成吉思汗像
 

 
GeoEye 公司Ikonos 衛星拍攝的中國四川省紫坪鋪大壩照片，解析度為1米。照片拍攝前幾個月，這個大壩在一場大地震中受損
 

 
Ikonos衛星
 

 
這是一家光譜無人駕駛飛機，將在蒙古使用的飛機與之相近

　　據美國《連線》雜誌報道，一直以來，成吉思汗陵墓所在地點就是世界上少數幾個考古學大謎團之一。為了揭開這個千古之謎，美國研究人員將目光轉向一系列高科技裝備，其中包括衛星和無人駕駛飛機。

　　成吉思汗是歷史上最偉大、最冷酷的統治者之一。近8個世紀以來，人們一直未能找到他的陵墓。據傳說，成吉思汗於1227年病逝於中國六盤山附近地區，而後被埋葬了蒙古東北部。美國加利福尼亞州大學聖地亞哥分校藝術、建築與考古跨學科中心的一組研究人員最近踏上了尋找成吉思汗墓址的征程。他們的秘密武器是一系列高科技裝備，其中包括無人機、高精尖衛星以及3D顯示器。聖地亞哥分校研究員麥克·亨寧表示：「運用這些高科技手段尋找古代陵墓在歷史上還是第一次。類似這樣一項大規模遠征搜尋計畫能夠為高科技設備的應用打開一扇扇新門。」

　　7月初，亨寧與其他遠征隊成員出發前往蒙古，他們將於7月底抵達目的地。抵達目的地之後，他們的絕大部分搜尋工作將在一個面積11平方英里(約28平方公里)的區域進行。在此期間，他們會放飛無人機進行探測，指揮衛星拍攝照片並收集相關數據，所獲取的數據將在回國後進行處理。

　　GeoEye衛星圖像

　　在尋找成吉思汗陵墓過程中，衛星圖像將扮演一個至關重要的角色。據悉，GeoEye公司(利用在軌衛星攜帶的高清晰照相機提供地理空間數據)將與聖地亞哥分校遠征隊一起參與陵墓搜尋工作。依照遠征隊發出的指令，GeoEye負責將其Ikonos衛星對準成吉思汗陵墓的可能所在地。衛星拍攝的圖片將通過微波下行鏈路下載，而後在GeoEye位於丹佛的辦事處進行處理。

　　GeoEye CEO馬特·奧康奈爾表示：「麻省理工學院的學生利用我們的衛星圖像研究墨西哥城的城市規劃。佐治亞州理工學院也利用衛星圖像跟蹤大猩猩的棲息地。我們希望，我們的衛星能夠幫助找到成吉思汗陵墓。」

　　GeoEye的Ikonos衛星於大約10年前發射升空。這顆衛星距地面423英里(約合680公里)，每90分鐘繞地球運行一周，能夠拍攝解析度最高達到1米的彩色照片。奧康奈爾說：「借助於Ikonos拍攝的照片，我們能夠看到地面上大小只有32英吋(約合81厘米)的物體。」

　　迄今為止，GeoEye共有3顆衛星繞地球軌道運行，分別是上文提到的Ikonos以及GeoEye1和OrbView 2。他們的客戶包括政府和企業在內。GeoEye1拍攝的照片被用在「谷歌地圖」以及「谷歌地球」上。

　　在早期測試中，GeoEye遞交給聖地亞哥分校遠征隊的衛星照片平均可覆蓋大約6.8平方英里(約合17平方公里)的區域，照片大小大約在300 MB左右。奧康奈爾說：「他們可以將數據挖掘算法應用到我們的圖像上，同時掃瞄包括不自然幾何結構在內的不規則結構。這是他們搜尋之旅的第一步。」

　　無人駕駛飛機

　　在蒙古的研究人員還將使用無人駕駛飛機拍攝他們認為可能藏有成吉思汗墓地的地區的照片。「RP飛行系統」執行總裁吉恩·羅賓森說：「同時，我們還將使用一架全球定位系統飛機進行實況錄像和獲得靜態數字圖像。它的性能相當出色。」

　　7年來，這家總部設在德克薩斯的公司一直在設計和出售用於研究、營救和搜救任務的無人駕駛飛機。羅賓森的兩架無人機將被用於尋找成吉思汗墓地的任務。每架無人機翼展4英尺長，包括所有設備在內重約4磅。這些無人飛機以基於聚苯乙烯和玻璃纖維為基礎的複合材料製成，機殼覆蓋有凱夫拉爾材料。這些飛機由鋰電池提供動力，可飛行在400到600英尺的高空，每次飛行可持續大約1小時。飛機攜帶一部經過改進的攝像機，既可拍攝紅外線影像又可拍攝全彩色圖像。每架帶有傳感器的全自動無人飛機的價錢為15000美元。

　　「RP飛行系統」的無人飛機的最大優勢在於它們是非保密的，可把它拍攝的圖像送往別的地方。美國宇航局或者大多數政府機構的飛機被叫做為「兩用技術」，既適合軍用又適合民用。但是它也限制了來自飛機的技術或者信息可能被應用的方式。羅賓森說：「如果使用兩用飛機來拍照片，這些照片被認為是保密的，必須解密後人們才能看到。使用我們的飛機，這些資料可隨時看到。」

　　把圖片從無人飛機上下載到電腦上很簡單，只要從飛機上拔下SD卡，插到電腦上就行。羅賓森說：「圖像分析涉及觀測那些不自然的圖案、顏色和形狀。」

 
巴林頓開發的「Herd It」軟體可以讓參與者對歌曲進行排行，協助運算法則教會用戶如何識別不同類型的音樂。研究人員可能會開發類似程序，以便對從衛星圖片上看到的蒙古地貌特徵進行分類。
 

