科技日報(bào)記者 陸成寬
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)立觀測驗(yàn)證，模擬數(shù)據(jù)與實(shí)地觀測數(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。
全國灌溉用水在2030-2100年的變化趨勢和經(jīng)濟(jì)影響
（空天院供圖）
責(zé)任編輯： 李夢一本文鏈接：http://www.3ypm.com.cn/news-2-3570-0.html研究發(fā)現(xiàn)：未來70年我國約60%省份的灌溉用水量會增加
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