Алгоритм обнаружил, что тысячи искусственных дамб отсутствуют в базе данных США

За последние 300 лет человечество кардинально изменило реки в результате горных работ, осушения, дноуглубительных работ, строительства дамб и других видов деятельности. Искусственные дамбы, например, создают барьер между реками и их поймами для защиты от наводнений, но могут препятствовать важным природным процессам.

Чтобы лучше понять, как искусственные дамбы влияют на современные реки в Соединенных Штатах, необходим надежный и актуальный каталог их расположения. Однако существующая Национальная база данных по дамбам, созданная в 2006 году Инженерным корпусом армии США, не учитывает множество небольших сооружений страны. В новом исследовании команда под руководством Нокса использовала машинное обучение для обнаружения искусственных дамб, отсутствующих в базе данных.

Для создания своего алгоритма исследователи протестировали несколько различных моделей машинного обучения и переменных, взятых из Национального набора данных о высотах, Национальной базы данных о земельном покрове и Национального гидрографического набора данных. В результате они разработали алгоритм с точностью обнаружения искусственных дамб в 97%.

Ученые обнаружили, что 113 222 мили (182 213 километров) потенциальных дамб или участков, которые могут быть искусственными дамбами, но не идентифицированы базой данных, в 100-летних поймах США не включены в текущий каталог. Этот вывод предполагает, что существующая база данных содержит лишь одну пятую часть от фактического общего количества дамб в стране, причем большинство этих участков расположены в верхнем и нижнем бассейнах рек Миссисипи и Миссури.

В исследовании, опубликованном в Water Resources Research, ученые делают вывод, что с учетом дамб, обнаруженных новой моделью, 2% рек страны модифицированы дамбами, хотя для крупных водотоков этот показатель достигает 35% их длины. Такие масштабные изменения могут иметь последствия для здоровья этих речных экосистем.