全球首套湖庫遙感水色指數科學數據集發布

近日，中國科學院空天信息創新研究院張兵團隊發布了全球首套湖庫遙感水色指數科學數據集，反映了全球范圍千余個大型湖庫在過去近20年的水色長時間序列時空變化趨勢。

通過該數據集，研究人員初步發現，中國大型湖庫水色指數總體呈下降趨勢，表明近20年湖庫水體清澈程度總體呈上升趨勢;其中西部尤其是青藏高原的湖庫清澈程度上升趨勢比較明顯，東部湖庫清澈程度上升趨勢相對較弱，這主要與近20年氣候變化和我國水環境治理保護措施有關。

同時，研究也發現在過去近20年中，全球有36%的大型湖庫水色指數呈顯著下降趨勢，表明湖庫水體變得更清澈，這些湖庫主要集中在青藏高原、歐洲北部、北美北部及南美南端等寒冷地區;全球僅有8%的大型湖庫水色指數呈顯著上升趨勢，表明湖庫水體變得更渾濁，這些湖庫在全球分布較為分散。

據張兵研究員介紹，水色指數是湖庫、河流和海洋水質的重要衡量指標，與水體清潔度及富營養化狀態相關。這次最新發布的數據集填補了全球尺度湖庫水質遙感數據集的不足，為全球及區域尺度湖庫水質監測及其變化研究提供了重要的科學數據支撐，對于全球氣候變化研究、全球及區域水環境保護、聯合國可持續發展目標實現等具有重要意義。

湖庫為人類社會提供了重要的飲用水資源、工農業用水資源、漁業資源、娛樂活動場所以及生態環境資源等，其環境對于氣候變化和土地利用具有敏銳感知，對流域內生態系統及人類生活生產至關重要。衛星遙感可以通過獲取水體離水輻射光譜以提供大范圍、高頻率、連續且客觀的湖庫水質觀測信息。不過，相比海洋清潔水體，湖庫水體復雜且受周邊環境和人類活動影響大，并呈破碎性分布，這為利用遙感技術監測長時序大范圍湖庫水質變化帶來了很大困難。

張兵表示，經過多年系統研究，研究團隊已突破了大范圍長時序湖庫水質參數遙感反演的一系列關鍵理論與方法問題，2018年首次實現了基于水色指數的全球大型湖庫富營養化遙感監測，2020年首次實現了基于水色指數的2000年以來全國大型湖庫透明度長時序變化遙感監測。此次研發的全球首套湖庫遙感水色指數科學數據集，包括模型方法與獲取方式等，已發表于國際著名學術雜志《自然》旗下《科學數據》期刊，在全球、全網免費共享。