天空中的眼睛:绿色团体正在利用太空的数据

越来越多的非营利组织依靠卫星图像来监视环境降解。其中最主要的是SkyTruth,它使用这些数据来揭露BP石油漏油,发现采矿损失并在全球范围内追踪非法捕鱼的程度。

当约翰·霍普金斯大学的流行病学家布莱恩·施瓦茨(Brian Schwartz)研究液压压裂的公共卫生影响时,请阅读有关一个使用卫星图像和航空摄影来跟踪环境退化的环境群体时,他很感兴趣。


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该图像基于发送到卫星的应答器数据,显示了全球渔船的位置。Skytruth/全球钓鱼手表

那是2013年夏天,小组Skytruth,刚刚在其网站上启动了一个众包项目,以绘制宾夕法尼亚州的压裂活动。该地点为志愿者提供了来自全州的美国政府航空图像,并提供了有关如何识别压裂地点的简短教程。在一个月内,有200多名志愿者对9,000张图像进行了分类,以查明2,724个压裂井盖。Schwartz最终使用了此数据去年10月发表的研究在日记中流行病学这表明,居住在宾夕法尼亚州40个县的液压压裂地点附近的妇女面临过早出生的风险显着升高。

That’s precisely the sort of result that John Amos, SkyTruth’s president, envisioned when he founded the group in 2001. He has since become part data analyst, part environmental advocate, and part satellite-imagery proselytizer as he looks for ways to use remote sensing to call attention to little-noticed environmental damage. This month, SkyTruth’s website is displaying a map showing the global prevalence of flaring, the wasteful and carbon-spewing oil industry practice of burning natural gas and other drilling byproducts. Through most of December, SkyTruth and another satellite-focused nonprofit, Moscow-based透明世界在里海中显示燃烧的油平台和2300桶油的图像。该平台的所有者阿塞拜疆的国有石油公司Socar否认发生了任何泄漏。

Skytruth的座右铭是在其网站上显示的,“如果您可以看到,可以更改它。”

Skytruth的决定时刻发生在2010年,当时Amos(分析卫星照片)发出警报,墨西哥湾的深水地平线漏油事件远大于石油公司BP,美国政府和美国政府都承认。

“如果您能看到它,” Skytruth的座右铭说,在其网站顶部显示:“您可以更改它。”

SkyTruth影响力的一个迹象是一个警示的标题,在SkyTruth与Google和非营利组织建立合作伙伴关系之后出现了大洋洲2014年11月,启动了一个名为全球钓鱼手表,它使用卫星应答器发现登上大多数大型渔船,以跟踪世界捕鱼舰队的活动。“大哥在看着,”警告说世界捕鱼和水产养殖,贸易杂志。

这种告诫可以扩展到所有采掘业,例如石油和天然气,采矿,伐木和捕鱼 - 可以通过遥感来跟踪其操作。现在,越来越多的政府对卫星进行了环境观察,其中包括巴西,该卫星监视亚马逊森林砍伐。现在,环境组通常使用遥感工具。一个突出的例子是全球森林观察,一个由华盛顿的世界资源研究所(World Resources Institute)启动了两年的系统,以监视世界森林中的伐木和火灾。总部位于俄罗斯的透明世界将卫星图像用于许多目的,包括监视保护区和观察大坝建设的影响。

现年52岁的阿莫斯(Amos)说,即使他花了十年的时间在石油和天然气公司工作,他也认为自己是环保主义者,作为卫星图像分析师正在寻找钻探地点。他在2000年辞职,开始了一个非营利组织,该组织将其技能应用于环境保护。多年来,他从西弗吉尼亚州的Shepherdstown的地下室经营Skytruth,年度预算不到100,000美元,他仍然谈到商业提供商的“乞讨”卫星图像。

