Het op afstand detecteren van veranderingen in landvormen was lange tijd afhankelijk van de interpretatie van lucht- en satellietbeelden. Effectieve interpretatie van deze afbeeldingen, echter, kan worden gehinderd door de omgevingsomstandigheden op het moment dat de foto werd genomen, de kwaliteit van het beeld en het ontbreken van topografische informatie.

Recenter, gegevens geproduceerd door fotogrammetrie en Light Detection and Ranging (LiDAR) -modellen zijn gemeengoed geworden voor degenen die betrokken zijn bij geografische analyse - ingenieurs, hydrologen, landschapsarchitecten en archeologen.

In het algemeen, deze technieken zijn ontworpen om kleinschalige 'micro-topografieën' te benadrukken, zoals het uitgestrekte Maya-nederzettingennetwerk dat onlangs is onthuld in de dichte jungle van Guatemala. Maar, hoe de punten op grotere schaal met elkaar te verbinden?

In nieuw onderzoek dat deze week in het tijdschrift is gepubliceerd Processen en landvormen op het aardoppervlak , Archeologen uit Cambridge presenteren een nieuw algoritme, Multi-Scale Relief Model (MSRM), die in staat is microtopografische informatie op verschillende schalen te extraheren met behulp van micro-, meso- en grootschalige digitale oppervlakte (DSM) en digitale terrein (DTM) modellen.

Dr. Hector Orengo, onderzoeker bij het McDonald Institute for Archaeological Research en hoofdauteur van de studie, zei, "We hebben dit algoritme oorspronkelijk ontwikkeld als aanvulling op multitemporele teledetectie met behulp van multispectrale satellietbeelden die momenteel worden toegepast bij de reconstructie van het prehistorische riviernetwerk in het noordwesten van India als onderdeel van het TwoRains-project."

De multitemporele teledetectiebenadering van TwoRains heeft een belangrijke impact gehad, aangezien het in staat was meer dan 8, 000 km aan relictwaterlopen; waarvan de afbeelding is geselecteerd als de omslagfoto van het Cambridge Science Festival van dit jaar (zie afbeelding hierboven).

Echter, de auteurs waren zich ervan bewust dat veel oude rivieren niet werden gevonden. Dr. Orengo zei:"Al snel werd duidelijk dat het detecteren en in kaart brengen van topografische kenmerken zoals dijken, rivierbeddingen, kliffen en duinvelden kunnen helpen om inzicht te geven in hoe paleorivers zich gedroegen en uiteindelijk verdwenen."

"Het nieuwe MSRM-algoritme heeft in deze behoefte voorzien en de toepassing ervan heeft onze kennis van het paleorivernetwerk van Noordwest-India aanzienlijk uitgebreid met meer dan 10, 000 nieuwe rivieren ontdekt."

Begrijpen hoe de Indus-beschaving toegang kreeg tot hun waterbronnen en deze beheerde, vormt de kern van het TwoRains-project.

Dr. Cameron Petrie, directeur van het door de ERC gefinancierde project en co-auteur van de studie, commentaar, "We onderzoeken de aard van de menselijke aanpassing aan de ecologische omstandigheden die worden gecreëerd door de regenvalsystemen in de winter en de zomer in India. Deze systemen zijn belangrijk voor het begrijpen van het verleden en de planning voor de toekomst vanwege hun potentieel voor directe impact op zeer actuele kwesties zoals voedselzekerheid en de duurzaamheid van menselijke vestiging in bepaalde gebieden."

"Mensen kunnen hun gedrag aanpassen aan een breed scala aan klimatologische en omgevingsomstandigheden, daarom is het essentieel dat we begrijpen in welke mate menselijke keuzes in het verleden, heden en toekomst veerkrachtig en duurzaam zijn in het licht van wisselende weersomstandigheden, en wanneer ze worden geconfronteerd met abrupte gebeurtenissen van klimaatverandering. Het reconstrueren van het prehistorische hydrografische netwerk van de Sutlej-Yamuna interfluve in het noordwesten van India helpt ons deze aanpassingen beter te begrijpen."

Dr. Orengo gelooft dat de nieuwe methode veel toepassingen heeft buiten het domein van de archeologie. Hij merkte op, "De toepassing van MSRM kan ook gunstig zijn voor alle andere onderzoeksgebieden die gericht zijn op het interpreteren van kleine terreinverschillen. We hebben de code open access in het papier gemaakt in de hoop dat anderen het voor hun eigen belangen kunnen gebruiken, en ook evalueren en verbeteren."