10月7日，哈马斯对以色列发动协同袭击，造成约1200人死亡，并劫持了200多名人质。以色列军方表示，在随后的八周内，他们用炸弹和其他武器袭击了加沙地带超过15000个目标。据加沙政府媒体办公室称，以色列的轰炸和围困已造成超过15000人死亡，联合国估计，轰炸已导致170万巴勒斯坦人流离失所。炸弹还夷平了这个狭小地区的大部分基础设施，该地区长40公里（25英里），最宽处为12公里（7.5英里）。但是，破坏的确切范围和规模一直难以量化，可靠的信息难以确定，虚假信息泛滥。
更增添不确定性的是，最新的卫星图像变得更加难以获取。一些私营公司，如行星实验室（Planet Labs）和麦克萨科技（Maxar Technologies），它们通常向主要媒体和人道主义组织提供光学数据，一直在限制加沙的图像。行星实验室的一位发言人在给大众科学的电子邮件声明中指出，该公司仍在与记者和非政府组织分享来自加沙的中高分辨率数据，但高分辨率图像目前被延迟30天发布，“以减少潜在的误用和滥用”。（麦克萨科技公司没有回应置评请求。）由于无法及时获得光学图像，研究人员已开始转而使用替代的卫星数据。
一个被120多篇新闻报道引用的分析项目发现，到11月中旬，以色列可能已经损坏或摧毁了加沙北部一半以上的建筑物。该评估并非使用光学图像，而是依赖于公开可用的卫星雷达数据和专门开发的算法来推断建筑物损坏情况。这种方法由纽约市立大学的博士候选人科里·谢尔和俄勒冈州立大学的地理学副教授贾蒙·范登胡克开发，是一种富有创造性的科学解决方案，正在帮助记者和公众窥视冲突的迷雾。大众科学与谢尔和范登胡克进行了交谈，以更多地了解他们的工作以及衡量现代战争真实影响的挑战。
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[以下是采访的编辑稿。]
您对加沙地带的分析到目前为止揭示了什么？
贾蒙·范登胡克：自战争开始以来，我们每隔五到六天收集一次卫星雷达数据并对其进行处理...以揭示建筑物可能受到的损坏。我们将这些结果图像与记者和人道主义者分享。两周前 是第一周，我们开始看到我们的高端估计显示，加沙北部约有50%的建筑物可能已损坏。
科里·谢尔：我们已经看到几乎整个加沙北部都呈现出转移性破坏模式。如果您查看每个时间步，您会看到一小簇破坏，然后它会变得越来越大，然后会出现其他小簇，然后这些小簇会增长。它揭示了随着时间的推移破坏程度的惊人速度，尤其是在北部，也在南部。
您如何使用雷达评估建筑物损坏情况？
谢尔：雷达用微波照射一个区域。我们依赖的哨兵-1号卫星星座传感器从约700公里（435英里）的高空收集数据。雷达波前以类似于相机闪光灯的方式离开每颗卫星。然后在区域内反弹并回波到传感器。这些回波对地球表面物体的结构和排列很敏感。
第一步是获得基线。我们分析长期以来获取的密集卫星雷达数据堆栈，以将图像的某些部分分类为稳定。第二步是监测我们先前分类为稳定的区域是否存在不稳定的信号。然后，我们开发了一个统计模型来对潜在的损坏进行分类。
您的图像与谷歌地球卫星地图上的图像有何不同？
谢尔：谷歌上的卫星地图将是非常高分辨率的光学图像，这与卫星雷达不同。卫星雷达不是[从]正上方俯视一个区域，而是从侧面照射它。
通过雷达散射，我们可以检测到从树冠到城市布局的一切。我们对颜色或可见光谱一无所知，但我们对结构的可能重新排列有一个很好的了解。随着树枝和树叶随着每次阵风移动，这将改变散射的发生方式。
我们发送出去的是一个由 0 和 1 组成的网格——0 表示无损坏；1 表示损坏。每个文件都有不同的时间范围。基本上，我们分享的是一个抽象的叠加层。记者可以将此与其他数据集交叉引用，并在底图上添加上下文。
致谢：贾蒙·范登胡克和科里·谢尔； 来源： https://www.conflict-damage.org/。（经许可转载。）
是什么促使您开发这种技术并评估这些数据？
范登胡克：长期以来，我们一直在研究利用卫星图像了解武装冲突的影响这一主题。我们的动机源于对易受政府决策摆布的弱势群体的关切。我们曾在许多不同的背景和冲突中工作过。在每一个转折点，这都源于对受战争行为影响的人类的人道主义关怀。我们也在寻求更好地了解战争是如何展开的。
谢尔：普及信息获取是这项工作背后的另一个主要动机。通过依赖开放数据，我们可以为冲突分析带来一定程度的透明度和一致性。