在过去的15年中,SkyTruth受益于卫星图像和其他数字技术的爆炸。

尽管SkyTruth近年来已扩展到八名雇员,并获得了60万美元的预算,但它仍然很小,特别是与美国政府的大量卫星资源相比。尽管如此,Skytruth还是深入研究了政府避免的领域。阿莫斯说,一个原因是,卫星图像分析是如此陌生,以至于“没人知道要问什么” - 因此,SkyTruth的任务之一就是展示可能的事情。它通常的方法是释放与环境相关的数据,然后邀请研究人员和众包业余爱好者分析它。

在过去15年中,SkyTruth从卫星图像和其他数字技术中的爆炸中受益匪浅。当Amos开始SkyTruth时,单个Landsat卫星图像的价格为4,400美元;现在,全美政府收藏(每天都有470万张图像和增长)免费提供。卫星和卫星图像不仅变得便宜,而且分析,复制,发送和存储卫星数据的能力已通过数量级扩展。实际上,卫星技术现在被认为是一个较大领域的地理空间智能的子集,它在世界各地拥有成千上万的从业人员,采用了一系列光学,热,雷达和辐射遥感工具。

阿莫斯告诉我:“这是从获取图像的问题到决定我想从这片巨大的云中摘下的图像的问题演变而来的。”

约翰·霍普金斯(John Hopkins)流行病学家施瓦茨(Schwartz)对早产的发现表明,压裂与人类健康状况不佳之间存在相关性。但是,由于未识别化学扳机,该链接并未被视为因果关系。从1,000多种可用的化学品中,压裂操作员选择了十几个左右,以适合特定地点的地质挑战。居住在该地点附近的人们通常无法确定其井和含水层是否已被污染,因为所有1,000种化学品的测试成本都是过于污染的,并且操作员将每个站点的化学食谱视为商业秘密。

政府科学家受到了Skytruth的刺激,得出的结论是,漏油率是BP的初步估算的62倍。

难题导致Amos冒险超越卫星图像进入更大的地理空间数据领域。Skytruth与几个知名的环境团体一起,主张披露每个压裂地点使用的食谱。两个行业游说团体,美国石油研究所和美国的天然气联盟,通过启动一个网站,削弱了国会的强制性披露压力,冷冻,操作员可以自愿发布食谱。但是在该网站于2011年启动后不久,用户发现发布的信息已输入错误的字段,拼写错误的化学商品名或省略了被视为专有的关键事实。该网站通过需要以计算机无法阅读的格式发布来挫败研究人员。尽管有23个州要求压裂公司使用Fracfocus披露其化学用途,但2013年哈佛法学院报告结论说,Fracfocus的“失败是一种监管合规工具”。

Skytruth的首席程序员Paul Woods通过编写软件来围绕一些Fracfocus的障碍,从而“刮擦”了该网站上张贴的数以万计的报告中的所有化学数据。然后,他将其发布在SkyTruth网站上的数据库中。此外,在SkyTruth,其他环境团体和能源部咨询委员会的压力下,Fracfocus同意从2015年5月开始以机器可读形式提供其数据。这些发展为研究人员提供了越来越多的信息,例如Schwartz, who are investigating fracking’s health impact.

阿莫斯说:“这是一个非常奇怪的问题,使人们的眼睛浮现在釉面。”“但这是橡胶在理解压裂是否对您不利的方面符合道路的地方。”

Skytruth第一次引起全国关注的是2010年4月,当时Amos收到了Google警报,该警报称,一个名为Deepwater Horizo​​n的油平台距离路易斯安那州海岸50英里,爆炸并烧毁了。阿莫斯(Amos)知道这样的爆炸并不常见,通常导致泄漏。

他开始寻找卫星照片,但他发现的第一批照片被云遮住了。同时,BP租用了钻机,而海岸警卫队则与BP相呼应,他坚持认为,在钻机下方破裂的钻机以每天1,000桶的速度泄漏,这是一个重大泄漏,但也许不是灾难性的。这个数字至关重要,因为它将有助于确定泄漏遏制工作的规模和策略,最终在罚款和损害中的成本以及下一次溢出的准备范围。

