3D打印的战后应用：丛林里寻找23名二战失踪士兵

一份1943年的二战战斗记述里写着，这片丛林里有四道平行的山脊。

83年后，一架无人机在同一片林子上空来回飞了25趟。

数据处理完，3D打印出来的地形只显示一道山脊。

剩下三道山脊去哪了？

答案藏在一个很小的笔误里，而勘正这个笔误让23名至今没有回家的美军士兵更大概率被找到。

二战时期那里发生了什么

故事发生在所罗门群岛的新乔治亚岛。

1943年，日军在岛上的蒙达建了机场，补给先在北岸的拜罗科港卸下，再往南运。

当年7月，美军陆战队突击队想掐断这条补给线，从恩诺盖一侧攻向拜罗科。

那片地不是丛林就是沼泽。

7月20日打了一整天，美军没能拿下拜罗科，在猛烈火力下撤回恩诺盖。

纽约州立大学宾厄姆顿分校的人类学教授卡尔利波讲过一个细节。

日军一共布了四道防线，美军的损失大多发生在第三道和第四道之间。

前两道打下来了，到最后两道被压了回去，火力太猛，只能撤，阵亡者的遗体留在了原地。

仗是怎么打的，史书上有。

人具体倒在哪里，却谁也说不清。

先在地图上缩小范围

利波和地理学教授托马斯·平格尔为美国国防部战俘与失踪人员统计局（DPAA）做这件事，这已经是第三趟。

前两趟分别去了瓜达尔卡纳尔岛和关岛，在关岛那次，无人机一共采了约30亿个数据点。

他们用人工智能把一手、二手、三手资料统统梳理了一遍，包括指挥官的战后报告和手绘地图。

把旧地图数字化，把每支部队从登陆到拜罗科之战的位置复原出来。

叠在一起，得到一张概率地图。

指的是巡逻队当年在哪些地方走动的概率。

人还没上岛，搜索范围已从一整座岛缩到了一小块区域。

如何看穿层层树冠

范围定在半岛上约1平方公里的一块地，那里是整场战役规模最大的交战地之一。

当地合作方Kahuto Pacific提供了无人机，一共飞了25架次。

机上挂的是激光雷达。

原理像蝙蝠回声定位，但用的是激光。

发出一个极短的激光脉冲，打到东西弹回来，测往返时间，就知道距离。

丛林再密，叶子之间总有缝隙，只要有一小部分脉冲穿到地面，把足够多的落点拼起来，就是一张地形图。

我们画了个激光雷达怎么透过树冠看地面的示意。

接下来的关键一步，是把打在树叶上的点全部滤掉，只留地面的点。

看下面这张模拟图，左边是无人机直接看到的树冠，右边是去掉植被后的地形。

模拟示意同一片地，去掉树冠前后，非项目实测数据。

相关项目的在最终目标是找林地地面上的痕迹，小径、散兵坑、机枪阵地，一切有可能关联了这里发生过战斗的迹象。

他们成功了。

三道山脊的下落

3D打印地形出来之后，通过现场勘察，至少有几件事对上了号。

树下还残留着的铁丝网，围着一挺机枪，位置和史料里部队的记载吻合。

四道山脊的问题也解开了。

激光雷达只看到一道大山脊，研究者再让人工智能回头检索史料，找到了错误的源头。

一份三手记述把四道防线的数目，误当成了地形特征。

四道防线被错误的写成了四道山脊，其实一直以来只有一道山脊。

一个在找遗骸的团队如果按四道山脊去规划搜索，会浪费宝贵时间。

地面上的东西比预想的完整。

资料提到，日军的食品罐、罐头、防毒面具都还在，手榴弹和迫击炮弹也还在，巨大的弹坑里还能看到炸弹碎片。

有了真实地形，还能算射程，知道每个阵地能打到哪里，尤其是两个阵地的火力交叉在哪里，就知道对任何往前冲的美军来说，哪里最致命。

人最可能倒下的地方，就在那片交叉区域里。

下面是射界叠加示意，来自模拟地形，非项目实测数据

3D打印在这项目里贡献了什么？

简单来说，可以打印模拟出来的地形。

团队把新乔治亚岛的地形3D打印了出来。

电脑里模拟的地理高程模型要会看的人才看得懂，而一块3D打印实物地形，谁都能直观的看懂且交护。

在新乔治亚这种地方，熟悉地形的往往是当地村民和向导，他们不一定读得懂软件里的等高线，但对着实物马上能说出哪条路能走、哪片地雨季积水。

发掘队规划路线，围着一块3D打印的地形沟通最有效率。

《地球科学教育杂志》上的一项研究表明，在地球科学入门课上比较了两组学生。

只用普通地形图的54人，前后测只提高0.63分，统计上不显著；

多加了3D打印地形的24人，提高1.96分，差异显著。

打印件比较擅长的是大尺度地形，比如山脊、沟谷、路线、直观展示。

而散兵坑和铁丝网这种小东西，还得回到屏幕和GIS里找。

最后一步还得靠现场勘察

团队已经圈出了下一步做磁力仪测量和定点发掘的位置。

金属，钢盔、枪械这类铁器埋在土里，磁力仪会在读数上显示。

还有不少未知问题待解决。

比如战场的边界至今不清楚。

巡逻队行军途中常把阵亡战友就地掩埋，堆出小土丘，目前的思路是激光雷达如果能把当年的小路找出来，就可能顺着路找到这些战地墓葬。

写在最后

3D打印机地形是从下往上一层层堆起来的，最后一层是山脊的顶端。

83年前的美军也是这样一道防线一道防线往上推，但推到第三道和第四道之间，有23个人再也没有回来。

找人最终要靠磁力仪和铲子。

3D打印只能让找到他们的概率更高一点。

总结来说，把扫描结果3D打印成地形，能看清山脊。

还可以把模拟交叉火力区单独打印，便于发掘队带着这块局部模型进林子，对照地面逐个核对。

熟悉这片林子的是当地村民，一块实物模型，可以便于会议并且标注线索到模型之上，再回去和激光雷达数据对照。

更关键的是，每做一轮勘测就可以重新打印一版。

模型上被排除的区域越来越多，剩下的范围越来越小。

几乎所有和地理信息相关的应用都可以用这个3D打印思路来融合。