范登胡克：没错。之前有太多的冲突被掩盖了。但是现在我们有了这样做的科学基础、获取数据的途径以及分析数据的意愿。我们不需要等待数十年才能获得准确的信息。我们在战争期间实时进行这项工作。
您的工作似乎正在填补空白。即使我们每天都有全球范围内收集的高分辨率光学卫星数据，为什么还需要您开发的这种方法？
谢尔：有一些纯粹的技术原因。当使用卫星雷达时，我们可以有效地穿透云层。我们可以在夜间照射区域。从这个意义上讲，我们可以获取在经典意义上会妨碍光学图像采集的数据。
商业卫星数据提供商也对加沙的光学卫星图像施加了一些限制，对吗？
范登胡克：在当前的加沙冲突中，已经有确凿的图像禁运报道。这可能是因为存在一些安全方面的担忧——可能与部队部署或具有情报价值的东西有关。因此，这些图像被撤回，这意味着依赖高分辨率视觉图像的人道主义组织无法[如此快速地]获得这些数据。
在我们的方法中，我们不必担心这一点，因为一切都是开放访问的。而且我们拥有的数据可以自由共享——商业图像就不是这样。
您是否担心您的图像会成为安全风险？
范登胡克：我不认为会发生这种情况。没有先例。
谢尔：我们在可以检测到的空间保真度方面受到限制。您可能可以在 30 厘米分辨率的卫星光学图像中挑出的一些更敏感的细节，我们无法在我们使用的 10 米分辨率的传感器中获得。
这种方法是什么时候以及如何出现的？
谢尔：我们在 2021 年以色列对加沙的轰炸期间开始开发这些方法。我们借鉴了地球物理遥感领域的研究。雷达数据用于绘制诸如墨西哥城或加利福尼亚中央山谷的沉降图，并用于监测积雪和冰川融化以及生态系统变化，例如森林砍伐。此类数据也是追踪自然灾害后果的关键。
我们主要是通过阅读有关地震后绘制损坏地图的论文而走到这一步的。但我们面临着冲突特有的科学和技术挑战。
例如，在地震中，如果建筑物被摧毁，它基本上会变成一堆瓦砾。但在军事冲突中，您可能会看到建筑物侧面被坦克损坏，但不一定屋顶坍塌或建筑物被夷为平地。由于[这种类型的雷达是侧视的]，我们对一些从正上方无法看到的损坏很敏感。
是否有局限性？
谢尔：如果房子周围有植被，我们可能对它不太敏感，因为植物会移动，图像的那个区域对于我们的模型来说不够稳定。
这是否意味着您的方法在城市中本质上比在农村地区更好？
谢尔：是的。该方法在变化不大且没有积雪、暴雨或土壤湿度变化的密集城市区域中表现最佳。在像加沙这样城市密度极高且降水很少的地区，监测潜在的损坏比在像乌克兰这样的地理区域更容易。
您提到了乌克兰。您能否谈谈您还在哪些地方部署了这种卫星数据分析方法？
谢尔：我们已经在乌克兰工作了几年。那里的算法与我们在加沙所做的略有不同，这不仅是因为气候差异，还因为乌克兰的面积庞大以及冲突持续时间更长。最近，我们还应用了类似的方法来监测苏丹的冲突影响。
人们还应该了解您的工作的哪些方面？
范登胡克：人们常常认为卫星图像是客观的，并且它们显示了全部真相，但事实并非如此。您看到的任何图像都是某人为了某种应用而分析数据所做的主观决定的结果。
图像是有限的。五分钟前发生了什么？前一天发生了什么？您可以拍摄您公寓的照片，但这是否是您公寓的全部真相？您可能刚刚清理干净，或者在感恩节晚餐后可能完全乱糟糟的。世界在变化。在冲突环境中，它的变化真的很快，而且非常极端。
我们本可以使用冲突开始时的一张图像，然后在冲突结束时使用一张图像，并进行前后比较。当然，这很有帮助，但那样我们就会失去两者之间的一切。我们不会知道过程。不会有破坏节奏的感觉。
即使有了我们拥有的数据，我们也不知道人类层面上发生了什么。我们不知道室内或地下发生了什么。我们不知道大气层发生了什么，因为产生了令人难以置信的污染物。
我们之前使用过这个类比：卫星图像是一个棱镜，它会增强和扭曲。您无法通过一张图像或一种方法获得所有信息。在了解景观变化、流离失所或潜在的经济损失时，卫星图像只是冰山一角。
您无法提供客观图像这一事实对您的工作意味着什么？
范登胡克：虽然我们在分析中做出了决定，但我们确实力求保持中立和透明。
在过去几周中，令人欣慰的一件事是，冲突各方的人们都在查看相同的地图。每个人都在参考共享空间中的某些东西这一事实对于任何形式的和平建设或任何就事实达成一致并继续前进的能力至关重要。我们的图像在以色列第12频道新闻和半岛电视台播出。他们都在谈论它。这很强大。这是一种新型的——我不会说是真相——但它是对现实的近似共识。