阿莫斯花了六天的时间才能获得清晰的图像。他说,他的第一个想法是:“哦,天哪!这比任何人意识到的要大得多。”他计算出光滑长50英里,覆盖了817平方英里。他概述了光滑的及其计算,并在Skytruth的网站上发布了两者。

在一天之内,佛罗里达州立大学海洋学家兼石油浮雕管理局伊恩·麦克唐纳(Ian MacDonald)通知阿莫斯(Amos),泄漏的流量远远大于每天一千桶。麦克唐纳(MacDonald)使用AMOS对光滑的规模和保守假设的计算得出的结论,得出的结论是,泄漏是BP的初步估计的20倍,这是“不合理的”。国家海洋和大气管理局因Skytruth的数量而受到破坏,第二天承认,BP的最初估计太低了:NOAA对BP的公众反对,将政府估计每天修改为5,000桶。两个月后,政府科学家在一定程度上得出结论,最初的流速为每天62,000桶,BP的初始估算值为62,000桶。

Skytruth设计了一种用于绘制西弗吉尼亚州绘制Mountaintop拆卸矿场的技术。

Skytruth还影响了山顶去除煤矿的过程。阿巴拉契亚州已颁发了数百份山顶矿山的许可证,但他们很少检查以查看这些矿山是否留在允许的边界内。应仅在评估对下游水道的影响后才能颁发许可,并且该州环境保护部对2004年发表的十个西弗吉尼亚州县的研究发现,十个县的近40%的矿山中有近40%位于允许地点外。

根据要求阿巴拉契亚的声音这是一家反对Mountaintop拆除采矿的北卡罗来纳州的非营利组织,Skytruth设计了一种技术来识别卫星图像中的矿山,然后在2009年绘制了其增长,并于2009年在其网站上发布了结果。审查的学术文章,包括一项杜克大学的研究,发现一旦开采了5%的分水岭,其河流和溪流的水质通常无法达到州标准。这项研究又为美国环境保护署2011年提供了经验支持撤销地雷许可证在西弗吉尼亚州,由美国陆军工程兵团发行。该决定标志着EPA首次根据《清洁水法》扭转了煤矿许可证。

在寻找讲述环境故事的图像时,SkyTruth密切关注新闻报道,但偶尔会发现自己的故事。One example is what is probably the Gulf of Mexico’s longest-running commercial oil spill, at the site of a rig destroyed by an underwater mudslide during Hurricane Ivan in 2004. The slide buried 28 wells on the sea floor under 100 feet of mud, which made sealing them extremely difficult. The rig’s owner, Taylor Energy Company, went bankrupt trying. Amos discovered the leaks in 2010 while studying Hurricane Katrina’s impacts, and has been sounding an alarm ever since. The leaks have trickled steadily into the Gulf’s waters since 2004 at a rate Amos estimates at between one and 20 barrels a day, creating a slick that is sometimes 20 miles long. The wells are ten miles offshore in federally managed water, but no federal agency has tried to seal the leak.

鉴于Skytruth涉及到了有争议的问题,该小组吸引了令人惊讶的批评,也许是因为它的大部分作品都基于视觉数据,因为Skytruth,SkyTruth确实相信。2009年,阿莫斯在美国参议院小组委员会听证会上作证时,发生了一个显着的例外,该听证会因深水油钻探的被低估风险而作证。路易斯安那州民主党参议员玛丽·兰德里乌(Mary Landrieu)袭击了阿莫斯(Amos),忽视了石油工业的安全记录和经济利益。Landrieu告诉Amos:“您不告诉美国人民关于钻探的真相并将其置于应有的视角上,这是一个极大的伤害。”

Landrieu没有给Amos一个回应的机会,但是事实证明,他不必这样做。BP泄漏发生在五个月后。