10月7日，哈馬斯對以色列發動協同襲擊，造成約1200人死亡，並劫持了200多名人質。以色列軍方表示，在隨後的八週內，他們用炸彈和其他武器襲擊了加沙地帶超過15000個目標。據加沙政府媒體辦公室稱，以色列的轟炸和圍困已造成超過15000人死亡，聯合國估計，轟炸已導致170萬巴勒斯坦人流離失所。炸彈還夷平了這個狹小地區的大部分基礎設施，該地區長40公里（25英里），最寬處為12公里（7.5英里）。但是，破壞的確切範圍和規模一直難以量化，可靠的資訊難以確定，虛假資訊氾濫。
更增添不確定性的是，最新的衛星影像變得更加難以獲取。一些私營公司，如行星實驗室（Planet Labs）和麥克薩科技（Maxar Technologies），它們通常向主要媒體和人道主義組織提供光學資料，一直在限制加沙的影像。行星實驗室的一位發言人在給大眾科學的電子郵件宣告中指出，該公司仍在與記者和非政府組織分享來自加沙的中高解析度資料，但高解析度影像目前被延遲30天釋出，“以減少潛在的誤用和濫用”。（麥克薩科技公司沒有回應置評請求。）由於無法及時獲得光學影像，研究人員已開始轉而使用替代的衛星資料。
一個被120多篇新聞報道引用的分析專案發現，到11月中旬，以色列可能已經損壞或摧毀了加沙北部一半以上的建築物。該評估並非使用光學影像，而是依賴於公開可用的衛星雷達資料和專門開發的演算法來推斷建築物損壞情況。這種方法由紐約市立大學的博士候選人科裡·謝爾和俄勒岡州立大學的地理學副教授賈蒙·範登胡克開發，是一種富有創造性的科學解決方案，正在幫助記者和公眾窺視衝突的迷霧。大眾科學與謝爾和範登胡克進行了交談，以更多地瞭解他們的工作以及衡量現代戰爭真實影響的挑戰。
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[以下是採訪的編輯稿。]
您對加沙地帶的分析到目前為止揭示了什麼？
賈蒙·範登胡克：自戰爭開始以來，我們每隔五到六天收集一次衛星雷達資料並對其進行處理...以揭示建築物可能受到的損壞。我們將這些結果影像與記者和人道主義者分享。兩週前 是第一週，我們開始看到我們的高階估計顯示，加沙北部約有50%的建築物可能已損壞。
科裡·謝爾：我們已經看到幾乎整個加沙北部都呈現出轉移性破壞模式。如果您檢視每個時間步，您會看到一小簇破壞，然後它會變得越來越大，然後會出現其他小簇，然後這些小簇會增長。它揭示了隨著時間的推移破壞程度的驚人速度，尤其是在北部，也在南部。
您如何使用雷達評估建築物損壞情況？
謝爾：雷達用微波照射一個區域。我們依賴的哨兵-1號衛星星座感測器從約700公里（435英里）的高空收集資料。雷達波前以類似於相機閃光燈的方式離開每顆衛星。然後在區域內反彈並回波到感測器。這些回波對地球表面物體的結構和排列很敏感。
第一步是獲得基線。我們分析長期以來獲取的密集衛星雷達資料堆疊，以將影像的某些部分分類為穩定。第二步是監測我們先前分類為穩定的區域是否存在不穩定的訊號。然後，我們開發了一個統計模型來對潛在的損壞進行分類。
您的影像與谷歌地球衛星地圖上的影像有何不同？
謝爾：谷歌上的衛星地圖將是非常高解析度的光學影像，這與衛星雷達不同。衛星雷達不是[從]正上方俯視一個區域，而是從側面照射它。
透過雷達散射，我們可以檢測到從樹冠到城市佈局的一切。我們對顏色或可見光譜一無所知，但我們對結構的可能重新排列有一個很好的瞭解。隨著樹枝和樹葉隨著每次陣風移動，這將改變散射的發生方式。
我們傳送出去的是一個由 0 和 1 組成的網格——0 表示無損壞；1 表示損壞。每個檔案都有不同的時間範圍。基本上，我們分享的是一個抽象的疊加層。記者可以將此與其他資料集交叉引用，並在底圖上新增上下文。
致謝：賈蒙·範登胡克和科裡·謝爾； 來源： https://www.conflict-damage.org/。（經許可轉載。）
是什麼促使您開發這種技術並評估這些資料？
範登胡克：長期以來，我們一直在研究利用衛星影像瞭解武裝衝突的影響這一主題。我們的動機源於對易受政府決策擺佈的弱勢群體的關切。我們曾在許多不同的背景和衝突中工作過。在每一個轉折點，這都源於對受戰爭行為影響的人類的人道主義關懷。我們也在尋求更好地瞭解戰爭是如何展開的。
謝爾：普及資訊獲取是這項工作背後的另一個主要動機。透過依賴開放資料，我們可以為衝突分析帶來一定程度的透明度和一致性。
