?

灌溉農業在保障糧食安全方面作出了重要貢獻。然而，灌溉農業的擴張以及城市化和工業化等快速發展帶來的農業用水與非農業用水之爭，加劇了農業部門用水壓力。由于作物需水計算過程中的相關作物參數缺乏本地化，且忽略了作物生育期時空差異，已有數據產品空間分辨率較粗（10km或以上），精度不高，限制了在局地尺度上實施水資源管理策略的精準性。

為此，史文嬌研究團隊基于中國1991-2019年長時間序列的動態氣象數據和農作物生長發育數據，結合動態水平衡模型和隨機森林模型，繪制了中國1991-2019年1km分辨率15種主要作物（冬小麥、春小麥、春玉米、夏玉米、早稻、中稻、晚稻、大豆、花生、馬鈴薯、棉花、冬油菜、春油菜、甜菜和甘蔗）逐年藍水和綠水的數據產品。

研究采用站點尺度觀測的作物灌溉用水量、省級農業用水統計數據和地級市尺度主糧作物灌溉用水量等進行了驗證，并與已有藍、綠水數據集進行了對比。結果顯示，與站點尺度的作物灌溉用水量對比，R²為0.95，RMSE為47.55 mm。與省級尺度的農業用水量統計數據對比，R²為0.77，擬合線斜率為0.92，RMSE為2.79 km³?yr^-1；與地級市尺度的三大主糧作物灌溉用水量相比，R²、RMSE、NRMSE和MAE分別為0.50-0.68、0.12-0.32 km³?yr^-1、0.08-0.12 km³?yr^-1和0.06-0.18 km³?yr^-1。與已有作物藍水和綠水數據集相比，均具有較強的一致性，并表現出一定的優勢。

本數據產品可為中國水資源安全、農業水資源管理和“以水定產”等政策制定提供關鍵支持。

相關成果以“The annual dynamic dataset of high-resolution crop water use in China from 1991 to 2019”為題發表于Nature旗下數據期刊《Scientific Data》，中國科學院地理資源所史文嬌研究員為該論文的通訊作者，王鳴雷博士生為第一作者。

論文信息：Wang,M. L.,Shi,W. J. The annual dynamic dataset of high-resolution crop water use in China from 1991 to 2019,2024,11(1):1373

論文網址：https://www.nature.com/articles/s41597-024-04185-0

數據網址：https://doi.org/10.6084/m9.figshare.25980358

圖1 作物需水量估算流程圖

圖2 ?1991-2019年中國15種作物平均藍水空間分布圖

圖3??1991-2019年中國15種作物平均綠水空間分布圖

?