Искусственный интеллект помог обнаружить скрытые ручьи для восстановления

Новый набор данных, представленный сегодня, более чем вдвое увеличил задокументированную протяженность водотоков в бассейне Чесапикского залива — с примерно 150 000 до почти 350 000 миль. Данные сверхвысокого разрешения по гидрографии, использованные для создания новых карт ручьев, стали результатом сотрудничества Университета Мэриленда в округе Балтимор (UMBC), программы Агентства по охране окружающей среды США «Чесапикский залив» (CBP) и организации «Чесапикский консерванси» (CC).

Этот проект закладывает прочную основу для устойчивого управления одной из важнейших экосистем Северной Америки, которая охватывает шесть штатов. Новый набор данных высокой четкости дает наиболее ясную на сегодняшний день картину того, как вода движется как через нетронутые ландшафты, так и через измененные человеком территории всего водосбора.

Новый метод картографирования с поддержкой искусственного интеллекта, который использовала исследовательская группа, также значительно сокращает затраты, время и трудозатраты, необходимые для картирования водотоков. «Ландшафт формируется текущей водой. Сети водотоков — это основной проводник между водосбором и заливом, и теперь мы можем охарактеризовать эту связь так, как никогда раньше», — говорит Мэтью Бейкер, профессор географии и экологических систем UMBC и руководитель картографического проекта.

Экологические группы и государственные учреждения, включая CC и CBP, могут использовать эти данные для определения приоритетов проектов по восстановлению, таких как целевые посадки деревьев вдоль ручьев. Фермеры и градостроители также смогут применять их для снижения негативного воздействия сельскохозяйственных стоков или разумного управления застройкой.

Этот проект стал первым, в котором для крупномасштабного автоматизированного картирования водотоков использовались высокоточные данные LiDAR и искусственный интеллект. Компьютеры Вычислительного центра высокой производительности UMBC нанесли на карту весь водосбор всего за две недели — задача, на выполнение которой традиционными методами могли бы уйти годы. Точность составила 94% для уже известных водотоков и от 67% до 82% для ранее не нанесенных на карту.

Полученные карты предлагают десятикратное увеличение разрешения — с масштаба 1:24 000 до масштаба 1:2 400, где каждый пиксель представляет один квадратный метр. «Отсутствие последовательных данных по гидрографии высокого разрешения всегда было проблемой, поскольку они критически важны для многих целей, — говорит Лабиб Ахмед, географ программы «Чесапикский залив» в EPA. — Этот выпуск данных позволит провести новые интересные исследования».