文章信息:Plésiat, É., Dunn, R.J.H., Donat, M.G. & Kadow, C. (2024). Artificial intelligence reveals past climate extremes by reconstructing historical records. Nature Communications, 15, 9191. https://doi.org/10.1038/s41467-024-53464-2
整理人:闫甲祺,2024级硕士研究生
整理时间:2024年12月15日
Abstract: By presenting the most comprehensive GlObal geOreferenced Database of Dams to date containing more than 38,000 dams as well as their associated catchments, we enable new and improved global analyses of the impact of dams on society and environment and the impact of environmental change (for example land use and climate change) on the catchments of dams. This paper presents the development of the global database through systematic digitisation of satellite imagery globally by a small team and highlights the various approaches to bias estimation and to validation of the data. The following datasets are provided (a) raw digitised coordinates for the location of dam walls (that may be useful for example in machine learning approaches to dam identification from imagery), (b) a global vector file of the watershed for each dam.
摘要:通过提供迄今为止最全面的全球水坝地理参考数据库,其中包含 38,000 多个水坝及其相关集水区,我们能够对水坝对社会和环境的影响以及环境变化(例如土地)的影响进行新的和改进的全球分析使用和气候变化)对水坝集水区的影响。本文介绍了一个小团队通过对全球卫星图像进行系统数字化来开发全球数据库,并重点介绍了偏差估计和数据验证的各种方法。提供了以下数据集(a)大坝墙位置的原始数字化坐标(例如,在从图像识别大坝的机器学习方法中可能有用),(b)每个大坝流域的全局矢量文件。
1.研究背景
大坝的全球影响:大坝及其水库在社会和经济发展中扮演重要角色,包括供应季节性水资源和产生可再生能源。
大坝数量和分布:全球大约有58,000座大型水坝,其中近50%主要用于灌溉,对全球粮食生产有直接影响。此外,水电贡献了全球约70%的可再生电力。
数据缺乏:尽管大坝的社会和环境影响受到关注,但研究受到一致性数据和评估工具的缺乏限制,特别是在跨境和全球尺度上。
2.研究意义
数据库建立:提供了迄今为止最全面的全球地理参考大坝数据库(GOODD),包含超过38,000座大坝及其相关流域的数据,有助于全球分析大坝对社会和环境的影响,以及环境变化对大坝流域的影响。
数据补充:与现有的GRanD数据库相比,GOODD包含了更多的中型水坝,并通过全球一致的方法避免了众包数据集或聚合国家数据集的空间偏差。
3.研究方法
系统数字化:通过全球小团队系统地数字化卫星图像,识别水体数据集中的大坝。
地理编码:将大坝墙的位置地理编码为纬度和经度。
流域计算:使用HydroSHEDS数字高程模型(DEM)计算大坝的流域面积。
验证和校正:通过视觉检查将大坝与河流网络对齐,并计算上游流域面积。
4.主要结论
大坝和流域数据:GOODD数据库包含38,667座大坝,覆盖全球近35%的土地面积(不包括南极洲)和约32%的所有热带土地面积。
空间分布:亚洲大坝数量最多,占总数的近50%,而非洲大陆的大坝数量最少。
数据验证:通过与世界大坝登记册(WRD)和其他来源的数据比较,GOODD数据库被认为是大型大坝的良好代表。
5.研究展望
数据应用:GOODD数据库可用于广泛的大坝功能和影响评估,包括气候变化、土地利用变化和土地管理干预对大坝流域的影响。
数据改进:尽管GOODD是一个重要的资源,但作者指出了数据的一些潜在偏差,并强调了进一步研究和改进的空间。
6.研究主要图表:
01 GOODD 数据库中的水坝和集水区
02 验证框架的位置。这 17 个 1 度验证框架用于评估低分辨率图像区域中水坝数量的潜在低估情况
03 根据 ICOLD 和 NID 报告的数据验证上游集水区。该图显示了 3,562 个 GOODD 计算的上游集水区与 ICOLD16 和 NID 报告的这些水坝集水区的验证结果
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41597-020-0362-5
原文转引:https://mp.weixin.qq.com/s/lnizxAJaTMDRdKJW_LTO1Q