範登胡克：沒錯。之前有太多的衝突被掩蓋了。但是現在我們有了這樣做的科學基礎、獲取資料的途徑以及分析資料的意願。我們不需要等待數十年才能獲得準確的資訊。我們在戰爭期間即時進行這項工作。
您的工作似乎正在填補空白。即使我們每天都有全球範圍內收集的高解析度光學衛星資料，為什麼還需要您開發的這種方法？
謝爾：有一些純粹的技術原因。當使用衛星雷達時，我們可以有效地穿透雲層。我們可以在夜間照射區域。從這個意義上講，我們可以獲取在經典意義上會妨礙光學影像採集的資料。
商業衛星資料提供商也對加沙的光學衛星影像施加了一些限制，對嗎？
範登胡克：在當前的加沙衝突中，已經有確鑿的影像禁運報道。這可能是因為存在一些安全方面的擔憂——可能與部隊部署或具有情報價值的東西有關。因此，這些影像被撤回，這意味著依賴高解析度視覺影像的人道主義組織無法[如此快速地]獲得這些資料。
在我們的方法中，我們不必擔心這一點，因為一切都是開放訪問的。而且我們擁有的資料可以自由共享——商業影像就不是這樣。
您是否擔心您的影像會成為安全風險？
範登胡克：我不認為會發生這種情況。沒有先例。
謝爾：我們在可以檢測到的空間保真度方面受到限制。您可能可以在 30 釐米解析度的衛星光學影像中挑出的一些更敏感的細節，我們無法在我們使用的 10 米解析度的感測器中獲得。
這種方法是什麼時候以及如何出現的？
謝爾：我們在 2021 年以色列對加沙的轟炸期間開始開發這些方法。我們借鑑了地球物理遙感領域的研究。雷達資料用於繪製諸如墨西哥城或加利福尼亞中央山谷的沉降圖，並用於監測積雪和冰川融化以及生態系統變化，例如森林砍伐。此類資料也是追蹤自然災害後果的關鍵。
我們主要是透過閱讀有關地震後繪製損壞地圖的論文而走到這一步的。但我們面臨著衝突特有的科學和技術挑戰。
例如，在地震中，如果建築物被摧毀，它基本上會變成一堆瓦礫。但在軍事衝突中，您可能會看到建築物側面被坦克損壞，但不一定屋頂坍塌或建築物被夷為平地。由於[這種型別的雷達是側視的]，我們對一些從正上方無法看到的損壞很敏感。
是否有侷限性？
謝爾：如果房子周圍有植被，我們可能對它不太敏感，因為植物會移動，影像的那個區域對於我們的模型來說不夠穩定。
這是否意味著您的方法在城市中本質上比在農村地區更好？
謝爾：是的。該方法在變化不大且沒有積雪、暴雨或土壤溼度變化的密集城市區域中表現最佳。在像加沙這樣城市密度極高且降水很少的地區，監測潛在的損壞比在像烏克蘭這樣的地理區域更容易。
您提到了烏克蘭。您能否談談您還在哪些地方部署了這種衛星資料分析方法？
謝爾：我們已經在烏克蘭工作了幾年。那裡的演算法與我們在加沙所做的略有不同，這不僅是因為氣候差異，還因為烏克蘭的面積龐大以及衝突持續時間更長。最近，我們還應用了類似的方法來監測蘇丹的衝突影響。
人們還應該瞭解您的工作的哪些方面？
範登胡克：人們常常認為衛星影像是客觀的，並且它們顯示了全部真相，但事實並非如此。您看到的任何影像都是某人為了某種應用而分析資料所做的主觀決定的結果。
影像是有限的。五分鐘前發生了什麼？前一天發生了什麼？您可以拍攝您公寓的照片，但這是否是您公寓的全部真相？您可能剛剛清理乾淨，或者在感恩節晚餐後可能完全亂糟糟的。世界在變化。在衝突環境中，它的變化真的很快，而且非常極端。
我們本可以使用衝突開始時的一張影像，然後在衝突結束時使用一張影像，並進行前後比較。當然，這很有幫助，但那樣我們就會失去兩者之間的一切。我們不會知道過程。不會有破壞節奏的感覺。
即使有了我們擁有的資料，我們也不知道人類層面上發生了什麼。我們不知道室內或地下發生了什麼。我們不知道大氣層發生了什麼，因為產生了令人難以置信的汙染物。
我們之前使用過這個類比：衛星影像是一個稜鏡，它會增強和扭曲。您無法透過一張影像或一種方法獲得所有資訊。在瞭解景觀變化、流離失所或潛在的經濟損失時，衛星影像只是冰山一角。
您無法提供客觀影像這一事實對您的工作意味著什麼？
範登胡克：雖然我們在分析中做出了決定，但我們確實力求保持中立和透明。
在過去幾週中，令人欣慰的一件事是，衝突各方的人們都在檢視相同的地圖。每個人都在參考共享空間中的某些東西這一事實對於任何形式的和平建設或任何就事實達成一致並繼續前進的能力至關重要。我們的影像在以色列第12頻道新聞和半島電視臺播出。他們都在談論它。這很強大。這是一種新型的——我不會說是真相——但它是對現實的近似共識。