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国家青藏高原科学数据中心研制和发布全球农业灌溉用水数据集

近期，中国科学院青藏高原研究所李新研究员团队（张琨、李新、郑东海等）联合中国科学院西北生态环境资源研究院（张凌）与兰州大学（朱高峰），发展了一套基于多源卫星产品估算全球农业灌溉用水量的方法与数据集，相关论文发表在《Water Resources Research》期刊，国家青藏高原科学数据中心（https://data.tpdc.ac.cn）作为该论文的数据仓储，目前已在线发布相应的数据集，用户可开放获取（https://doi.org/10.11888/hydro.tpdc.271220），数据空间分辨率为25公里，时间跨度为2011-2018。

农业灌溉需要消耗大量的可利用淡水资源，是人类对自然水循环过程最直接的扰动，加速了区域水循环的同时伴随着冷却作用。因此，估算灌溉用水对于探索人类活动对自然水循环的影响、量化水资源收支、优化农业水资源管理配置等具有重要意义。然而，目前灌溉用水数据主要是基于调查统计结果，数据空间分布离散且缺乏统一性，无法满足对灌溉用水的时空变化进行估算的需求。为此，科研人员基于前期的相关研究，提出了一个灌溉用水的综合估算框架，通过耦合与灌溉有关的多种水文过程，以及集合多个降水和土壤水分卫星产品来估算全球灌溉用水量。该数据集的灌溉用水相比传统的离散调查统计数据在不同空间尺度（区域、州/省和国家）上具有较小的偏差，而且相较于基于单个降水和土壤水分卫星产品的估算结果，该数据集显示出更低的不确定性。此外，如果考虑输水效率的影响，估算精度将会进一步提高。该研究为估算全球灌溉用水的时空连续变化提供了一种重要的解决方案。

该研究获得中科院A类战略性先导科技专项（XDA20100104）、国家自然科学基金（41901381和41988101）、中国博士后科学基金（2019M660815）等项目资助。

图1. 全球灌溉用水多年平均分布（2011-2018）

图2. 灌溉用水估算值与调查报告数据对比，其中：(a)美国50个州，(b)中国31个省，(c)联合国粮农组织农业水资源调查报告中的172个国家（选取年灌溉用水总量高于5 km³的国家）

图3. 集合估算的灌溉用水与单独卫星估算的灌溉用水结果对比

论文信息：

Zhang, K., Li, X., Zheng, D., Zhang, L., & Zhu, G. (2022). Estimation of Global Irrigation Water Use by the Integration of Multiple Satellite Observations. Water Resources Research, 58(3), e2021WR030031. https://doi.org/10.1029/2021WR030031.

数据信息：

张琨, 李新, 郑东海, 张凌, 朱高峰. (2021). 全球灌溉农田灌溉用水量遥感估算数据集（2011-2018）. 国家青藏高原科学数据中心, DOI: 10.11888/Hydro.tpdc.271220. CSTR: 18406.11.Hydro.tpdc.271220.

下载链接（中文）：http://data.tpdc.ac.cn/zh-hans/data/ad558954-bc55-44cf-94c8-bdb33820f784/

下载链接（英文）：http://data.tpdc.ac.cn/en/data/ad558954-bc55-44cf-94c8-bdb33820f784/