近日，中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所宋春橋研究員團隊等在水庫大尺度空間編目與庫容模型估算研究方面取得了重要進(jìn)展。研究成果發(fā)表在Science Bulletin和Journal of Hydrology。通訊作者為宋春橋研究員，第一作者分別為博士研究生范晨雨和碩士研究生苑春雨。

水庫通過(guò)調節和管理水資源，在防洪、供水、灌溉、發(fā)電、生態(tài)保護和水質(zhì)凈化等方面都發(fā)揮著(zhù)重要作用。盡管已有若干可公開(kāi)獲取的全球數據集對水庫空間位置和屬性進(jìn)行了編目，但水庫的建設運行與相關(guān)機構或組織匯編之間存在顯著(zhù)時(shí)間滯后性，給及時(shí)反映水庫的水文和環(huán)境影響帶來(lái)很大的挑戰。此外，這些大區域尺度水庫數據集往往存在大量水庫庫容信息缺失的情況，限制了水庫水資源管理和影響評估。因此，迫切需要提升水庫空間編目的時(shí)效性和庫容的精細化表達。

針對上述研究問(wèn)題，研究團隊聯(lián)合美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校、加州大學(xué)洛杉磯分校、法國空間研究中心和河海大學(xué)等機構的學(xué)術(shù)同行，利用衛星遙感產(chǎn)品編目了2000年后全球新建水庫清單（GREI-p2k）。該清單識別了21世紀新建水庫的熱點(diǎn)區域，并從水資源政策角度討論了水庫修建的潛在驅動(dòng)力。進(jìn)而，研究團隊利用機器學(xué)習方法，綜合考慮水庫周?chē)匦魏蜌夂虻纫蛩?，基于資料記錄水庫庫容信息構建人工智能預測模型，精確估算了全國尺度水庫庫容。該研究為快速估算水庫庫容和監測大尺度蓄水量變化提供了一種可行方法，對于合理保護和利用水資源以及制定相關(guān)政策至關(guān)重要。

GREI-p2k詳細記錄了6,760座2000年后新建水庫，總面積為53,183.90 km²，總庫容為1,287.69 km³。亞洲是世界上新建水庫數量最多的地區（4,092座），也是庫容增加最大的地區（831.15 km³，占64.55%），主要分布在中國和印度。從流域/區域尺度來(lái)看，長(cháng)江流域新建水庫庫容最多，尼羅河流域、印度北部、中國南部和巴西也是新建水庫的主要熱點(diǎn)地區。此外，研究還將GREI-p2k與現有的全球水庫數據集進(jìn)行了比較，GREI-p2k記錄的新建水庫數量、面積和蓄水量都有顯著(zhù)的補充。相比于GeoDAR v1.1數據集，GREI-p2k增加了5,726 座新建水庫，將GeoDAR v1.1中新建水庫分布豐度提高了近四倍，庫容補充了近50%。總體而言，GREI-p2k為我們提供了一個(gè)全新的視角，深入分析了自2000年以來(lái)通過(guò)建造水庫在全球范圍內累積的陸地蓄水量。在大壩持續蓬勃發(fā)展的時(shí)代，這項工作將有助于更全面地監測全球水庫給區域水量收支帶來(lái)的變化，從而制定更有效的水能管理戰略，也將有助于更系統地評估大壩和水庫對全球碳循環(huán)的影響。