2008年，洛杉矶加州大学汤姆·吉莱斯皮地理学课程的学生们正在为课程项目构思想法。一位学生想计算苏丹难民营规模的变化。另一位则认为，可以通过查看伊拉克战争期间巴格达夜晚的航拍图像来衡量军事增兵的有效性。为了执行这些项目，学生们计划采用吉莱斯皮一直在教授的方法和系统，主要是地理信息系统（GIS）、遥感和GPS。这些基于卫星的工具使得最艰巨的任务也似乎触手可及，因此，当有人（吉莱斯皮不记得具体是谁了）提出这个问题时，也就不足为奇了：为什么不试着找到奥萨马·本·拉登呢？“至今还没有科学的尝试来找出他的下落，”吉莱斯皮说。“所以我告诉学生们：‘听着，如果你们认真对待这件事，我也会。’”
一个本科生班级竟然能提出这样的问题，这反映了过去十年里地理学经历的深刻变革。自2000年以来，进入轨道的对地观测卫星数量几乎相当于美国宇航局（NASA）过去所有年份发射的总和——大约73颗。由此产生的大量高分辨率图像已对公众开放。随着地理信息系统（一个旨在整合地理数据和图像的地图学系统）和遥感（使用雷达、声纳和激光等航空传感器来探测和分类物体）的出现，科学家们已经能够做各种各样的事情，从绘制达尔富尔村庄级别的破坏地图，到帮助葡萄园主监测葡萄的健康和产量。研究夏威夷濒危植物的吉莱斯皮有一个项目，旨在根据气候变化情景预测该州州花“粉红马缨丹”（Hibiscus brackenridgei）的未来分布。“我们有这么多卫星升空，现在有这么多信息可用，”他说。“现在的问题是，你希望以一种聪明的方式提出什么问题，然后去尝试解决。”
为了搜寻本·拉登，吉莱斯皮的学生运用了两种绘制和预测动植物分布范围的理论。“距离衰减”理论认为，随着特定物种远离某个给定地点，在附近发现相同密度该物种的概率会下降。而“岛屿生物地理学”理论认为，动物在靠近的大岛之间移动更频繁，因此大岛比孤立的小岛支持更多种类的生物。本·拉登既不是雪貂，也不是粉红马缨丹，但如果这些理论对濒危物种有效，或许也可能对潜逃的犯罪首脑有效。如果本·拉登走得很远——比如到了巴基斯坦或印度更世俗化的地区——他会发现自己置身于一个宗教和政治信仰不同的人群中，从而增加被捕或被杀的几率（距离衰减）。而且，他在小城镇或偏僻村庄被发现的几率会更大（岛屿生物地理学）。吉莱斯皮的学生推断，基地组织领导人最有可能定居在他最后已知地点——阿富汗东部托拉博拉（Tora Bora）洞穴群附近的一个较大的城市。
如果这些理论对濒危物种有效，也许对潜逃的犯罪首脑也有效。他们随后在卫星图像上创建了距离衰减概率图，并确定本·拉登居住在巴基斯坦七个联邦直辖部落地区之一的可能性为86.6%。其中，库尔勒姆（Kurram）地区距离托拉博拉最近，该地区被该班级识别出26个“城市岛屿”，其最大的城市是帕拉钦纳尔（Parachinar）。从政治角度和常识来看，这个城市对吉莱斯皮来说是世界头号通缉恐怖分子的一个合适选择。帕拉钦纳尔在苏联入侵阿富汗期间曾收留过圣战者，而且总体而言，这些自治程度很高的地区长期以来一直是激进伊斯兰主义者的避难所。
一旦确定了城市，该班级通过列出本·拉登的“生活史特征”——他6英尺4英寸的身高、他需要为透析机供电以及他身边的保镖——来进一步缩小范围。高分辨率图像显示，帕拉钦纳尔比其他城市有更多符合条件的、规模较大的化合物，其中有三个建筑完全符合标准。“如果按照我们的方法，”吉莱斯皮在后来发表在《MIT国际评论》上的一篇论文中写道，“人们会预测他藏身于这三个建筑之一。”
当美国海军海豹突击队员去年五月突袭本·拉登的住所时，吉莱斯皮班级提出的假设有多准确？他们并没有完全命中。本·拉登的最后据点位于阿伯塔巴德（Abbottabad），距离帕拉钦纳尔约278英里（约447公里）以东。尽管如此，吉莱斯皮说他的学生在几个关键点上是正确的。“他身处城市，这是完全正确的，而且是在我们描述的那种化合物里，”吉莱斯皮说。“此前一直有人猜测他住在洞穴里。我们证明事实并非如此。”
地理学专业的学生需求量很大。不仅军方和情报部门在招募吉莱斯皮班上的学生——“有穿着黑西装的人来我办公室对我的学生进行背景调查”——而且公园和娱乐部门需要航空资源评估，城市交通部门希望开辟新的公交线路，以及银行希望确定ATM的最佳选址。军方官员还要求到加州大学洛杉矶分校进行休假，以便更多地了解遥感和生物地理学。但所有这些关注并没有让吉莱斯皮分心。“我太忙于在夏威夷拯救树木了，”他说。
为了找到联邦调查局（FBI）通缉的头号人物，地理学教授汤姆·吉莱斯皮和他的学生从美国宇航局的“陆地卫星”（Landsat）计划和“航天飞机雷达地形测绘任务”（Shuttle Radar Topography Mission）下载了本·拉登最后一个已知地点托拉博拉的3D模型。接下来，他们将物种迁徙理论应用于这些图像，确定了可能的搜索区域。为了缩小搜寻范围，该班级确定了该地区最大的城市。然后，他们花了约16美元购买了美国国防部“国防气象卫星”（Defense Meteorological Satellites）的夜间图像。通过追踪夜间的灯光可以很好地了解人口密度。最后，该班级放大到可能藏匿基地组织领导人的单个建筑物，花费1000美元购买了商业卫星的图像。“所有数据都摆在那里，”吉莱斯皮说。“关键在于知道去哪里找以及如何使用它。”
工作原理：缩小范围
全球
从本·拉登最后已知地点托拉博拉洞穴系统开始，学生们计算出恐怖分子藏匿在附近七个部落地区之一的可能性为86.6%。
地区
然后，他们叠加了一个从托拉博拉辐射出的指数衰减图：距离洞穴越远，本·拉登可能存在的几率越小。利用夜间灯光图像评估城市区域，该班级确定了本·拉登最后失踪地点附近的所有城市。
地方
该班级使用了“快鸟”（QuickBird）卫星对目标城市进行了成像。“快鸟”是一颗商业卫星，出售亚米（精度小于一米）的地球图像。然后，他们根据本·拉登的身高、健康状况和随行人员（多名保镖）等特征，扫描可能藏匿他的建筑物。
工具包
陆地卫星增强型主题绘图仪增强版（LANDSAT ETM PLUS）
美国宇航局的增强型主题绘图仪增强版测量地球反射的太阳辐射，实时生成土地利用信息，每114乘106英里的区域数据量为3.8吉字节（上图：巴布亚新几内亚）。
航天飞机雷达地形测绘任务
2000年2月11日，奋进号航天飞机发射升空。机上载有两部合成孔径雷达。在为期11天的任务中，雷达收集了地球80%区域的高分辨率数字地形数据，精度达到厘米级（上图：堪察加半岛）。
国防气象卫星
美国国防部发射的四颗卫星，由空军运行，使用可见光和红外线收集大气条件的图像（上图：欧洲夜景）。
