近日，中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院張兵團(tuán)隊(duì)發(fā)布了全球首套湖庫(kù)遙感水色指數(shù)科學(xué)數(shù)據(jù)集，反映了全球范圍千余個(gè)大型湖庫(kù)在過(guò)去近20年的水色長(zhǎng)時(shí)間序列時(shí)空變化趨勢(shì)。

通過(guò)該數(shù)據(jù)集，研究人員初步發(fā)現(xiàn)，中國(guó)大型湖庫(kù)水色指數(shù)總體呈下降趨勢(shì)，表明近20年湖庫(kù)水體清澈程度總體呈上升趨勢(shì);其中西部尤其是青藏高原的湖庫(kù)清澈程度上升趨勢(shì)比較明顯，東部湖庫(kù)清澈程度上升趨勢(shì)相對(duì)較弱，這主要與近20年氣候變化和我國(guó)水環(huán)境治理保護(hù)措施有關(guān)。

同時(shí)，研究也發(fā)現(xiàn)在過(guò)去近20年中，全球有36%的大型湖庫(kù)水色指數(shù)呈顯著下降趨勢(shì)，表明湖庫(kù)水體變得更清澈，這些湖庫(kù)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(qū);全球僅有8%的大型湖庫(kù)水色指數(shù)呈顯著上升趨勢(shì)，表明湖庫(kù)水體變得更渾濁，這些湖庫(kù)在全球分布較為分散。

據(jù)張兵研究員介紹，水色指數(shù)是湖庫(kù)、河流和海洋水質(zhì)的重要衡量指標(biāo)，與水體清潔度及富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)相關(guān)。這次最新發(fā)布的數(shù)據(jù)集填補(bǔ)了全球尺度湖庫(kù)水質(zhì)遙感數(shù)據(jù)集的不足，為全球及區(qū)域尺度湖庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)及其變化研究提供了重要的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐，對(duì)于全球氣候變化研究、全球及區(qū)域水環(huán)境保護(hù)、聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)等具有重要意義。

湖庫(kù)為人類社會(huì)提供了重要的飲用水資源、工農(nóng)業(yè)用水資源、漁業(yè)資源、娛樂(lè)活動(dòng)場(chǎng)所以及生態(tài)環(huán)境資源等，其環(huán)境對(duì)于氣候變化和土地利用具有敏銳感知，對(duì)流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)及人類生活生產(chǎn)至關(guān)重要。衛(wèi)星遙感可以通過(guò)獲取水體離水輻射光譜以提供大范圍、高頻率、連續(xù)且客觀的湖庫(kù)水質(zhì)觀測(cè)信息。不過(guò)，相比海洋清潔水體，湖庫(kù)水體復(fù)雜且受周邊環(huán)境和人類活動(dòng)影響大，并呈破碎性分布，這為利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)長(zhǎng)時(shí)序大范圍湖庫(kù)水質(zhì)變化帶來(lái)了很大困難。

張兵表示，經(jīng)過(guò)多年系統(tǒng)研究，研究團(tuán)隊(duì)已突破了大范圍長(zhǎng)時(shí)序湖庫(kù)水質(zhì)參數(shù)遙感反演的一系列關(guān)鍵理論與方法問(wèn)題，2018年首次實(shí)現(xiàn)了基于水色指數(shù)的全球大型湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化遙感監(jiān)測(cè)，2020年首次實(shí)現(xiàn)了基于水色指數(shù)的2000年以來(lái)全國(guó)大型湖庫(kù)透明度長(zhǎng)時(shí)序變化遙感監(jiān)測(cè)。此次研發(fā)的全球首套湖庫(kù)遙感水色指數(shù)科學(xué)數(shù)據(jù)集，包括模型方法與獲取方式等，已發(fā)表于國(guó)際著名學(xué)術(shù)雜志《自然》旗下《科學(xué)數(shù)據(jù)》期刊，在全球、全網(wǎng)免費(fèi)共享。