Långvarig arkeologisk forskning, förstärkt av luftburen lidar-avkänning och maskininlärningsalgoritmer, finner att Kambodjas Greater Angkor-region var hem för 700, 000-900, 000 personer.

Den vidsträckta staden, som blomstrade från 900- till 1400-talen, har sakta avslöjat sitt skoggömda förflutna för arkeologer, men dess totala befolkning har varit ett mysterium.

Den nya uppskattningen, möjliggjort av en studie designad vid University of Oregon, är den första för hela 3, 000 kvadratkilometer blandning av stads- och landsbygdslandskap. Resultaten publicerade den 7 maj i tidskriften Vetenskapens framsteg .

Fyndet är avgörande för att potentiellt hjälpa städer under tryck av klimatförändringar, sa medförfattare Roland Fletcher från University of Sydney och chef för Angkor Research Program, ett samarbete med Kambodjas myndighet för skydd av platsen och förvaltningen av regionen Angkor.

"Vi bor övervägande i gigantiska lågdensitetsstäder runt om i världen som liknar Angkor, som visade allvarlig sårbarhet för allvarliga klimatförändringar, ", sa Fletcher. "Vi behöver verkligen känna till mekaniken i hur Angkor fungerade och vad folk gjorde för att få en uppfattning om hur hänförbara dessa erfarenheter är till de risker som vi står inför i vår framtid."

Med de kombinerade uppgifterna, inklusive det från flera decennier av forskning av internationella och kambodjanska forskare, den nya studien avslöjade befolkningsdetaljer om Angkors ceremoniella stadskärna, metropolen sträcker sig utåt som moderna förorter och vallar som omfattar jordbruksområden. Angkor var en stad med låg täthet, med sin befolkning utspridda över ett stort område.

En initial befolkningsuppskattning var för 750, 000 invånare i ett område med 1, 000 kvadratkilometer runt centrala Angkor, sa Fletcher. I detta område finns religiösa stentempel, inklusive Angkor Wat som lockar turister.

Bortom stentemplen i centrala Angkor fanns hem och platser för stödjande strukturer, allt gjort av organiskt material som återvunnits av djungeln, sa UOs arkeolog Alison K. Carter, en expert på finkornig arkeologisk forskning som har utfört fältarbete i Kambodja sedan 2005.

Carter var huvudförfattare med Sarah Klassen, tidigare postdoktor vid University of British Columbia. De två planerade och designade studien medan Klassen var gästforskare vid UO med stöd från Office of International Affairs Global Oregon Faculty Collaboration Fund. I alla, 14 sedan länge aktiva Angkor-forskare samarbetade.

Klassen tog med sig maskininlärning till projektet, distribuera en flerskiktad statistisk analys som slog samman data från historiska arkiv och kartor med detaljer erhållna från lidarskanningar av regionen i ett projekt som leds av medförfattaren Damian Evans från French Institute of Asian Studies, 2012 och 2015.

Lidar, som är förkortning för ljusdetektion och avstånd, sker genom att sända laserpulser mot marken från flygplan. Den fångar detaljer om marken genom att ignorera marken som t.ex. skogar. De nya uppgifterna, Klassen sa, "förvandlade verkligen vår förståelse av landskapet."

Lidar dokumenterade och kartlade 20, 000 funktioner som inte setts tidigare, lägga till i en tidigare databas med 5, 000 platser, sa Klassen, nu postdoktor vid universitetet i Leiden.

"När du är på marken i de viktigaste delarna av stadskärnan är det ganska skogklädd, " sa Carter. "När du går runt kan du se att det finns något i landskapet runt dig, men du kan inte se något tydligt. Lidar gav oss ett vackert rutnät av högar och sänkor, som vi tror var små dammar."

När de första lidarbilderna överfördes, forskare vid Angkors fältstation stannade uppe under de tidiga morgontimmarna för att titta på, sa Fletcher.

"Det var helt fantastiskt, " sa han. "Vi hade tidigare radardata, men mängden ny information var häpnadsväckande, speciellt för att lidarbilderna fångade hela regionen i detalj."

De nya uppgifterna har organiserats i olika perioder av Angkors tillväxt, särskilt under livet för kungar som var mest inflytelserika för infrastrukturförändringar, sa Carter, som leder UO:s sydostasiatiska arkeologilabb.

Lidar visade var hus, som hade byggts på högar och höjdes på stolpar, hade stått. Forskare uppskattade att fem personer bodde i varje hushåll och extrapolerade dessa data för att bedöma regionens totala befolkning.

"Vi tittade på tillväxten av staden Angkor över tiden, ", sa Carter. "Vi fann att olika delar av staden växte på olika sätt. Det sätt vi tänker på befolkningstillväxt i städer och förorter idag är förmodligen detsamma för Angkor."

Studiens resultat förbättrar den "jämförande förståelsen av förmodern urbanism, " sa medförfattaren Miriam T. Stark, chef för Center for Southeast Asian Studies vid University of Hawaii i Manoa.

"Att studera Angkors befolkning är viktigt för att föreställa sig framtidens urbanism med hänsyn till globala klimatförändringar, ", sade Stark. "Angkor var en tropisk stad som bestod genom århundraden av politisk och klimatisk volatilitet. Att spåra dess historia och vändpunkt kan hjälpa stadsplanerare att förstå vissa typer av begränsningar som möter ett ökande antal av världens städer."

Klassens bidrag till maskininlärning publicerades initialt i en studie 2018 i PLOS ETT .

"I denna nya tidning, " Hon sa, "vi introducerade statistiska inlärningsparadigm och vår arkeologiska fallstudie och datauppsättning. Vi undersökte sedan fyra klassiska matematiska metoder för att hitta statistiskt signifikanta prediktorer för att datera tempel byggda på olika platser i regionen."

Det ledde till en historisk modell för tempel byggda mellan moderna åren 821-1149 inom ett absolut genomsnittligt fel på 49-66 år.

"Detta var avgörande för vår studie, eftersom det gjorde det möjligt för oss att se hur storstadsområdet utvecklades i jämförelse med de civila ceremoniella centra, " Klassen sa. "Det gjorde det också möjligt för oss att uppskatta populationer kopplade till templen och se hur dessa befolkningar förändrades över tiden."

Befolkningsinformation banar väg för bättre förståelse av Angkors ekonomi och motståndskraft, sa medförfattare Christophe Pottier från det franska institutet för asiatiska studier, som har forskat på sajten i 30 år.

Perioder av tillväxt som omfattas av den nya studien inträffade mellan 770 och 1300.

Framtida forskning, Fletcher sa, kommer att djupare undersöka expansionen av befolkningskluster.

"Vad var befolkningen i Angkor före denna provperiod? Vi måste komma under alla nuvarande strukturer med arkeologi för att förutsäga och modellera tidigare perioder, " han sa.

Klassen och Carters bidrag är avgörande för framtida forskning, sa Fletcher.

Flera av den nya studiens medförfattare, inklusive Carter, Evans och Stark, och andra kollaboratörer har ifrågasatt uppfattningen att Angkor avfolkade snabbt på grund av klimatpåverkan på 1400-talet.

"Vi kan se från våra arkeologiska data att det fortfarande var människor i landskapet, och det finns bevis på ändringar som gjorts på tempel in på 1500-talet, ", sa Carter. "Vårt arbete är egentligen inte utformat för att svara på tidsfrågan för att befolkningen flyttas bort från detta område, men det gick nog mycket långsammare än länge trott."