 
一張船底星雲合成圖，它是用哈勃太空望遠鏡上的高新巡天照相機(ACS)拍攝的48張圖片拼合而成的。這張圖片顯示了新恆星的誕生。
 

 
圖上顯示的是在星洞裡的工作人員
 

 
地圖

　　借助電腦運算鎖定反常地貌

　　今年初，美國加州大學聖迭戈分校博士生盧克·巴林頓(Luke Barrington)發佈了一項名為「Herd It」的Facebook應用程式，可以讓用戶查找音樂，功能與Pandora 或Last.fm這樣的音樂服務有類似之處。另外，通過這項應用，用戶還可以根據他們聽到的音樂，玩字詞聯想遊戲，找出歌曲的主題。巴林頓的想法是創建一個機器學習運算法則，用以分析並給音樂歸類。

　　他將「Herd It」作為類似Pandora的音樂服務推出，但兩者的不同之處在於，「Herd It」讓用戶去學習運算法則，而不是讓他們總是對音樂分類。巴林頓說：「學習系統的一個關鍵部分是，你需要用幾個典型例證對他們進行訓練。所以，在『Herd It』幫助下，我開發出這套遊戲，可以在用戶中間搜集有關某首歌屬於哪種風格的一致意見。」

　　「Herd It」可以搜集人們用以描述音樂的詞彙的可靠、準確例子，然後作為訓練數據輸入機器學習系統。這套系統可以聆聽並分析歌曲，像歌迷一樣將對歌曲的體會描繪出來。所以，這的確是成吉思汗墓搜尋小組需要的那種技術，亦是巴林頓將自己的天賦從流行音樂轉向圖像分析的原因。搜尋小組希望，通過對數百張衛星圖片進行篩選，促使人們找到反常地貌的例證。

　　巴林頓說：「使用衛星圖片面臨的一個挑戰是，我們不清楚究竟在找什麼。我們需要投入人力去尋找反常地貌模式的例證，用以培訓相關人員掌握一個運算法則。」通過這種方法，越來越多的人將有機會成為「印第安納·瓊斯」。巴林頓說：「我們希望幫助普通人實現自己的探險夢。」

　　HIPerSpace牆體顯示器

　　美國加州學聖地亞哥分校的HIPerSpace是世界上清晰度最高的一堵宏偉壯觀的顯示牆，研究人員可用它瀏覽蒙古地區的航空照片。

　　2006年 HIPerSpace作為超高分辨率分佈式顯示系統首次亮相。該系統能夠確保研究人員在廣泛瀏覽圖像的過程中，可以注意到微小的細節。巴林頓說：「我們希望把人們提供的衛星圖像輸入到這個展示牆裡，在這堵牆上實時展示。」 美國GeoEye公司可為科學家提供刻錄在CD上的衛星圖像，用於進一步研究。

　　HIPerSpace擁有70個顯示板，顯示器的清晰度是35,840 x 8,000像素，即286,720,000像素。這面展示牆用的是30英吋戴爾液晶顯示屏。該系統擁有80個 NVIDIA Quadro FX 5600圖形處理器，因此可以加工圖片。該系統將這些優點集於一身後，理論上的計算能力可達每秒40萬億次。

　　星洞(Starcave)

　　如果世界上最大的展示牆還不能滿足需要，那麼只能進入星洞了。星洞是一個5邊形虛擬空間，這裡的科學模型能投射到觀測者周圍360度範圍內的顯示屏上。觀者利用3D偏光鏡就能看到前方、後方甚至下方的圖片。他們甚至可在一個虛擬建築物裡隨意暢遊。

　　2008年星洞投入運行，當時它的清晰度超過6800萬像素，擁有15個背投牆和2個地面顯示屏。加利福尼亞大學聖地亞哥分校的研究人員表示，這個五邊形空間的每面牆上擁有3個折疊式顯示屏，它們跟上方和下方的顯示屏呈15度角，以便加強觀者身臨其境的感覺。

　　巴林頓說：「如果你置身這個星洞裡，所有螢幕將投射出3D圖案，讓你產生一種你正從自己所觀察的區域上方飛過的感覺。」

　　星洞利用34個Nvidia 處理器生成圖像。並利用34個高清投影儀產生左右眼的明亮視覺效果，形成最終的3D圖片。每對投影儀由運行UNIX作業系統的四核PC驅動，並與雙圖片處理部件和雙網卡結合。

　　有了這些高科技產品，人們是否能找到成吉思汗的墳墓？亨寧表示，人們可能會找到。他說：「我希望能走進入他的墳墓，自己是發現它的其中一員，不過以後會怎樣很難預料。因為文化源遠流長，把一些事情隱藏起來。成吉思汗的墳墓沒有任何標識物，一條河流從它上方流過，這讓尋找工作變得更加困難。而且數百年來，這裡一直是禁區。我們利用這些高科技產品尋找成吉思汗的墳墓是值得的。」

　　亨寧說：「即使我們兩手空空地回來，什麼也沒找到，只要前往那裡，證實現在我們利用高科技可以做到就已經足夠了。」如果加利福尼亞大學聖地亞哥分校的研究人員能確定一些地點，認為成吉思汗和他的家人可能埋在那裡，蒙古將開始進行挖掘工作。經歷近8個世紀的風風雨雨，成吉思汗的墳墓到底在哪裡至今仍是個謎。不過現在的科學家正在與他展開較量，決心找到他的陵墓。