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在哥伦比亚，非法机械化采金业正在以前所未有的规模带来环境挑战

在夜晚仰望星空，天空会给人一种宽广和无限的感觉。但实际上，空间每天都在变得越来越拥挤。

据联合国外层空间事务厅称，目前有4,857颗卫星环绕地球轨道运行。其中包括两颗哨兵2号（Sentinel-2）卫星，这是哥白尼欧洲地球观测计划提供的太空飞行任务的一部分。这两颗卫星每隔两到五天就会到达地球上的同一地点，具体取决于这个地点的位置。

他们的传感器根据光谱波段获取空间分辨率从10米到60米不等的多光谱图像。哨兵卫星生成的数据可供公众免费使用，其数据量惊人。在哨兵1号、2号和3号卫星中，每年可供下载的数据超过10pb。单个千兆字节等于5000亿页标准类型文本，这是名副其实的大数据。

卫星正在提供关于地球状况的更详细信息，并且不少企业早已知晓如何利用这些地球观测数据。欧洲委员会估计，到2020年，哥白尼计划的累积收益在114亿美元至150亿美元（100亿至130亿欧元）之间。数据的商业应用集中在一系列不同的部门，包括农业。在农业领域的地球观测有助于实施精准农业，或对城市监测以服务于智慧城市市场。虽然地球观测已经被公共部门例行用于国家或区域一级的森林和海洋监测，但有一个关键问题仍未得到解答：我们如何将这些丰富的信息转化为地方环境的实际利益？

手工和小规模采矿区往往难以进入，跟踪新的业务对地方政府机构来说可能是一项挑战

在哥伦比亚，非法的小规模机械化采金业正在以前所未有的规模对环境带来挑战。挖掘机和挖泥船正在挖掘河床进行冲积金矿开采，造成大范围的森林砍伐和自然湿地的丧失。开采的材料在同一地点加工，再从沉积物中分离出金。加工过程中使用的有剧毒性的汞会污染空气和水，并在食物链中积累，对人类健康和生态系统构成重大威胁。

根据联合国环境署2018年全球汞评估，在全球范围内，手工和小规模采金业是最大的人为汞排放源，估计2015年已将1220吨汞引入陆地和淡水环境。《汞问题水俣公约》旨在减少全球的汞排放。2018年，哥伦比亚将手工采金业中汞的使用定为非法。计划在2023年全面禁止工业使用。

尽管汞排放对人类健康和环境有重大风险，但手工和小规模采矿区往往难以进入，追踪新的或废弃的采矿区对地方政府机构来说可能是一项挑战。

为了支持新建和废弃的场地测绘并确认其重建机会，联合国环境署正在与比利时的列日大学（University of Liège）合作，利用哨兵2号卫星数据进行地方一级的决策和预警。由欧盟委员会（DG Grow）和EITRawMatCop资助的RawMatCopCopX项目（通过哥白尼和MapX的地理空间采矿透明度）正在分析陆地和水体的变化，并将特别关注在河床上建造的采矿池塘。

这些池塘将提供有关采矿活动的线索。池塘通常为60 * 40米，是在矿区附近的土地和河床上机械挖掘而成的，它们充满了水。水与开采的物质结合，形成一种用来清洗矿石的矿浆。来自列日大学的首席研究员Elsy Ibrahim总结道：“通过使用卫星图像，我们能够探测到这些采矿池塘。此外，我们可以跟踪几个池塘从活动到废弃的过程，并了解每个阶段对星载传感器获得的反射光谱的影响。当开采活跃时，池塘是混浊的，水位较低，并且稀疏。一旦废弃，池塘就会有大量藻类繁殖并且浑浊度会降低。它们充满了雨水和径流，外观看起来更大。所有这些特征都可以用卫星图像来描绘。”

通过收集该地区采矿活动状况和矿工活动的线索，我们可以获得有关新矿区发展的重要见解。它还可以帮助政府和环境机构确定最适合重建的废弃区域。

利用地球观测来检测和分析这些线索，需要在高挑战、高度模糊的地区使用机器学习和图像处理技术。“尽管雷达图像可以识别采矿活动的位置，但光学传感器提供了更多关于池塘废弃时光谱变化的信息。”Ibrahim解释道。尽管图像通常可以捕捉到总体趋势，但从雨季到旱季降水量变化的影响也使得捕捉池塘中变化的模式更加困难。这些技术对于了解矿区的动态以及潜在的自动化搜索以覆盖更大的区域和跟踪随时间的变化至关重要。

2018年在安蒂奥基亚省的下高加索地区开始测试这一创新的根基方法。该项目正在与哥伦比亚政府的矿业和能源部、国防部和环境与可持续发展部以及其他联合国机构和战略伙伴密切合作实施。一旦建立，CopX会致力于将该分析应用于更大范围，甚至有可能建立一个早期预警系统，政府可采用该系统作为解决非法采金业和监测恢复政策的实施情况的关键工具。

但是，将大数据转化为可操作的方法只是解决方案的一部分。以非专家可访问的格式向地方和国家层面的相关政策制定者提供这些数据是实现循证决策的关键步骤。

考虑到这一点，该项目将使用MapX，一个联合国中立支持的在线开源地理空间平台，以易于理解的地图提供结果。该平台使用概要故事地图来概述环境冲突和自然资源之间的相互联系。

虽然MapX可以在私人项目中托管敏感数据集，但其使命是通过广泛获取最佳可用数据来提高全球环境透明度。在哥伦比亚这样的地方获取信息尤其重要，因为哥伦比亚的环境特性在2016年《和平协定》中占有突出地位。

除展示项目成果外，MapX还提供全面的数据目录，包括环境、社会经济背景和冲突互连关系的数据。结合一套分析和可视化工具，平台用户可以轻松的分析、结合背景思考以及可视化不同数据层之间的交互，从而提高认知并做出明智的决策。然后可以在交互式故事地图中汇总数据、地图、文字叙述和多媒体文件，以帮助说明隐藏在数据中的故事。

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