中小型水库在应对气候变化、人类活动以及自然挑战的水系统中发挥着重要作用。
尽管水库和大坝减少自然流量变化和阻碍河流连接对社会经济发展和生态环境产生负面影响,但它们也被认为对社会经济发展和气候变化适应具有重要意义。
多项研究绘制了大型水坝地图并分析了这些水坝后水库中储存的水的动态,但很少有研究关注全球范围内的中小型水库。在这项研究中首次使用多年期多传感器卫星数据结合云分析,监测
全球小型(10-100 公顷)到中型(> 100 公顷,不包括 479 个大型)
人工水库的状况。这些水库对许多社会的福祉至关重要,但对其水动态的定期监测记录大多缺失。
我们结合多项研究的结果,确定了 71,208 个中小型水库。
研究结果表明,小型水库的年际和年内变化远高于全球中型水库。
这意味着依赖小型水库的地区更容易受到短期(季节内)和长期(跨季节)极端气候的影响。研究结果可以帮助监测水资源短缺状况和新出现的粮食安全问题,并促进跨境合作。它有可能为邻国共享此类数据并提供有关水流情况信息,有助于在全球范围内创造更公平的水资源信息竞争环境。
数据库中水库概况及其地表水面积动态。水库地表水面积的平均标准化年内(季节性)(a)和年际(趋势)(b)变化
水库地表水面积检测方法。计算地表水的算法包括以下步骤:(1)选择水库区域云量最少的卫星图像(2)计算光谱水指数(此处为 NDWI)(3)应用 Canny 边缘滤波器检测水/陆地边缘(4)定义水/陆地边缘周围像素的采样区域(5)在步骤 4 中计算的缓冲区内采样光谱指数值,并使用 Otsu 方法计算最佳阈值(6)计算地表水面积(7)选择地表水出现(8)填补生成的水掩模中的空白,通过沿水边缘采样水出现来去除错误检测到的水,并通过以给定概率剪切水出现并将其与检测到的水掩模相结合来计算最终填充的地表水面积掩模。
论文代码:https://code.earthengine.google.com/54602c8309f44cf83e42cf93a854dc49
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https://code.earthengine.google.com/0869c44c26e980ea5bc52c65b41e33e5
论文出处:
High-resolution surface water dynamics in Earth’s small and medium-sized reservoirs