Супутникова карта показує вплив людей на Землю за 20 років

Пандемія коронавируса змусила дослідників переключитися на іншу роботу або тимчасово відмовитися від

проектів через протоколів безпеки здоров'яабо неможливості подорожувати. Але для Патріка Кіз і Елізабет Барнс, чоловіка і дружини вчених з університету штату Колорадо (CSU), минулий рік став плідним. Справа в тому, що вони об'єдналися з Нілом Картером, доцентом університету Мічігану, для роботи над статтею, опублікованою в журналі Environmental Research Letters. У ній автори дослідження розповідають про створення супутникової карти антропогенного впливу на регіони планети.

Вчені використовували машинне навчання длястворення атласу, який показує, де саме в світі відбулися різкі зміни ландшафту. На карті показані наслідки вирубки лісів, видобутку корисних копалин, розширення дорожніх мереж, урбанізації та зростання сільського господарства.

Індекс людського сліду (HFI) - широковикористовуваний інструмент для інтерпретації тиску, що посилюється людства на Землю. До сих пір процес створення HFI вимагав значних даних і моделювання, а оновлені версії індексу часто відстають від сьогоднішнього дня на багато років. У новій роботі вчені представили глобальний HFI на основі машинного навчання (ml-HFI), який можна регулярно оновлювати з використанням тільки супутникових знімків. У дослідженні вчені представили останню карту HFI і задокументували зміни у впливі людини на природу за останні 20 років (з 2000 по 2019 рр).

Країни, відмічені зеленим контуром, досягаютьпрогресу в досягненні цур 15. Панелі-вставки надають приклади зростаючого людського тиску і відповідні функції, які використовуються CNN для ідентифікації людської діяльності. надано: Environmental Research Letters (2021). DOI: 10.1088 / 1748-9326 / abe00a

«Розроблена нами карта може допомогти людямзрозуміти важливі проблеми збереження біорізноманіття та стійкості в цілому », - сказав Кіз, провідний автор і науковий співробітник Школи глобальної екологічної стійкості CSU.

Карти цього типу можна використовувати длявідстеження прогресу в досягненні мети 15 в області сталого розвитку Організації Об'єднаних Націй (Цур 15) «Життя на землі», яка спрямована на збереження біорізноманіття.

Індекс людського сліду (HFI), вимір антропогенного впливу на ландшафт за шкалою від 0 до 1. Надано: Environmental Research Letters (2021). DOI: 10.1088 / 1748-9326 / abe00a

Для своєї карти дослідники створили свёрточнуюнейронну мережу (CNN), яка зазвичай використовується для інтерпретації зображень. Це схоже на те, як працює Facebook, коли сайт пропонує відзначити друзів на фотографії.

При розробці алгоритму вчені використовувалиіснуючі дані, які класифікували дію людини на планету. Йдеться про такі чинники, як дороги і будівлі, а також пасовища для худоби і місця вирубки лісів. Потім свёрточная нейронна мережа навчилася точно інтерпретувати супутникові зображення на основі цих існуючих даних.

Читати далі

Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?

Інфрачервоне випромінювання від рук людини використовували для шифрування

Уран отримав статус самої дивної планети в Сонячній системі. Чому?