SDG6 清洁饮水和卫生设施
中亚五国地表水变化监测（2019）
尺度级别：区域
研究区域：中亚
近几十年，在气候变化和人类活动的双重影响下，地表水在空间分布和时间变化两个方面都发生了重大变化。全球范围内很多地区因地表水的变化引发了严重的社会（用水冲突）和生态问题（生态系统退化）。监测分析地表水系统（湿地植被、河流和三角洲、湖泊、含水层和人工水体等）面积变化，保护和恢复这些涉水生态系统被纳入联合国2030 年可持续发展议程，并作为2020 年之前需要实现的目标。
本案例以 2000-2015 年全球地表水面变化数据集（Global Surface Water dataset, GSW）为基础，以国产 GF-1 遥感影像为数据源，发展了 2018 年中亚五国 16 米地表水面数据集，为该区域涉水生态系统变化分析提供了数据支撑。
对应目标：6.6 到2020年，保护和恢复与水有关的生态系统，包括山地、森林、湿地、河流、地下水含水层和湖泊
对应指标：6.6.1 与水有关的生态系统范围随时间的变化
方法
在中亚五国区域，以国产 GF-1 号卫星遥感影像为数据源（图1），利用结合水面缓冲区边界分析和逐个水体确定分割阈值的水面信息提取方法，提取 2018 年地表水面数据集；在此基础上，结合 2000-2015 年欧洲联合研究中心（Joint Research Center, JRC）全球地表水数据集，分国别、分阶段统计分析地表水空间范围和时间过程变化。
图1. 2018 年 16 米空间分辨率国产 GF-1 遥感卫星影像
所用数据
2016-2018 年 GF-1，Landsat 8；
2000-2015 年 JRC GSW 全球地表水数据集。
结果与分析
中亚五国地表水主要分布在中部盆地区域，但大部分属于季节性水体。永久性水体总面积为 5.69万 km2，其中，哈萨克斯坦为3.68 万 km2，乌兹别克斯坦为 6974 km2，吉尔吉斯斯坦为 6607 km2，塔吉克斯坦为 1330 km2（图2）。
图2. 中亚五国 2000-2018 年地表水面出现频率空间分布图
2000-2018 年，中亚五国地表水面积整体上均呈减少趋势。区域地表水总面积从 2000 年的 134,919 km2 减少到了 2018 年的108,004 km2，减少率为 19.9%。其中，哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和塔吉克期坦地表水面面积先增加（2000-2005）后减少（2005-2015），2015-2018 年再次增加。土库曼斯坦地表水面积先增加（2000-2005）后减少（2005-2018）。乌兹别克斯坦地表水面积持续减少（图3）。哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦地表水面面积的变化主要受区域内咸海萎缩的影响。
图3. 2000-2018 年中亚五国地表水面面积变化图
| 成果要点 |
| 中亚五国地表水主要分布在中部盆地区域，但大部分属于季节性水体。2000-2018 年，中亚五国地表水面面积整体上均呈减少趋势。 中国高分辨率系列卫星遥感影像可为中亚地区开展地表水动态变化监测提供理想数据源。 |
展望
2020 年之前，以 Landsat 8 和 Sentinel 2 为数据源，完成 2016-2018 年全球地表水面年变化数据集，并结合 2000-2015 年JRC GSW 数据集，分析各个国家每五年1次的地表水动态变化，形成全球 SDG 6.6.1 目标实现分析研究报告；
在“一带一路”沿线区域，选择若干地表水空间变化显著的国家和地区，开展地表水动态变化与区域经济社会发展和气候变化相关性分析，并联合所在国家相关管理和研究机构，共同研究和探索保护和修复重要地表水域生态系统的策略。
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