，该项目致力于提供可信、及时且可操作的数据，助力灾害风险降低、响应和恢复工作。在飓风艾达（Hurricane Ida）等重大灾害中，该项目通过一系列遥感技术，为应对工作提供了多维度的数据支持。

开放数据的力量：从飓风艾达到蓝色屋顶的检测

2021年8月21日，飓风艾达（Hurricane Ida）以四级飓风强度登陆美国路易斯安那州，这是美国大陆历史上最致命、最具破坏力的飓风之一。风暴的影响广泛，造成了毁灭性的损害，影响了数百万人的生活。在飓风艾达期间，当地的第一响应者和其他组织从地面处理风暴的影响时，NASA灾害项目提供了大量遥感产品。部分产品和模型包括土壤湿度变化、植被变化、降水积累、洪水检测和夜间光照变化等信息，帮助识别停电区域。

图片来源：https://assets.science.nasa.gov/dynamicimage/assets/science/cds/ai-for-science/features/ida_bmhd_2021243_lrg.jpg?w=2048&h=1365&fit=clip&crop=faces%2Cfocalpoint

为了提升协作效率，NASA通过灾害映射门户（Disasters Mapping Portal）将这些数据分享给合作伙伴，并通过开放科学的方式，整合公众上传的照片，与灾害代理图（Damage Proxy Maps）叠加，提供更加全面的地面灾害状况。这些数据不仅在灾后第一时间用于救援，还为后续的长期恢复决策提供了重要支持。

灾后即时响应对于挽救生命至关重要；同样，做出明智的长期应对决策对于提供公正的恢复解决方案也至关重要。一个典型案例是飓风艾达之后，使用人工智能（AI）检测屋顶上蓝色防水布的数量，以此作为评估社区损害程度的方式。NASA的马歇尔航天飞行中心（位于阿拉巴马州亨茨维尔）与其他机构的实施与先进概念小组（IMPACT）开展了一项研究，利用NASA卫星影像和人工智能，检测飓风（如艾达）后屋顶上蓝色防水布的数量，以此评估受灾社区的损害程度。这一研究不仅节省了人力，还提高了救灾效率，为制定精准恢复计划奠定了基础。

图片来源：https://assets.science.nasa.gov/dynamicimage/assets/science/cds/ai-for-science/features/puertorico_gliht_2018117.jpg?w=2048&format=webp&fit=clip&crop=faces%2Cfocalpoint

这张空中照片展示了2017年飓风玛丽亚后，波多黎各巴里奥奥布雷罗（Barrio Obrero）的受损屋顶。飓风过后，美国联邦应急管理局（FEMA）和美国陆军工程兵团向受灾民众发放了126,000块蓝色防水布和近60,000个临时蓝色屋顶。

开源AI基础模型的推动力

在开放科学的支持下，NASA与IBM合作开发了五个开源人工智能基础模型，这些模型以NASA的海量卫星数据为基础进行训练，能够广泛应用于灾害预测、农业生产评估和天气模式分析等领域。例如，Prithvi地球基础模型通过开放技术降低了技术壁垒，让更多用户能够快速获取数据并作出科学决策。

NASA首席科学数据官Kevin Murphy表示：“通过开放科学与AI的结合，我们不仅推动了科学前沿的发展，更为全球社区提供了实用的社会效益。我们希望利用这些技术，为救灾团队提供快速有效的支持，保护生命安全，并增强未来的灾害韧性。”

向未来迈进

开放科学赋予了全球更广泛的受众以获取和利用先进科技的能力，从而在面对灾害时能够更加从容应对。这一技术的普及，也将进一步提升灾害研究、风险预测和恢复能力，为全球社会提供持续性的科学支持和实际帮助。

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https://science.nasa.gov/open-science/artificial-intelligence-hurricane-response/

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来源：NASA

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