3月11日，記者從中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院（以下簡稱空天院）獲悉，來自空天院等單位的科研人員，提出一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)和遙感觀測(cè)數(shù)據(jù)的全國尺度灌溉用水量估算模型，并基于該模型揭示了未來氣候變化情景下我國灌溉用水的變化趨勢(shì)和經(jīng)濟(jì)影響。結(jié)果表明，基于不同的溫室氣體排放情景，未來70年，我國約60%省份的灌溉用水量都會(huì)增加，特別是西北和華北區(qū)域。相關(guān)研究成果發(fā)表于美國地球物理學(xué)會(huì)旗下全球變化旗艦期刊《未來地球》。

　　灌溉農(nóng)業(yè)約占全球耕地面積的20%，為全球貢獻(xiàn)了40%以上的糧食產(chǎn)量。我國擁有全球最大面積的灌溉農(nóng)田，占我國耕地面積的一半以上。灌溉用水對(duì)作物生長和產(chǎn)量至關(guān)重要，尤其是在水資源短缺的地區(qū)，頻繁的干旱和極端氣溫可能加劇其影響。

　　“在全球氣候變化導(dǎo)致糧食安全日益受到挑戰(zhàn)的背景下，準(zhǔn)確估算灌溉用水變化對(duì)于制定最優(yōu)的水資源分配政策的重要性日益凸顯?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、空天院研究員王樹東指出。

　　然而，現(xiàn)有的灌溉用水估算方法，受到數(shù)據(jù)可用性和模型結(jié)構(gòu)的約束，在全國尺度和未來氣候變化情景下適用性差。

　　此次，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的新模型，通過整合一系列高精度水文要素衛(wèi)星遙感產(chǎn)品（降水、蒸散、土壤水分和雪水當(dāng)量）、氣象驅(qū)動(dòng)因子、經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和數(shù)值模型模擬，在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)框架下估算全國尺度的灌溉用水。新模型在估算灌溉用水方面表現(xiàn)出較高的準(zhǔn)確性。通過11個(gè)農(nóng)田站點(diǎn)的獨(dú)立觀測(cè)驗(yàn)證，模擬數(shù)據(jù)與實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)具有顯著相關(guān)性，新模型的準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上。

　　研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)比20世紀(jì)80年代至2010年的數(shù)據(jù)，全國灌溉用水到2050年預(yù)計(jì)最高將增加17.1%，灌溉用水的增加帶來每年新增成本最高達(dá)到39.1億美元；到2100年預(yù)計(jì)最高將增加34.8%，每年新增成本最高達(dá)到65億美元，研究結(jié)果突顯了水資源可持續(xù)利用與管理的迫切性。

　　王樹東表示，這項(xiàng)研究提出了一種有效估算當(dāng)前和未來灌溉用水的方法，研究成果可以擴(kuò)展到其他面臨日益增長的灌溉需求的國家。該研究結(jié)果也可為農(nóng)業(yè)用水政策制定和決策提供重要信息，有利于在氣候變化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)背景下指導(dǎo)水資源的可持續(xù)利用與管理。

　?。萍既?qǐng)?bào)記者 陸成寬）

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