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Updated: Jun 9, 2025

Watershed Planning within a Quantitative Scenario Analysis Framework
Published on: July 24, 2016
评估阿富汗长期储水动态:使用机器学习,水文模型和遥感的综合方法
Abdul Haseeb Azizi1, Fazlullah Akhtar1, Bernhard Tischbein1
1Center for Development Research (ZEF), University of Bonn, Germany.
阿富汗 阿富汗 阿富汗 阿富汗
科学领域:
- 水文和远程传感技术
- 气候变化影响评估 气候变化影响评估
- 干旱地区的水资源管理
背景情况:
- 了解陆地储水 (TWS) 对区域气候和水资源管理至关重要,特别是在数据稀缺的干旱地区,如阿富汗.
- 基于地面的数据有限,需要使用遥感来准确评估储水量.
- 之前的研究还没有全面整合阿富汗TWS的多种遥感和建模方法.
研究的目的:
- 从2003年到2022年,利用遥感和陆地表面模型的新整合,量化阿富汗陆地水储量 (TWS) 的变化.
- 评估冰川质量平衡,并确定TWS枯竭的关键驱动因素,特别是地下水损失.
- 为在数据有限的环境中提供水资源评估的强有力的方法.
主要方法:
- 将重力恢复和气候实验 (GRACE) 和GRACE后续 (GRACE-FO) 数据与WaterGap,全球陆地水储量 (GWLS) 和采水区土地表面模型 (CLSM) 的整合.
- 利用人工神经网络 (ANN) 和随机森林 (RF) 来将卫星数据与气候变量 (降水,温度,蒸发) 融合.
- 冰,云和陆地高度卫星 (ICESat-1,2号) 的应用,用于估计冰川质量变化和季节性趋势分解,使用Loess (STL) 进行TWS趋势分析.
主要成果:
- 在阿富汗主要盆地重建和观察到的TWS异常之间存在很高的相关性 (R = 0.90-0.97).
- 显著的冰川质量损失: -0.59 Gt/年 (2003-2009年) 和 -1.17 Gt/年 (2018-2022年).
- 总体TWS下降2.46 Gt/年,哈里鲁德盆地 (HRB) 显示最大的损失 (-1.47 Gt/年),主要是由地下水耗尽 (-1.18 Gt/年) 推动的.
结论:
- 综合遥感和建模方法准确评估了阿富汗的TWS变化.
- 冰川质量的减少和地下水的大量枯竭对水资源构成严重威胁.
- 结果为数据稀缺,气候脆弱地区的可持续水资源管理策略提供了关键的见解.
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